Системные регуляторные реакции и процессы. Нервным центром (НЦ) называется совокупность нейронов в различных отделах ЦНС, обеспечивающих регуляцию какой-либо функции организма Как обеспечивают регуляцию организма нервная и

Регуляция кровообращения Механизмы, обеспечивающие регуляцию сердечной деятельности Механизмы регуляции состояния кровеносных сосудов Сопряженная регуляция сердечнососудистой системы

Задачи систем регуляции Выполнение всех многообразных функций крови, циркулирующей по сосудистому руслу, возможно лишь при согласовании состава и объема крови с особенностями ее циркуляции в сосудистой системе, которая определяется работой сердца и состоянием сосудистого русла. Поэтому в организме существуют механизмы регуляции, согласующие три основных составляющих циркуляции: а) объем крови, б) работу сердца, в) тонус сосудов.

Влияния на сердце регулирующих механизмов Хронотропное (частота) Инотропное (сила) Дромотропное (проводимость) Батмотропное (возбудимость) Влияние может быть «+» и «-» .

Свойства миокарда Механизм Франка-Старлинга (Б) Сила сокращений сердца увеличивается с ростом венозного притока. В желудочках это происходит тогда, когда конечнодиастолический объем крови в них возрастает в пределах от 130 до 180 мл. (Б)

Механизм Ф. -С. В основе механизма Франка-Старлинга лежит исходное расположение актиновых и миозиновых филаментов в саркомере. Скольжение нитей относительно друга происходит при взаимном перекрытии благодаря образующимся поперечным мостикам. Если эти нити несколько растянуть, то количество возможных "шагов" возрастет, поэтому увеличится и сила последующего сокращения (положительный инотропный эффект). Но дальнейшее растяжение может привести к тому, что актиновые и миозиновые нити уже не будут перекрываться и не смогут образовать мостики для сокращения. Поэтому, чрезмерное растяжение мышечных волокон приведет к снижению силы сокращения, к отрицательному инотропному эффекту, что наблюдается при увеличении конечнодиастолического объема выше 180 мл. (при гипертрофии).

Src="http://present5.com/presentation/3/90858571_348635677.pdf-img/90858571_348635677.pdf-7.jpg" alt="Эффект Анрепа (В) При затруднении оттока (>сопротивления) сила сокращения Возрастает (В). В основе этого"> Эффект Анрепа (В) При затруднении оттока (>сопротивления) сила сокращения Возрастает (В). В основе этого эффекта лежит тот же механизм Франка-Старлинга: после неполного выброса остается больше крови + новая порция в диастолу.

Лестница Боудича: При повышении ЧСС растет сила сокращения. Обусловлено это тем, что за малую диастолу весь Са++ не успеет откачаться, поэтому его концентрация при следующем ПД возрастает быстрее.

Влияние ионов Большинство регулирующих влияний осуществляется через ИОНЫ. Снижение в крови: Na - снижение ЧСС (Na-Са-сопряж.) К – увеличение ЧСС, Са – снижение ЧСС Увеличение в крови: Na - снижение ЧСС (Na-Са-сопряж.) К – снижение ЧСС и даже остановка сердца, Са – увеличение ЧСС

Влияние нервов Симпатические нервы подходят ко всем структурам (положительные эффекты) Парасимпатические нервы – главным образом к узлам: - левый vagus – атриовентрикулярный (возбудимость) - правый vagus – синусный (проводимость) [отрицательные эффекты]

Механизмы влияний медиаторов АХ+М-рецепторы – инактив. Са-каналы, АХ+М-рецепторы – актив. К-каналы. НА+ -рецепторы – актив. Са-каналы.

НА + -рецепторы Взаимодействие адреналина (и НА) с -рецепторами мембраны кардиомиоцитов через посредство внутриклеточного увеличения ц. АМФ активирует медленные Са 2+-каналы. Возрастание входящего кальциевого тока приводит в первую очередь к увеличению продолжительности фазы "плато", а значит к усилению сокращения миокарда. Кроме того, все гормоны, активирующие аденилатциклазу (образование ц. АМФ), могут воздействовать на миокард и опосредованно через усиление расщепления гликогена и окисления глюкозы. Такие гормоны как адреналин, глюкагон, инсулин, интенсифицируя образование АТФ, также обеспечивают положительный инотропный эффект.

НА и А с α-рецепторами Взаимодействие норадреналина с этими рецепторами приводит к стимуляции чувствительности миофибрилл к ионам кальция. Отсутствие роста входящего кальциевого и, напротив, рост выходящего калиевого тока приводит к уменьшению продолжительности фазы "плато" и росту ЧСС.

АХ+холинорецептор Стимуляция образования ц. ГМФ в кардиомиоцитах инактивирует медленные кальциевые каналы, что влияет на указанные свойства миокарда «-» . Таким путем на кардиомиоциты действует АХ через посредство взаимодействия с М-холинорецепторами. Но АХ, кроме этого, увеличивает проницаемость мембраны для калия (g. К+) и тем самым приводит к гиперполяризации. Результатом этих влияний является меньшая скорость деполяризации, укорочение длительности ПД и снижение силы сокращения.

(продолжение) Однако, взаимодействие АХ с рецепторами кардиомиоцитов предсердий (в отличие от желудочков и проводящей системы) приводит еще и к укорочению рефрактерного периода за счет укорочения фазы "плато", что повышает их возбудимость. Это может привести к возникновению предсердных экстрасистол ночью во время сна, когда повышается тонус блуждающего нерва.

Интракардиальные рефлексы Через интрамуральные ганглии. В самом сердце есть все структуры рефлекса: рецепторы, афференты, ганглии и эфференты. Примеры интракардиальных рефлексов: А- увеличение притока крови в правое предсердие – усиливается сокращение левого желудочка при малом заполнении его. Б- увеличение притока крови в правое предсердие – снижается сокращение левого желудочка при большом заполнении его.

Центры рефлекторной регуляции кровообращения В продолговатом мозге центры: а) сенсорная, б) прессорная, в) депрессорная. (парасимпатический нерв) Связь со спинным мозгом (симпатические волокна)

Взаимосвязь прессорного и депрессорного отелов Реципрокное взаимодействие: Возбуждение прессорного тормозит депрессорный и наоборот. В результате: депрессорный через вагус ослабляет работу сердца, а через угнетение симпатических центров – сосуды расширяются. Пессорный через симпатические центры стимулирует работу сердца и суживает сосуды.

Основные рефлексогенные зоны Модуляция рецепторов: Рецепторы обладают свойством адаптации, т. е. при длительном раздражении их чувствительность снижается (барорецепторы). Кроме того, они подвержены влиянию гормонов и др. соединений – эффект модуляции.

Рефлексы на сердце Раздражение барорецепторов (АД) через vagus уменьшает ЧСС и УО (АД снижается). Раздражение хеморецепторов (р. Н крови) через симпатический нерв стимулирует работу сердца – МОК растет, кровоток улучшается.

Показатели работы сердца УО – ударный объем, ДРО – диастолический резервный объем, СРО – систолический резервный объем, ОО – остаточный объем, МОК – минутный объем, ЧСС – «пульс» МОК = УО х ЧСС МОК в покое = 5 л ЧССмакс. = 220 – В (лет) МОКмакс. До 25 л

Механизмы регуляции сосудистого кровотока Объект влияния – ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ (фазные и тонические) Механические стимулы Гуморальные стимулы Нейронные влияния

Механические стимулы Влияние внутреннего объема крови на гладкие мышцы стенки сосуда При быстром увеличении объема При медленном увеличении сокращение релаксация

Сосудистый тонус В отличие от "пассивных" коллагеновых волокон гладкомышечные клетки активно влияют на состояние сосуда и кровоток. Гладкие мышцы, сокращаясь и натягивая коллагеновые и эластические волокна, создают активное напряжение в стенке сосуда - сосудистый тонус. Тонус – постоянное напряжение стенки сосуда (F = Pt x r)

Сосудистый тонус Тонус поддерживается базальным тонусом+фазными сокращениями гладких мышц. Базальный тонус создается: - реакцией гладкомышечных клеток на давление крови, - наличием в крови вазоактивных соединений, - тоническими импульсами симпатических нервов (1 -3 имп. /с). Гладкомышечные клетки подразделяются на тонические и фазические. Тонические – обладают пейсмекерными свойствами (самопроизвольная деполяризация), что и поддерживает базальный тонус. Фазические - обеспечивают влияния из вне.

Гуморальные стимулы (основные) А+ -, -адренорецепторы: А+ -рецепторы – снижение ц. АМФ и увеличение Са сокращение фазных клеток, А+ -рецепторы – увеличение ц. АМФ и снижение Са расслабление клеток. НА чувствительнее к, А чувствительнее к. Ах+М-рецепторы - увеличивает ц. ГМФ и снижает Са расслабление.

Влияние факторов, образующихся местно (модуляторы влияний) В настоящее время большое внимание уделяется местным регуляторам сосудистого тонуса: факторам, которые образуются в эндотелии сосудов. Они являются как регуляторами, так и посредниками влияния других гуморальных механизмов (медиатором и гормонов). NО (ЭФР) – эндотелиальный фактор расслабления, ЭФС – (эндотелин) – фактор сокращения сосудов, Простагландины - увеличивают проницаемость мембраны для К+, что приводит к расширению сосудов.

Рефлекторная регуляция Нервный центр продолговатого мозга через симпатические нервы регулирует: Влияя на артериолы – уровень АД, Влияя на вены – возврат крови к сердцу. НА взаимодействует с -, -адрено- рецепторами. С - сужение сосуда, С - расширение. В различных сосудах соотношение этих рецепторов разное!

Влияние тонуса сосудов на кровоток 1) Выше - на работу сердца: при повышении тонуса сосудов растет сопротивление кровотоку и работе сердца может развиваться гипертрофия миокарда. 2) Дальше - на обменную функцию микроциркуляторного русла.

Механизмы компенсаторной регуляции кровообращения при перемене положения тела (компенсация эффекта гидростатического давления) Ортостатический рефлекс – увеличение ЧСС на 6 -24/мин Клиностатический рефлекс – уменьшение ЧСС на 4 -6/мин

Распределение органов в зависимости от особенностей кровоснабжения А. Кровоток в органе точно соответствует его функциональной активности (ЦНС, сердце) Б. В покое кровоток с избытком, так как он обеспечивает трофику и функцию В. При интенсивной функции орган может работать «в долг» (скелетные мышцы)

Перераспределение кровотока при мышечной работе Увеличение ЧСС и УО – рост МОК Сужение артериальных сосудов в органах (Б) Сужение вен – перераспределение «депо» В скелетных мышцах происходит расширение артерий, артериол и капилляров – резкое увеличение кровотока В сердце увеличение кровотока пропорционально росту МОК, В ЦНС – прежний кровоток

Как уже было сказано, характерной особенностью всякого живого организма является то, что он представляет собой саморегулирующуюся систему, реагирующую на различные воздействия как единое целое. Это достигается взаимодействием всех его клеток, тканей, органов и их систем, взаимосвязью и взаимоподчиненностью всех процессов, в них происходящих. Ни одна клетка в организме не изменяется без того, чтобы не изменились и какие-либо другие. Изменение функции любого органа в той или иной степени изменяет деятельность и других органов. Это взаимодействие органов особенно отчетливо выражено в пределах функциональных их систем. Такую систему образуют органы, совокупная деятельность которых обеспечивает приспособление к определенным условиям среды.

Взаимосвязь функций и реакций организма - единство и целостность его - обусловлена наличием двух механизмов регуляции и корреляции, т. е. согласования функций. Один из них - гуморальный, или химический, механизм регуляции - является филогенетически более древним. Он основан на том, что в различных клетках и органах в ходе процессов обмена веществ образуются различные по своей химической природе и физиологическому действию химические соединения - продукты расщепления и синтеза. Некоторые из этих веществ обладают большой физиологической активностью, т. е. в очень малых концентрациях способны вызвать значительные изменения функций организма. Поступая в тканевую жидкость, а затем в кровь, они разносятся движущейся кровью по всему организму и могут оказывать влияние на клетки и ткани, отдаленные от тех, в которых они образуются. Действие химических раздражителей, циркулирующих в крови, адресовано всем клеткам, точнее говоря, химические раздражители не имеют определенного адреса. Однако они неодинаково действуют на разные клетки: одни клетки более чувствительны к одним химическим раздражителям, другие - к другим. Имеется избирательная чувствительность клеток к химическим раздражителям. Включаясь в разные звенья цепи процессов обмена веществ, различные химические раздражители действуют по-разному.

Частным случаем химической регуляции функций является гормональная регуляция, осуществляемая железами внутренней секреции.

Второй, физиологически более молодой, т. е. позднее развивающийся в ходе эволюции живых существ, механизм регуляции функций организма- это нервный механизм. Он объединяет, согласует и регулирует деятельность различных клеток, тканей и органов, приспособляя ее к внешним условиям жизни организма. Изменения деятельности и состояния одних клеток и органов через посредство нервной системы рефлекторным путем вызывают изменения функций других клеток и органов. Этот механизм регуляции является более совершенным, во-первых, потому, что взаимодействие клеток через нервную систему осуществляется значительно быстрее, чем гуморально-химическое, во-вторых, потому, что нервные импульсы всегда «имеют в виду» определенного «адресата» (по нейронным отросткам они направлены лишь к определенным клеткам или группам клеток).

Нервная регуляция проявляется в изменении деятельности клеток, в поддержании постоянного уровня их активности и в изменении интенсивности обмена покоя. Влияние нервной системы на обмен веществ рассматривается как выражение ее специальной трофической функции.

Оба механизма регуляции взаимосвязаны. Различные химические соединения, образующиеся в организме, влияют и на нервные клетки, изменяя их состояние. Так, на нервную систему влияют гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. С другой стороны, гуморальная регуляция в известной мере подчинена нервной. Так, например, образование и выделение большинства гормонов осуществляются под контролирующим влиянием нервной системы. Благодаря этому нервная система влияет на функции ряда органов не только непосредственно путем посылки нервных импульсов, но и косвенно, через посредство гуморально-химических раздражителей, образуемых в клетках организма и поступающих в кровь под влиянием нервных импульсов.

Деятельность нервной системы и химическое взаимодействие клеток и органов обеспечивают важнейшую особенность организма - саморегуляцию физиологических функций, приводящую к автоматическому поддержанию необходимых организму условий его существования. Всякий сдвиг во внешней или внутренней среде организма вызывает его деятельность, имеющую следствием восстановление нарушенного постоянства условий существования, т. е. восстановление гомеостаза. Чем выше развит организм, тем лучше развита в нем саморегуляция функций, тем совершеннее и устойчивее гомеостаз.

Саморегуляция возможна лишь потому, что имеются обратные связи между регулируемым процессом и регулирующей системой. Из множества примеров, которые можно было бы привести для иллюстрации обратных связей, ограничимся лишь двумя. Первый пример: нервные центры промежуточного мозга, изменяя секрецию гормонов коры надпочечника (минералокортикоидов), регулируют обмен натрия, благодаря чему поддерживается постоянство его концентрации в крови. Это достигается только в результате того, что сдвиг концентрации натрия изменяет состояние нервных центров, которые увеличивают или уменьшают секрецию гормонов надпочечника. Второй пример: мышечные движения осуществляются под влиянием импульсов, поступающих к мышцам от центральной нервной системы. В свою очередь всякое мышечное сокращение приводит к появлению потока импульсов, идущих от мышц к нервным центрам, приносящих к ним информацию об интенсивности сократительного процесса и изменяющих их деятельность.

Таким образом, имеется кольцевое взаимодействие между регуляторами и регулируемыми процессами.

Обонятельный анализатор

Рецептор обоняния – это первично-чувствующий рецептор, представленный в виде биполярного нейрона. Сенсорную информацию воспринимают реснички дендрита, которые располагаются между эпителиальными клетками. Аксоны биполярных нейронов проходят через обонятельные луковицы в составе fila olfactoria. В обонятельной луковице происходит частичная обработка обонятельной информации. Информация благодаря процессам конвергенции сходится на митральных клетках, аксоны которых образуют латеральный обонятельный тракт. Обонятельная информация отправляется в анализаторные зоны коры (крючок ), причем имеется тесная связь с гиппокампом, с миндалевидным телом, с вегетативными ядрами гипоталямуса и с ретикулярной формацией.

Вкусовой анализатор

Сенсорные вкусовые клетки располагаются на поверхности языка и вместе с опорными клетками образуют вкусовые почки . Чувствительной частью рецепторных клеток являются микроворсинки, которые направлены в пору на поверхности сосочка. Вкусовые рецепторные клетки относятся ко вторично-чувствующим рецепторам.

Возбуждение по ветви лицевого нерва (иннервирует переднюю и боковые части языка) и языкоглоточному нерву (иннервирует заднюю часть языка) направляется в головной мозг. Афферентные волокна черепно-мозговых нервов оканчиваются на нейронах ядра одиночного пути продолговатого мозга, затем через медиальную петлю переключаются на нейронах специфических ядер таламуса , аксоны коорых проходят через внутреннюю капсулу и заканчиваются в постцентральной извилине коры головного мозга. Человек различает пять основных вкусовых ощущений: соленое, кислое, сладкое, горькое и вкус умами (глутамата).

1. Сейчас установлено, что антигенными свойствами обладает мембранный гликопротеид эритроцитов гликофорин. Агглютинины являются иммуноглобулинами М и G, т.е. глобулины Агглютиноген А и агглютинин а, также агглютиноген В и агглютинин b называют одноименными. При их взаимодействии происходит склеивание эритроцитов. Поэтому в крови человека находятся, только разноименные агглютиногены и агглютиногены. В крови новорожденных агглютининов нет. Однако затем компоненты пиши, вещества, вырабатываемые микрофлорой кишечника, способствуют синтезу тех агглютининов, которых нет в эритроцитах данного человека. Группы крови системы АВО обозначаются римскими цифрами и дублирующим названием антигена:

I (0) - в эритроцитах нет агглютиногенов, но в плазме содержатся агглютинины а и b.

II (А) -агглютиногены А и агглютинины b.

III (В) - агглютиногены В и агглютинины а.

IV (АВ) - в эритроцитах агглютиногены А и В, агглютининов в плазме нет. В настоящее время Н-антиген. Агглютиногены А делятся на подтипы А1 и А2. Первый подтип обнаружено, что в эритроцитах I группы имеется слабый встречается у 80% людей и обладает более выраженными антигенными свойствами. Реакций при переливании между кровью этих подгрупп не происходит. Наследование группы крови осуществляется за счет генов А, В и О. В хромосомах человека содержится 2 из них. Гены А и В являются доминантными.

В 1940 году К.Ландштейнер и И.Винер обнаружили в эритроцитах еще один агглютиноген. Впервые он был найден в крови макак-резусов. Поэтому был назван ими резус-фактором. В отличие от антигенной системы АВО, где к агглютиногенами А и В имеются соответствующие агглютинины, агглютининов к резус-антигену в крови нет. Они вырабатываются в том случае, если резус-положительную кровь (содержащую резус-фактор) перелить реципиенту с резус-отрицательной кровью. При первом переливании резус несовместимой крови никакой трансфузионной реакции не будет. Однако в результате сенсибилизации организма реципиента, через 3-4 недели в его крови появятся резус-агглютинины. Они очень длительное время сохраняются. Поэтому при повторном переливании резус-положительной крови этому реципиенту произойдет агглютинация и гемолиз эритроцитов донорской крови. Другое отличие этих двух антигенных систем состоит в том, что резус-агглютинины имеют значительно меньшие размеры, чем а и b. Поэтому они могут проникать через плацентарный барьер. В последние недели беременности, во время родов и даже при абортах, эритроциты плода могут попадать в кровяное русло матери. Если плод имеет резус-положительную кровь, а мать резус-отрицательную, то попавшие в ее организм с эритроцитами плода резус-антигены вызовут образование резус-агглютининов. Титр резус-агглютининов нарастает медленно, поэтому при первой беременности особых осложнений не возникает. Если при у повторной беременности плод опять наследует резус-положительную кровь, то поступающие через плаценту резус-агглютинины матери вызовут агглютинацию и гемолиз эритроцитов плода. В легких случаях возникает анемия, гемолитическая желтуха новорожденных. В тяжелых эритробластоз плода и мертворожденность. Это явление называется резус-конфликтом. С целью его профилактики сразу после первых подобных родов вводят антирезус-глобулин. Он разрушает резус-положительные эритроциты, попавшие в кровь матери.

Существует 6 разновидностей резус-агглютиногенов: С, D, Е, с, d, е. Наиболее выраженные антигенные свойства у резус-агглютиногена D, Именно им определяется резус-принадлежность крови. Другие антигены этой системы практического значения не имеют.

2. превращение пищи в низкомолекулярные вещества, которые всасываются в кровь и транспортируются в другие органы и ткани – это основная функция желудочно-кишечного тракта. Основная функция ЖКТ реализуется благодаря процессам переваривания, всасывания, моторики и секреции пищеварительных соков. Переваривание Всасывание Моторика Секреция Защитная, метаболическая, эндокринная и экскреторная функции ЖКТ относятся к непищеварительным функциям ЖКТ. Пища, попадая в желудочно-кишечный тракт, проходит через рот, глотку, пищевод, желудок, тонкую кишку, толстую кишку и анальное отверстие.

Стенка ЖКТ состоит из четырех слоев: слизистая, подслизистая, мышечная и серозная оболочка. Слизистая оболочка состоит из слоя эпителиальных клеток, собственного слоя (содержит клетки соединительной ткани, лимфоциты, плазматические клетки, фибробласты, тучные клетки) и мышечного слоя. Ворсинки и микроворсинки увеличивают площадь соприкосновения внутренней поверхности с пищей и химусом. Подслизистая состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, содержит кровеносные и лимфатические сосуды и подслизистое (Мейсснеровское) нервное сплетение . Мышечная оболочка состоит из циркулярного и продольного слоев гладкомышечных клеток, между которыми находится ауэрбаховское нервное сплетение . Серозная оболочка состоит из соединительной ткани и мезотелия, которые участвуют в процессах всасывания и облегчают скольжение органов ЖКТ друг относительно друга.

3. Функциональная асимметрия полушарий.

Передний мозг образован двумя полушариями, которые состоят из одинаковых долей. Однако они играют разную функциональную роль. Впервые различия между полушариями описал 1863 г. невропатолог Поль Брэка. обнаруживший, что при опухолях левой лобной доли теряется способность к произношению речи. В 50-х годах XX века Р.Сперри и М.Газзанига исследовали больных, у которых с целью прекращения эпилептических припадков была произведена перерезка мозолистого тела. В нем проходят комиссуральные волокна, связывающие полушария. Умственные способности у людей с расщепленным" мозгом не изменяются. Но с помощью специальных тестов обнаружено, что функции полушарий отличаются. Например, если предмет находится в поле зрения правого глаза, то зрительная информация поступает в левое полушарие, то такой больной может назвать его, описать его свойства. прочитать или написать текст.

Если же предмет попадает в поле зрения левого глаза, то пациент даже не может назвать его и рассказать о нем. Он не может читать этим глазом. Таким образом, левое полушарие является доминирующим в отношении сознания, речи, счета, письма, абстрактного мышления, сложных произвольных движений. С другой, стороны, хотя правое полушарие не имеет выраженных речевых функций, оно в определенной степени способно понимать речь и мыслить абстрактно. Но в значительно большей мере, чем левое, оно обладает механизмами сенсорного распознавания предметов образной памяти. Восприятие музыки целиком является функцией правого полушария. Т.е. правое полушарие отвечает за неречевые функции, т.е. анализ сложных зрительных и слуховых образов, восприятие пространства, формы. Каждое полушарие изолированно принимает, перерабатывает и хранит информацию. Они обладают собственными ощущениями, мыслями, эмоциональными оценками событий. Левое полушарие обрабатывает информацию аналитически, т.е. последовательно, а правое одномоментно, интуитивно. т.е. полушария используют разные способы познания. Вся система образования в мире направлена на развитие левого полушария, т.е. абстрактного мышления, а не интуитивного. Несмотря на функциональную асимметрию, в норме полушария работают совместно, обеспечивая все процессы человеческой психики.

Сигнальные системы. Функции речи. Речевые функции полушарий. По И.П. Павлову взаимодействие организма с внешней средой осуществляется посредством раздражителей или сигналов. В зависимости от характера, действующих на организм сигналов, он выделил две сигнальные системы действительности. Первой сигнальной системой он назвал систему анализа и синтеза натуральных, т.е. природных раздражителей. Этими сигналами являются тепло и холод, запахи, вкус; цвет предметов и т.д. На основе сигналов первой сигнальной системы формируются её условные рефлексы. Пример условного рефлекса первой сигнальной системы - слюноотделение на вид и запах пищи. Первая сигнальная система информирует организм о воздействии конкретного полезного или вредного стимула. У человека условные рефлексы первой сигнальной системы составляют физиологическую основу элементарного поведения и предметного мышления (огонь - горячий). Она функционирует у него изолированно лишь в течение первых 6 месяцев жизни. Первая сигнальная система человека более совершенна, чем животных.

Вторая сигнальная система - это система условных рефлексов на абстрактный раздражитель, которым является слово слышимое, видимое и произносимое мысленно. Она формировалась в процессе эволюции человека на основе труда и воспитания. Слово является для человека таким же раздражителем, как и конкретные явления, и предметы окружающего мира. Т.е. оно является сигналом сигналов, так как обозначает натуральные раздражители. На основе преобладания той или иной сигнальной системы И.П. Павлов выделил два типа мышления:

1 .Художественный тип. Имеет место у людей с преобладанием 1-й сигнальной системы. Артисты, художники, писатели и т.д. Т.е. люди художественных творческих профессий.

2.Мыслительный тип. У людей с преобладанием 2-й сигнальной системы. Люди интеллектуального труда (учёные, изобретатели и т.д.) Сейчас также выделяют:

3. Смешанный тип. Не преобладает ни 1-я, ни 2-я сигнальная системы.

4.Гениальный тип. Люди с преобладанием и 1-й и 2-й сигнальной системы. Леонардо да Винчи, М. Ломоносов.

Все языки делятся на первичные и вторичные. К первичным относится определенное поведение и сопровождающие

его реакции. Это мимика, поза, жестикуляция. Это простейшие сигналы. Первичные языки лежат отражают

действительность в виде ощущений, восприятий представлений. В развитии вторичных языков выделяют две стадии:

Стадия А. Она функционирует и у животных и у человека. Возникающие на этой стадии сложные формы обобщения

являются довербальными. Стадия В. На ней формируются обобщения в словесной форме.

Таким образом, первичные языки и стадия-А вторичных является функцией первой сигнальной системы. Стадия В -функцией второй.

Язык это определенная система знаков и правил их образования. Освоение языка возможно лишь только в процессе

обучения. Критическим периодом освоения первого языка является 10 лет (дети Маугли).

Функции речи:

1. Коммуникативная функция. Заключается в общении людей посредством языка. Она подразделяется на функцию сообщения и функцию побуждения к действию. Язык значительно увеличивает возможности человека для приспособления к условиям окружающей среды, так как информация в словесной форме передаётся от индивидуума к индивидууму и от поколения к поколению. Поэтому речь ускоряет эволюцию человека. Пример.

2. Регулирующая функция. Состоит в регуляции поведения других людей и собственного поведения посредством внутренней речи.

3. Программирующая функция. Заключается в предварительном построении схемы будущего высказывания и переходе этой схемы к воспроизведению высказывания.

Речь обладает двумя независимыми переменными параметрами - высотой и фонемным составом. Механизмы, регулирующие высоту речи называются фонацией. Фонация обеспечивается гортанью. В первую очередь напряжением голосовых связок. Фонемы это единицы языка, с помощью которых различаются слова. Например в словах бук и сук имеются 2" фонемы, придающие разный смысл словам -Б и С. В русском языке 44 фонемы. Механизмы, формирующие фонемную структуру речи называются артикуляцией. Артикуляция обеспечивается соответствующим положением губ, языка, неба. Основной психоакустической характеристикой речи является ее разборчивость. Максимальной степенью разборчивости является фразовая, минимальной - слоговая.

У большинства правшей и левшей речевые функции выполняет левое полушарие. Передним отделом речевой зоны коры является центр Брока т.е. двигательный центр речи. Он расположен в третьей лобной извилине левого полушария. При его поражениях нарушается способность к осмысленному высказыванию. Это состояние называется моторной афазией. Наблюдается несколько ее форм. Если человек не может произнести развернутую речь, но может читать вслух или повторять за кем-либо предложения, это называется динамической афазией. Когда нарушается фонация и артикуляция, то такое состояние носит название парадигматической афазии. Следовательно, передний отдел речевой зоны обеспечивает программирующую функцию речи. Больные понимают дефекты своей речи, поэтому говорят мало и с трудом. Задним отделом речевой зоны является центр Вернике, находя­щийся в верхней височной извилине левого полушария. При поражениях этого центра нарушается понимание речи, т.е. возникает сенсорная афазия. Речь таких людей беглая, но бессмысленная. Кроме того, в этом случае могут наблюдаться оптико-мнестическая и акустико-мнестическая афазии. Это ухудшение зрительной и слуховой речевой памяти.

1. Тромбоциты – это плоские безъядерные клетки (содержание в периферической крови 200 000-400 000 в мкл). Образуются в костном мозге из мегакариоцитов , синтез регулируется тромбопоэтином. Время жизни составляет 5-11 дней, затем они разрушаются в печени, легких и селезенке. Около 70% тромбоцитов циркулирует в крови, 30% - депонируется в селезенке. Тромбоциты содержат около 13 факторов свертывания, наиболее представительны: тромбоцитарный акцелератор–глобулин, тромбоцитарный фибриноген, тромбоцитарный тромбопластин, фибронектин, АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ, и VII факторы свертывания, тромбостенин, альфа2-антиплазмин, антигепарин, фактор Виллебранда, серотонин, катехоламины и др. Функции тромбоцитов:

участие в остановке кровотечения, участие в свертывании крови, транспортная, ангиотрофическая, фагоцитоз.

Факторы свертывания крови представляют собой протеолитические ферменты, которые в крови находятся в неактивной форме и в случае необходимости начинают активировать друг друга. Образуются они, в основном, в печени и в присутствии витамина К.

Во вторичном (коагуляционном) гемостазе участвуют плазменные факторы свертывания: фибриноген - I ; протромбин - II ; тканевой тромбопластин - III ; ионы Са++ - IV; проакцелерин - V; проконвертин – VII; антигемофильный глобулин А - VIII ; фактор Кристмаса – IX ; фактор Стюарта-Прауэра – X ; плазменный предшественник тромбопластина XI ; фактор Хагемана XII ; фибрин-стабилизирующий фактор – XIII ; дополнительные факторы – прекалликреин или фактор Флетчера и фактор Фитцджеральда.

В крови вместе с системой свертывания существует противосвертывающая система, представленная первичными антикоагулянтами: гепарином , антитромбином III, протеином С, альфа2-макроглобулином и вторичными антикоагулянтами (образуются в процессе свертывания и фибринолиза): антитромбином IV, фибринопептидами А и В. Препятствуют свертыванию: гладкая поверхность эндотелия сосудов (предохраняет активацию ХII фактора),

стенки сосудов покрыты слоем растворимого фибрина, который адсорбирует тромбин, высокая скорость течения крови.

Плазма – состоит из 90% воды, ее минеральный состав : ионы Na, K, Ca, CI, бикарбонаты, фосфаты. Функции: обеспечение осмотического давления, буферных свойств крови, перераспределения воды, возбудимости и сократимости клеток, участие в свертывании крови. Белки плазмы: альбумины, глобулины (α ,β, γ), фибриноген. Основная роль: питательная, транспортная, создание онкотического давления, иммунная и буферная функции, участие в гемостазе, агрегации эртроцитов.

2. Основная функция ЖКТ реализуется благодаря процессам переваривания, всасывания, моторики и секреции пищеварительных соков. Переваривание – процесс химической и механической обработки пищи. Всасывание – процесс переноса продуктов гидролиза пищевых веществ, воды, солей и витаминов из просвета пищеварительного тракта в кровь и в лимфу. Моторика – координированные сокращения гладких мышц ЖКТ, которые обеспечивают измельчение, перемешивание пищи с пищеварительными соками и продвижение продуктов переваривания в дистальном направлении. Секреция - процесс синтеза пищеварительных соков и их выделение в просвет ЖКТ.

3. Возбудимость - это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфической реакцией - возбуждением, т.е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Т.е. возбудимость характеризует специализированные ткани - нервную, мышечные, железистые, которые называются возбудимыми.

мембранный потенциал - разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет -50 до -90 мВ. На кривой потенциала действия выделяют следующие фазы:

1. Локальный ответ (местная деполяризация), предшествующий развитию ПД.

2. Фаза деполяризации. Во время этой фазы МП быстро уменьшается и достигает нулевого уровня. Уровень деполяризации растет выше 0. Поэтому мембрана приобретает противоположный заряд - внутри она становится положительной, а снаружи отрицательной. Явление смены заряда мембраны называется реверсией мембранного потенциала. Продолжительность этой фазы у нервных и мышечных клеток 1-2мсек.

3. Фаза реполяризации. Она начинается при достижении определенного уровня МП (примерно -20 мВ). Мембранный потенциал начинает быстро возвращаться к потенциалу покоя Длительность фазы 3-5 мсек.

4. Фаза следовой деполяризация или отрицательного следового потенциала. Период, когда возвращений МП к потенциалу покоя временно задерживается, он длится 15-30 мсек.

5. Фаза следовой гиперполяризацин или положительного следового потенциала. В эту фазу. МП на некоторое время становится выше исходного уровне ПП. Ее длительность 250-300 мсек. Возникновение ПД обусловлено изменением ионной проницаемости мембраны при возбуждении.

1. Дыхательные пути

2. Клубочковая фильтрация – переход веществ из плазмы крови капилляров клубочка в полость капсулы через фильтрационный барьер, состоящий из клеток эндотелия капилляров, базальной мембраны и подоцитов.

Фильтрация осуществляется за счет эффективного фильтрационного давления, создаваемого, в основном, работой сердца и зависит от таких параметров, как давление в капиллярах клубочка, онкотическое давление крови и давление в ультрафильтрате. В среднем, эффективное фильтрационное давление составляет 15 – 20 мм рт ст. В сутки образуется 150 – 180 л первичной мочи, безбелковой жидкости, похожей на плазму.

Канальцевая реабсорбция – возврат веществ из просвета канальцев в интерстиций, а затем в кровеносное русло. Реабсорбируются вода, электролиты, аминокислоты, глюкоза, мочевина. Все вещества, в основном, реабсорбируются в проксимальных извитых канальцах, в дистальных извитых канальцах происходит реабсорбция воды и ионов. Реабсорбция осуществляется при помощи пассивного транспорта(диффузия, осмос), первично-активного (Na-K-насос, Н – K- насос, Са-насос) и вторично-активного транспорта (сопряженный с Nа транспорт аминокислот, глюкозы).

По способности к реабсорбции все вещества первичной мочи делятся на три группы:

1. Пороговые. В норме они реабсорбируются полностью. Это глюкоза, аминокислоты.

2. Низкопороговые. Реабсорбируются частично. Например, мочевина.

3. Непороговые. Они не реабсорбируются. Креатинин, сульфаты. Последние 2 группы создают осмотическое давление и обеспечивают канальцевый диурез, т.е. сохранение определенного количества мочи в канальцах. Реабсорбция глюкозы и аминокислот происходит в проксимальном извитом канальце и осуществляется с помощью транспортной системы сопряженной с натри­ем. Они транспортируются против концентрационного градиента. Реабсорбция других пороговых и непороговых веществ происходит путем диффузии. Облигатная реабсорбция основных ионов и воды происходит в проксимальном канальце, петле Генле. Факультативная в дистальном канальце. В проксимальном канальце и нисходящем колене петли Генле происходит активный транспорт большого количества ионов натрия. Он осуществляется натрий-калиевой АТФазой. За натрием в межклеточное пространство происходит пассивная реабсорбция большого количества воды. В свою очередь эта вода способствует дополнительной пассивной реабсорбции натрия в кровь. Одновременно с ними реабсорбируются и гидрокарбонат анионы. В нисходящем колене петли и дистальном канальце реабсорбируется относительно небольшое количество натрия, а вслед за ним и вода. В этом отделе нефрона ионы натрия реабсорбируются с помощью сопряженного натрий-протонного и натрий-калиевого обмена. Ионы хлора переносятся здесь из мочи в тканевую жидкость с помощью активного хлорного транспорта. Низкомолекулярные белки реабсорбируются в проксимальном извитом канальце.

3. Соматовисцеральная система

Рецепторы соматовисцеральной системы составляют кожные рецепторы, проприоцепторы и интероцепторы.

Пространственный порог различения – это наименьшее расстояние, при котором можно различить стимуляцию не одной, а двух точек.

Терморецепция – ощущение тепла и холода. Терморецепторы – это свободные нервные окончания. Рецепторы холода располагаются в эпидермисе и непосредственно под ним, а рецепторы тепла - в слоях собственно кожи. Рецепторов холода больше, чем рецепторов тепла. В гипоталямусе имеются терморецепторы, которые регулируют температуру тела.

Проприоцепторы располагаются в мышцах (мышечные веретена), сухожилиях (сухожильный орган Гольджи) и суставах (рецепторы аналогичные окончанию Руфини, сухожильным органам Гольджи).

Функции проприоцепции: чувство позы ; чувство движения - направление и скорость движения; чувство силы – ощущение мышечного усилия, необходимого для выполнения движения или поддержания позы.

Интероцепция – рецепторы от внутренних органов подразделяются на механо-, хемо-, осмо-, и терморецепторы. Это свободные нервные окончания и инкапсулированные рецепторы типа телец Пачини.

Обмен газов в легких

В состав атмосферного воздуха входит 20,93% кислорода, 0,03% углекислого газа. 79,03% азота. В альвеолярном воздухе содержится 14% кислорода, 5,5% углекислого газа и около 80% азота. При выдохе альвеолярный воздух смешивается с воздухом мертвого пространства, состав которого соответствует атмосферному. Поэтому в выдыхаемом воздухе 16% кислорода, 4,5% углекислого газа и 79,4% азота. Дыхательные газы обмениваются в легких через альвеолокапиллярную мембрану. Это область контакта альвеолярного эпителия и эндотелия капилляров. Переход газов через мембрану происходит по законам диффузии. Скорость диффузии прямо пропорциональна разнице парциального давления газов. Согласно закону Дальтона, парциальное давление каждого газа в их смеси, прямо пропорционально его содержанию в ней. Поэтому парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 100 мм.рт.ст. а углекислого газа 40 мм.рт.ст. Напряжение (термин, применяемый для газов растворенных в жидкостях)

кислорода в венозной крови капилляров легких 40 мм.рт.ст., а углекислого газа - 46 мм.рт.ст. Поэтому градиент давления по кислороду направлен из альвеол в капилляры, а для углекислого газа в обратную сторону. Кроме того, скорость диффузии зависит от площади газообмена, толщины мембраны и коэффициента растворимости газа в тканях. Общая поверхность альвеол составляет 50-80 м2, а толщина альвеоло -капиллярной мембраны всего 1 мкм. Это обеспечивает высокую эффективность газообмена. Показателем проницаемости мембраны является коэффициент диффузии Крога. Для углекислого газа он в 25 раз больше, чем для кислорода. Где он диффундирует в 25раз быстрее. Высокая скорость диффузии компенсирует более низкий градиент давлений углекислого газа. Диффузионная способность легких для газа (л) характеризуется его количеством, которое обменивается за 1 минуту на 1 мм.рт.ст. градиента давления. Для кислорода в норме она равна 30 мл* мин-1*мм:рт.ст. У здорового человека напряжение дыхательных газов в альвеолярной крови, становится практически таким же, как их парциальное давление в альвеолярном воздухе. При нарушениях газообмена в альвеолах в крови повышается напряжение углекислого газа и снижается кислорода (пневмония, туберкулез, пневмосклероз).

Обмен дыхательных газов в тканях

Обмен газов в капиллярах тканей происходит путем диффузии. Этот процесс осуществляется за счет разности их напряжения в крови, тканевой жидкости и цитоплазме клеток. Как и в легких для газообмена большое значение имеет величина обменной площади, т.е. количество функционирующих капилляров. В артериальной крови напряжение кислорода 96 мм.рт.ст в тканевой жидкости около 20 мм.рт.ст, а работающих мышечных клетках близко к 0. Поэтому кислород диффундирует из капилляров в межклеточное пространство, а затем клетки. Для нормального протекания окислительно-восстановительных процессов и митохондриях необходимо, чтобы напряжение кислорода в клетках было не менее 1 мм.рт.ст. Эта величина называется критическим напряжением кислорода в митохондриях. Ниже ее развивается кислородное голодание тканей. В скелетных мышцах кислород накапливает белок миоглобин, по строению близкий к гемоглобину. Напряжение углекислого газа в артериальной крови 40 мм.рт.ст. в межклеточной жидкости 46 мм.рт.ст. в цитоплазме 60 мм.рт.ст. Поэтому он выходит в кровь. Количество ки­слорода, которое используется тканями называется коэффициентом его утилизации В состоянии покоя ткани используют около 40% кислорода или 8-10 об%

2. Кратковременная память. Здесь, информация находится до несколько минут. Не нужная информация отсюда удаляется, а имеющая значение, переходит в промежуточную память.

Долговременная память. В нее информация переходит из промежуточной. Причём этот переход происходит во время быстрого сна. Первый этап запоминания, т.е. сенсорная память, является результатом возникновения нервных импульсов в периферических рецепторах, их распространения по проводящим путям в корковый отдел анализатора и процессов высшего синтеза в коре. Кратковременная память обусловлена поступлением нервных импульсов в гиппокамп, где выделяется главная и отбрасывается ненужная информация. После этого информация поступает в замкнутые нейронные сети, где происходит циркуляция или реверберация нервных импульсов. Переход информации в промежуточную и долговременную память происходит в коре полушарий на основе более тонких механизмов. Следы памяти в нейронных цепях коры формируются в результате 2-х процессов: 1.за счёт усиления или потенциации нервных импульсов в межнейронных синапсах. Потенциация происходит в результате увеличения количества выделяемого нейромедиатора и числа постсинаптических рецепторов. 2.Благодаря структурным изменениям мембран и органел нейронов. Эти изменения синаптической передачи и мембран являются следствием предшествующей реверберации. Данными процессами обеспечивается промежуточная и долговременная память. Кроме того, предложены другие теории долговременной памяти. 1 .Химическая теория. В её основе лежат опыты с "транспортом памяти" (обучение животных - введение экстракта их мозга необученным животным, опыты со скотофобином). Согласно этой теории информация хранится в специальных белках синтезируемых нейронами. 2.Теория хранения энграммы в ДНК. Предполагают, что ДНК программирует необходимые изменения структуры и свойств синапсов и таким образом обеспечивает перестройку нейронных цепей в процессе запоминания.

3. Нарушения секреции проявляются гастритами. Различают гастриты с повышенной., сохраненной и пониженной секрецией. Они обусловлены нарушениями нейрогуморальных механизмов регуляции секреции или поражением железистых клеток желудка. При чрезмерной выработке гастрина С-клетками возникает болезнь Золлингера-Эллисона. Она проявляется гиперсекреторной активностью обкладочных клеток желудка, а также появлением язв слизистой.

1. Сосудосуживающая иннервация представлена симпатическими нервами – это главный регуляторный механизм сосудистого тонуса. Медиатором симпатических нервов является норадреналин, который активирует α-адренорецепторы сосудов и приводит к вазоконстрикции.

Сосудорасширяющая иннервация более разнородна:

парасимпатические нервы (медиатор ацетилхолин), ядра которых располагаются в стволе мозга, иннервируют сосуды головы. Парасимпатические нервы крестцового отдела спинного мозга иннервируют сосуды половых органов и мочевого пузыря.

симпатические холинергические нервы иннервируют сосуды скелетных мышц. Морфологически они относятся к симпатическим, однако выделяют медиатор ацетилхолин, который вызывает сосудорасширяющий эффект.

 симпатические нервы сердца (медиатор норадреналин). Норадреналин взаимодействует с β-адренорецепторами коронарных сосудов сердца и вызывает вазодилатацию.

2. Дыхательные пути представлены: полостью рта, носоглоткой, гортанью, трахеей, бронхами, бронхиолами до 16 генераций, которые не имеют альвеол (проводящая зона), бронхиолами от 17 до 19 генераций (переходная зона), бронхиолами от 20 до 23 генераций, которые имеют альвеолы, (респираторная зона) отдела легких.

Дыхательный цикл состоит из фаз вдоха и выдоха, между которыми отсутствует пауза. В покое у взрослого человека частота дыхательных движений 16-20 в минуту. Вдох, это активный процесс. При спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Они приподнимают ребра, а грудина отодвигается вперед. Это ведет к увеличению сагитального и фронтального размеров грудной полости. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы. Ее купол опускается, и органы брюшной полости сдвигаются вниз, в стороны и вперед. За счет этого грудная полость увеличивается и в вертикальном направлении. После окончания вдоха дыхательные мышцы расслабляются. Начинается выдох. Спокойный выдох пассивный процесс. Во время него происходит возвращение грудной клетки в исходное состояние. Это происходит под действием ее собственного веса, натянутого связочного аппарата и давления на диафрагму органов брюшной полости. Различают грудной и брюшной тип дыхания. При первом дыхание в основном осуществляется за счет межреберных мышц при втором за счет мыши диафрагмы. В межплевральной щели находится небольшое количество серозной жидкости. При вдохе объем грудной полости возрастает. А так как плевральная изолирована от атмосферы, то давление в ней понижается. Легкие расширяются, давление в альвеолах становится ниже атмосферного. Воздух через трахею и бронхи поступает в альвеолы. Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается. Давление в плевральной щели возрастает, воздух выходит из альвеол. Движения или экскурсии легких объясняются колебаниями отрицатель­ного межплеврального давления. После спокойного выдоха оно ниже атмосферного на 4-6 мм.рт.ст. На высоте спокойного вдоха на 3-9 мм.рт.ст.

3. Энергетический обмен – особенность, присущая каждой живой клетке, при котором происходит усвоение и химическое преобразование богатых энергией питательных веществ и последующее выделение продуктов обмена.

В обмене веществ (метаболизме ) выделяют два противоположно направленных, но взаимосвязанных процесса:

анаболизм – совокупность процессов, в результате которых их пищевых продуктов синтезируются специфические органические вещества, компоненты клеток, органов и тканей.

 катаболизм – совокупность процессов распада компонентов клеток, органов, тканей, поглощенных пищевых продуктов до простых веществ, которые обеспечивают энергетические и пластические процессы в организме.

Процессы анаболизма и катаболизма находятся в динамическом равновесии .

Постоянный обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой является необходимым условием его

существования и отражает их единство. Сущность этого обмена заключается в том, что поступающие в организм питательные вещества после пищеварительных превращений используются как пластический материал. Энергия, образующаяся при этих превращениях восполняет энергозатраты организма.

билет № 24

1. ЭКГ – метод регистрации с поверхности тела электрической активности сердца. На кривой ЭКГ различают 5 волн или зубцов – Р, Q, R,S,T. Зубцы Р, R,T направлены вверх (положительные), а зубцы Q и S – вниз (отрицательные). Существуют 3 стандартных отведения ЭКГ: I – правая рука – левая рука (места наложения электродов электрокардиографа), II - правая рука – левая нога и III – левая рука – левая нога; 6 грудных отведений (V1 - V6 ) и 3 усиленных униполярных - AVL (активный электрод располагается на левой руке), AVR (активный электрод – на правой руке), AVF (активный электрод – на левой ноге).

Зубец Р отражает деполяризацию предсердий, комплекс зубцов Q, R,S отражает распространение волны деполяризации по желудочкам. Зубец Т – процесс реполяризации желудочков.

Кривая ЭКГ свидетельствует о частоте сердечных сокращений (автоматия), возбудимости сердечной мышцы, скорости проведения волны деполяризации (ПД) по отделам сердца, о функциональном состоянии сердечной мышцы. Амплитуда зубцов зависит от величины разности потенциалов в отделах сердца. Амплитуда Р составляет 0,2-0,3 мВ, R – 0,6-1,5 мВ, и Т – 0,3-0,5 мВ Интервалы ЭКГ отражают время распространения ПД по проводящей системе сердца. Интервал РQ –распространение ПД от синоатриального узла до атриовентрикулярного, он равен 0,12-0,18 сек, комплекс Q,R,S – распространение ПД по желудочкам равен 0,06-0,09 сек, и ST – 0,24-0,35 сек.

2. Продолговатый мозг, мост

Продолговатый мозг – находятся проводящие пути , ретикулярная формация, ядра черепно-мозговых нервов (IX- XII), нижнее вестибулярное ядро . Функции: содержит дыхательный и сосудодвигательный центр; защитные рефлексы – чихание, кашель, рвота, слюноотделение; рефлексы пищевого поведения – жевание, сосание, глотание; реализует вегетативные, вкусовые, вестибулярные рефлексы; рефлексы поддержания позы.

Статические рефлексы – поддержание и перераспределение тонуса мышц в зависимости от положения головы, туловища в пространстве. Статокинетические рефлексы – перераспределение тонуса мышц при движении с ускорением («лифтные» рефлексы) изменение тонуса мышц сгибателей и разгибателей. Мост – проводящие пути, ретикулярная формация ядра черепно-мозговых нервов (V-VIII), верхнее, медиальное и латеральные вестибулярные ядра.

Средний мозг

Красное ядро – увеличивает тонус альфа-мотонейронов мышц-сгибателей; ретикулярная формация регулирует тонус мышц.

Децеребрационная ригидность – возникает при повреждении ствола мозга ниже красного ядра, но выше вестибулярных ядер. При этом усиливается тонус мышц-разгибателей, при одновременном уменьшении тонуса мышц-сгибателей.

Черная субстанция (медиатор дофамин). Дофамин по аксонам достигает базальных ядер и принимает участие в регуляции точных целенаправленных движений.

Ядра глазодвигательного и блокового нервов регулируют движения глаз и век.

Четверохолмие : первичный подкорковый анализ зрительной информации (верхние бугорки ); и первичный подкорковый анализ слуховой информации (нижние бугорки ).

Мозжечок

Мозжечок состоит из червя и двух полушарий . Со стволом мозга мозжечок соединяется тремя парами ножек . Скопления нервных клеток в белом веществе образуют ядра мозжечка: ядро шатра (фасцигеальное); вставочные ядра (пробковидное и шаровидное); зубчатое ядро. Кора мозжечка имеет поверхностный молекулярный слой; слой клеток Пуркинье , аксоны которых образуют единственный эфферентный выход из коры мозжечка; зернистый слой . Информация в кору мозжечка приходит по двигательным лазящим и мшистым волокнам.

Афферентная информация в кору попадает: от вестибулярных ядер, от спинного мозга, от коры головного мозга.

Эфферентные связи мозжечок образует с красным ядром, вестибулярными ядрами, спинным мозгом, ретикулярной формацией, с двигательными ядрами таламуса и через него – с двигательной корой. Функции мозжечка: регуляция тонуса мышц и позы , координация позных и целенаправленных движений , коррекция быстрых целенаправленных движений (игра на музыкальных инструментах, быстрые движения глаз).

При поражении мозжечка могут возникать следующие симптомы: гипотония, астазия (интенционный тремор), асинергия, атаксия, нистагм, головокружения, дизартрия.

билет №18

1. Для газообмена в лёгких имеет большое значение скорость обмена альвеолярного воздуха, т.е. вентиляция альвеол. Ее количественным показателем является минутный объем дыхания (МОД); Это произведение дыхательного объема на частоту дыханий в минуту. В покое МОД составляет 6-8 литров. Максимальной объем вентиляции - это объем воздуха проходящего через легкие при наибольшей глубине и частоте дыхания в минуту.

Показатели легочной вентиляции

Суммарное количество воздуха, которое вмещают легкие после максимального вдоха, называется обшей емкостью легких (ОЕЛ). Она включает дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха и остаточный объем.

Дыхательный объем (ДО) - это количество воздуха поступающего в легкие во время спокойного вдоха. Его величина 300-800 мл. У мужчин в среднем 600-700 , мл, у женщин 300-500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвдоха). Количество воздуха, которое можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Он составляет 2000-3000 мл. Этот объем определяет резервные возможности дыхания, т.к. за счет него возрастает дыхательный объем при физической нагрузке.

Резервный объем выдоха (РОвыдоха). Это объем воздуха, который можно дополнительно выдохнуть после

спокойного выдоха. Он равен 1000-1500 мл.

Остаточный объем (00). Это объем воздуха остающегося в легких после максимального выдоха. Его величина 1200- 1500мл.

Функциональный остаточная емкость (ФОЕ)- это количество воздуха, остающегося в легких после спокойного

выдоха. т.е. это сумма остаточного объема и резервного объема выдоха. С помощью ФОЭ выравниваются колебания концентрации О2 и С02 в альвеолярном воздухе в фазы вдоха и выдоха. В молодом возрасте она около 2500 мл старческом 3500 (пневмофиброз, эмфизема).Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). У мужчин она составляет 3500-4500 мл, в среднем 4000 мл. У женщин 3000-3500 мл. Величину жизненной емкости легких и составляющих ее объемов можно измерить с помощью сухого и водяного спирометров, а также спирографа.

2. Кишечный сок является продуктом бруннеровых, либеркюнновых желез и энтероцитов тонкого кишечника. Железы вырабатывают жидкую часть сока, содержащую минеральные вещества и муцин. Ферменты сока выделяются распадающимися энтероцитами, которые образуют его плотную часть в виде мелких комочков. Сок это жидкость желтоватого цвета с рыбным запахом и щелочной реакцией. рН сока 7,6-3.6. Он содержит 98% воды и 2% сухого остатка. В состав сухого остатка входят:

1. Минеральные вещества. Катионы натрия, калия, кальция. Бикарбонат, фосфат анионы, анионы хлора.

2. Простые органические вещества. Мочевина, креатинин, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты.

4. Ферменты. В кишечном соке более 20 ферментов. 90% из них находится в плотной части сока. Они делятся на следующие группы:

1. Пептидазы. Расщепляют олигопептиды (т.е литрипептиды) до аминокислот. Это амннополипептидаза, аминотрипептидаза, дипсптидаза, трипептидаза, катепсины. К ним же относится энтерокиназа.

2. Карбогидразы. Амилаза гидролизует олигосахариды образовавшиеся при расщеплении крахмала, до мальтозы и глюкозы. Сахароза, растопляет тростниковый сахар до глюкозы. Лактаза гидролизует молочный сахар, а мальтаза солодковый.

3. Липазы. Кишечные липазы играют незначительную роль в переваривании жиров.

4. Фосфатазы. Отщепляют фосфорную кислоту от фосфолипидов.

5. Нукпсазы. РНКаза и ДНКаза. Гидролизуют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Пищеварение в тонком кишечнике осуществляется с помощью двух механизмов: полостного и пристеночного гидролиза. При полостном пищеварении ферменты действуют на субстраты, находящиеся в полости кишки, т.е. на расстоянии от энтероцитов. Они гидролизуют лишь крупномолекулярные вещества, поступившие из желудка. В процессе полостного пищеварения расщепляется всего 10-20% связей белков, жиров и углеводов. Гидролиз оставшихся связей обеспечивает пристеночное или мембранное пищеварение. Оно осуществляется ферментами адсорбированными на мембранахэнтероцитов. На мембранеэнтероцита имеется до 3000 микроворсинок. Они образуют щеточную кайму.

На гликокаликс каждой микроворсинки фиксируются молекулы ферментов поджелудочного и кишечного соков. Причём их активные группы направлены в просвет между микроворсннками. Благодаря этому поверхность слизистой кишки приобретает свойство пористого катализатора. Скорость гидролиза молекул пишевых

веществ увеличивается в сотни раз. Кроме того, образующиеся конечные продукты гидролизаконцентрируются у мембраны энтероцитов. Поэтому пищеварение сразу переходит в процесс всасывания и образовавшиеся мономеры быстро переходят в кровь и лимфу т.е. формируется пишеваритсльно-транспортный конвейер. Важной особенностью поистсночного пищеварения является и то, что оно протекает в стерильных условиях тк. бактерии и вирусы не могут попасть в просвет между микроворсинками. Механизм пристеночного пищеварения обнаружен ленинградским физиологом академиком А.М. Уголевым.

Моторная функция тонкого и толстого кишечника

Сокращения кишечника обеспечиваются гладкомышечными клетками, образующими продольный и циркулярный слои. Благодаря связям клеток между собой гладкие мышцы кишечника являются функциональным синцитием. Поэтому возбуждение быстро и на большие растояния распространяется по нему. В тонком кишечнике наблюдаются следующие типы сокращений:

1. Непропульсивная перистальтика. Это волна сужения кишки, образующаяся за счет сокращения циркулярных мышц и распространяющаяся в каудальном направлении. Ей не предшествует волна расслабления. Такие волны перистальтики движутся лишь на небольшое расстояние.

2. Пропульснвная перистальтика. Это также распространяющееся локальное сокращение циркулярного слоя гладких мышц. Ему предшествует волна расслабления. Такие перистальтические волны более сильные и могут захватывать весь тонкий кишечник.

Перистльтические волны формируются в начальном отделе двенадцатиперстной кишки, где расположены пейсмекерные ГМК.Они движутся со скоростью от 0.1 до 20 см/сек. За счет непропульсивной перистальтики обеспечивается^продвижение химуса на небольшие расстояния. Пропульсивная возникает к концу пищеварения и служит для перехода химуса в толстый кишечник. V

3. Ритмическая сегментация. Это местные сокращения циркулярных мышц, в результате которых на кишечнике образуются множественные перетяжки разделяющие его на небольшие сегменты. Место расположения перетяжек постоянно меняется. Благодаря этому происходит перемешивание химуса.

4. Маятнике образные сокращения. Этот вид наблюдается при попеременном сокращении и расслаблении продольного слоя мышц участка кишки. В результате отрезок кишки движется назад-вперед и происходит перемешивание химуса. Кроме того, наблюдаются движения макроворсин тонкого кишечника. В них проходит гладкомышечное волокно. Их движения улучшают контакт слизистой с химусом.

3. Рефлекторная дуга и межнейронное взаимодействие

Рефлексом называется автоматическая, стереотипическая и целенаправленная реакция организма на стимул.

Рефлекторная дугасостоит, как минимум, из 4 звеньев: рецептор → афферентный нейрон и его отростки → эфферентный нейрон и его отростки → эффектор (например, моносинаптический рефлекс растяжения – коленный рефлекс). Однако в основном рефлекторные дуги являются полисинаптическими, т.е. в рефлекс вовлекаются два и более центральных нейрона. Для проведения возбуждения по рефлекторной дуге характерно одностороннее проведениевозбуждения и синаптическая задержка.

Нервным центром (НЦ) называется совокупность нейронов в различных отделах ЦНС, обеспечивающих регуляцию какой-либо функции организма.

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какие свойства живого вам известны?

Живая материя характеризуется следующими свойствами:

Обмен веществ

Саморегуляция

Развитие и изменчивость

Способность к размножению

Наследственность

Раздражимость

Вопрос 2. Какие типы регуляции процессов жизнедеятельности у животных вам известны?

Выделяют нервную и гуморальную регуляцию процессов жизнедеятельности у животных.

ВОПРОСЫ К ПАРАГРАФУ

Вопрос 1. Охарактеризуйте проявление основных жизненных свойств человека на клеточном и организменном уровне.

Структурными элементами клеточного уровня являются структурные части клетки – молекулы и их комплексы, создающие поверхностный аппарат, ядро и цитоплазму с органоидами. Взаимодействие между ними обеспечивает целостность клетки в проявлении ее свойств как живой системы в отношениях с внешней средой.

Основные процессы клеточного уровня, присущие только этому уровню организации жизни, возникли в ходе эволюции живой материи: обмен веществ (метаболизм); поглощение и, следовательно, включение различных химических элементов Земли в содержимое живого организма; передача наследственной информации от клетки к клетке; накопление изменений в генетическом аппарате как отражение опыта взаимодействия со средой; реагирование на раздражения при этом взаимодействии.

Вопрос 2. Что такое гомеостаз и что лежит в его основе?

Важнейшим свойством любой живой системы является саморегуляция. У человека проявление данного свойства выражается в деятельности всех структур организма, направленной на поддержание относительного постоянства их состава, структуры и функционирования - гомеостаза. Именно на поддержание гомеостаза направлена согласованная работа функциональных систем организма человека в реальных изменяющихся условиях его жизни.

Вопрос 3. В чем выражается нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности человека?

Согласованная работа организма управляется нервной системой и железами внутренней секреции (гуморально). Они работают как единое целое - нейрогуморальная регуляторная система. Нервная регуляция осуществляется очень быстро: к органу по нервным клеткам приходят электрические сигналы, называемые нервными импульсами. Вот эти-то нервные импульсы или усиливают работу органа, или тормозят её. Электрические сигналы распространяются по нервам с огромной скоростью (до 100 м/с), но действуют только в тот момент, когда подходят к органу, то есть их эффекты краткосрочны.

Гуморальная регуляция происходит при помощи особых веществ - гормонов чаще всего выделяемых специальными железами. Эти вещества разносятся кровью по всему организму и способны, взаимодействуя с клетками различных органов, регулировать их работу. Конечно, на выработку этих веществ и их перенос с током крови требуется больше времени, чем на распространение нервных импульсов, поэтому гуморальная регуляция более медленная по сравнению с нервной. Но зато воздействие этих веществ на работу органов и тканей более продолжительно.

Вопрос 4. Что такое рефлекс? Приведите примеры рефлексов у человека.

Рефлекс - это ответная реакция организма на какое-либо воздействие, происходящая при участии нервной системы. Примером может служить отдёргивание руки от горячего предмета. Путь, по которому осуществляется рефлекс, называют рефлекторной дугой. Он представляет собой последовательно соединённую цепочку нервных клеток - нейронов: чувствительных, вставочных и двигательных. Для осуществления рефлекса необходима целостность рефлекторной дуги. Выключение её звена ведёт к исчезновению рефлекса.

Примерами рефлексов могут служить надбровный и коленный рефлексы.

1. На основании анализа материала параграфа и результатов самонаблюдений еде сделайте вывод о различии между нервной и гуморальной регуляцией.

Две системы – нервная и гуморальная – различаются следующими свойствами.

Во-первых, нервная регуляция целенаправленна. Сигнал по нервному волокну приходит в строго определенное место, к определенной мышце, или к другому нервном центру, или же к железе. Гуморальный сигнал распространяется с током крови по всему организму.

Во-вторых, нервный сигнал быстрый, он движется к другому органу, т. е. к другой нервной клетке, мышечной клетке или клетке железы со скоростью от 7 до 140 м/с, задерживаясь при переключениях в синапсах лишь на одну миллисекунду. Благодаря нервной регуляции мы можем сделать что-либо «в мгновение ока». Содержание в крови большинства гормонов увеличивается лишь через несколько минут после стимуляции, а максимума может достигать только через десятки минут. В результате наибольший эффект гормона может наблюдаться через несколько часов после однократного воздействия на организм. Таким образом, гуморальный сигнал медленный.

В-третьих, нервный сигнал краткий. Как правило, залп импульсов, вызванный стимулом, длится не более долей секунды. Это так называемая реакция включения.

Основные отличия нервной регуляции от гуморальной следующие: нервный сигнал целенаправленный; нервный сигнал быстрый; нервный сигнал краткий.

2. Подготовьте сообщение о рефлексах человека.

РЕФЛЕКСЫ ЧЕЛОВЕКА

Рефлексы играют большую роль в жизнедеятельности любого существа. Такое огромное их значение не случайно, ведь именно нервная система играет ведущую роль в восприятии окружающего мира. С ее помощью индивид может, как восхищаться, так и защищаться от внешней среды. Рефлексы человека становятся незаменимы именно для реализации такой защиты. В качестве примера можно вспомнить отдергивание руки от горячих поверхностей.

Рефлекс является основной реакцией организма на окружающую среду. Его реализация невозможна без участия нервной системы. Таким образом, происходит поведенческая реакция в ответ любой тип раздражителя, который воздействует на нервные окончания.

Путь, по которому проходят импульсы от раздражения и ответ на него называются рефлекторной дугой. Самое простое такое образование должно состоять не менее чем из двух таких путей. Один из них является чувствительным, а второй двигательным. Таким образом, реализуется отдергивание руки от горячего: сначала ощущается раздражитель, а потом происходит движение. Эти морфологические взаимосвязанные образования обеспечивают восприятие, передачу и переработку сигналов организмом.

Любое воздействие на организм будет тщательно проанализировано последним и трансформировано в нервный импульс. После этого он будет отправлен в центральную нервную систему и передаст необходимую информацию обо всех изменениях всему организму. Стоит заметить, что весь этот сложный процесс занимает всего долю секунды.

Благодаря рефлексам обеспечивается точное ориентирование любого организма во времени и пространстве, нахождение им пищи и избегание опасности.

Таким образом, значение рефлекса сводится к обеспечению следующих задач:

1. Взаимодействие всех внутренних органов и систем как единого целого;

2. Согласованная работа разных по функции органов;

3. Обеспечение ответа организма на действие внешней среды;

4. Функционирование коры головного мозга.

Реакций организма существует настолько много, что возникла необходимость классифицировать их. Рассмотрим, какие бывают рефлексы у человека.

Прежде всего, их можно разделить по значению для сохранения биологического вида на:

1. Оборонительные;

2. Половые;

3. Ориентировочные.

Также рефлексы могут усиливать или, наоборот, тормозить деятельность эффектора. В качестве яркого примера можно упомянуть, что симпатическая нервная система учащает биение сердца, а блуждающий нерв - урежает.

Любой живой организм реагирует на раздражители множеством способов. В связи с этим в науке возникла необходимость выделить виды рефлексов человека. В основном принято разделять их на две большие группы по типу образования: условные и безусловные.

Безусловные рефлексы присущи всем живым организмам с рождения, то есть их не нужно изучать или прилагать усилия для применения. Чаще всего, при срабатывании безусловного рефлекса, кажется, что действие произошло само собой. В качестве примера таких реакций можно выделить сосательный, защитный, половой и другие рефлексы. Их цель - обеспечить выживаемость организма для продолжения рода и приспособиться к условиям окружающей среды.

Появление таких стереотипных реакций связано с эволюционным развитием видов живых существ. Реакция организма при безусловном ответе осуществляется на уровне спинального и низших структур головного мозга.

Обычно безусловные рефлексы настолько устойчивы, что не меняются и не исчезают у человека в течение всей жизни. Кроме того, они специфичны для одного биологического вида.

Условные рефлексы вырабатываются живым организмом в течение некоторого времени. Другими словами, это приспособительное поведение для того чтобы адаптироваться к многократному влиянию раздражителя. Естественно, что такой вид рефлекторной реакции будет отсутствовать у новорожденного.

Также условные рефлексы способны угасать, если на протяжении некоторого времени они не подкреплялись действием раздражителя. Выделяют такие виды условных рефлекторных реакций:

Натуральные. Вырабатываются на раздражители на основе безусловного рефлекса. Таким образом, человек знает, как пахнет тот или иной продукт. Даже если еда не будет иметь запаха, рефлекс создаст ложное его ощущение;

Искусственные. Разновидность условного рефлекса, которая заключается в ответе на стимул, который в обычных условиях не сочетается с безусловным рефлексом.

Экстероцептивные. Обеспечивают адаптацию организма к раздражителям из внешней среды;

Интероцептивные. Обеспечивают адаптацию к химическим и физическим раздражителям для обеспечения функционирования внутренних органов.

Для того чтобы сформировать условно-рефлекторный ответ необходимо пройти несколько шагов:

1. Наличие двух типов раздражителей и появление условного прежде безусловного;

2. Многократное чередование раздражителей между собой;

3. При этом безусловный стимул должен всегда оставаться сильнее;

4. В момент выработки новой реакции организма не должно быть сторонних раздражителей;

5. Все это реализуется при условии, что нервная система не имеет патологий и нормально функционирует.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему виды регуляции нельзя противопоставлять друг другу?

Гуморальная регуляция тесно связана с нервной и образует совместно с ней единый нейрогуморальный механизм регуляторных приспособлений организма. Нервные и гуморальные факторы столь тесно переплетаются друг с другом, что всякое противопоставление их недопустимо, как и недопустимо расчленение процессов регуляции и координации функций в организме на автономные, ионные, вегетативные, анимальные компоненты. Все эти виды регуляции настолько тесно связаны друг с другом, что нарушение одного из них, как правило, дезорганизует и остальные.

Выделение — совокупность физиологических процессов, направленных на удаление из организма конечных продуктов обмена веществ (осуществляют почки, потовые железы, легкие, желудочно-кишечный тракт и др.).

Выделение (экскреция ) — процесс освобождения организма от конечных продуктов метаболизма, избытка воды, минеральных (макро- и микроэлементов), питательных, чужеродных и токсичных веществ и тепла. Выделение происходит в организме постоянно, что обеспечивает поддержание оптимального состава и физико-химических свойств его внутренней среды и прежде всего крови.

Конечными продуктами метаболизма (обмена веществ) являются углекислый газ, вода, азотсодержащие вещества (аммиак, мочевина, креатинин, мочевая кислота). Углекислый газ и вода образуются при окислении углеводов, жиров и белков и выделяются из организма в основном в свободном виде. Небольшая часть углекислого газа выделяется в виде бикарбонатов. Азотсодержащие продукты метаболизма образуются при распаде белков и нуклеиновых кислот. Аммиак образуется при окислении белков и удаляется из организма преимущественно в виде мочевины (25-35 г/сут) после соответствующих превращений в печени и солей аммония (0,3-1,2 г/сут). В мышцах при распаде креатинфосфата образуется креатин, который после дегидратации превращается в креатинин (до 1,5 г/сут) и в такой форме удаляется из организма. При распаде нуклеиновых кислот образуется мочевая кислота.

В процессе окисления питательных веществ всегда выделяется тепло, избыток которого необходимо отводить от места его образования в организме. Эти образующиеся в результате метаболических процессов вещества должны постоянно удаляться из организма, а избыток тепла рассеиваться во внешнюю среду.

Органы выделения человека

Процесс выделения имеет важное значение для гомеостаза, он обеспечивает освобождение организма от конечных продуктов обмена, которые уже не могут быть использованы, чужеродных и токсических веществ, а также избытка воды, солей и органических соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в результате обмена веществ. Основное значение органов выделения состоит в поддержании постоянства состава и объема жидкости внутренней среды организма, прежде всего крови.

Органы выделения:

• почки - удаляют избыток воды, неорганических и органических веществ, конечные продукты обмена;
• легкие — выводят углекислый газ, воду, некоторые летучие вещества, например пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении;
• слюнные и желудочные железы — выделяют тяжелые металлы, ряд лекарственных препаратов (морфий, хинин) и чужеродных органических соединений;
• поджелудочная железа и кишечные железы - экскретируют тяжелые металлы, лекарственные вещества;
• кожа (потовые железы) - выделяют воду, соли, некоторые органические вещества, в частности мочевину, а при напряженной работе — молочную кислоту.

Общая характеристика системы выделения

Система выделения - это совокупность органов (почки, легкие, кожа, пищеварительный тракт) и механизмов регуляции, функцией которых является экскреция различных веществ и рассеяние избытка тепла из организма в окружающую среду.

Каждый из органов системы выделения играет ведущую роль в удалении тех или иных экскретируемых веществ и рассеянии тепла. Однако эффективность системы выделения достигается за счет их совместной работы, которая обеспечивается сложными регуляторными механизмами. При этом изменение функционального состояния одного из выделительных органов (вследствие его повреждения, заболевания, исчерпания резервов) сопровождается изменением выделительной функции других, входящих в целостную систему выделения организма. Например, при избыточном выведении воды через кожу при усиленном потоотделении в условиях действия высокой внешней температуры (летом или во время работы в горячих цехах на производстве) снижается образование мочи почками и ее выведение — уменьшается диурез. При уменьшении экскреции азотистых соединений с мочой (при заболеваниях почек) увеличивается их удаление через легкие, кожу, пищеварительный тракт. Это является причиной возникновения «уремического» запаха изо рта у больных тяжелыми формами острой или хронической почечной недостаточности.

Почки играют ведущую роль в экскреции азотсодержащих веществ, воды (в нормальных условиях более половины ее объема от суточного выделения), избытка большинства минеральных веществ (натрия, калия, фосфатов и др.), избытка питательных и чужеродных веществ.

Легкие обеспечивают удаление более 90% углекислого газа, образующегося в организме, паров воды, некоторых летучих веществ, попавших или образующихся в организме (алкоголь, эфир, хлороформ, газы автотранспорта и промышленных предприятий, ацетон, мочевина, продукты деградации сурфактанта). При нарушении функций почек усиливается выделение мочевины с секретом желез дыхательных путей, разложение которой приводит к образованию аммиака, что обусловливает появление специфического запаха из рта.

Железы пищеварительного тракта (включая слюнные железы) играют ведущую роль в выделении избытка кальция, билирубина, желчных кислот, холестерола и его производных. Они могут выделять соли тяжелых металлов, лекарственные вещества (морфин, хинин, салицилаты), чужеродные органические соединения (например, красители), небольшое количество воды (100-200 мл), мочевины и мочевой кислоты. Их выделительная функция усиливается при нагрузке организма избыточным количеством различных веществ, а также при заболеваниях почек. При этом значительно возрастает выведение продуктов обмена белков с секретами пищеварительных желез.

Кожа имеет ведущее значение в процессах отдачи организмом тепла в окружающую среду. В коже есть специальные органы выделения — потовые и сальные железы. Потовые железы играют важную роль в выделении воды, особенно в условиях жаркого климата и (или) интенсивной физической работы, в том числе в горячих цехах. Выделение воды с поверхности кожи колеблется от 0,5 л/сут в покое до 10 л/сут в жаркие дни. С потом выделяются также соли натрия, калия, кальция, мочевина (5-10% от общего выводимого из организма ее количества), мочевая кислота, около 2% углекислого газа. Сальные железы секретируют особое жировое вещество — кожное сало, которое выполняет защитную функцию. Оно состоит на 2/3 из воды и 1/3 из неомыляемых соединений — холестерола, сквалена, продуктов обмена половых гормонов, кортикостероидов и др.

Функции выделительной системы

Выделение — освобождение организма от конечных продуктов обмена, чужеродных веществ, вредных продуктов, токсинов, лекарственных веществ. В результате обмена веществ в организме образуются конечные продукты, которые не могут организмом дальше использоваться и поэтому должны удаляться из него. Часть этих продуктов является токсичными для органов выделения, поэтому в организме формируются механизмы, направленные на превращение этих вредных веществ либо в безвредные, либо менее вредные для организма. Например, аммиак, образующийся в процессе обмена белков, оказывает вредное воздействие на клетки почечного эпителия, поэтому в печени аммиак превращается в мочевину, которая не оказывает вредного действия на почки. Кроме того в печени происходит обезвреживание таких токсических веществ как фенол, индол и скатол. Эти вещества соединяются с серной и глюкуроновой кислотами, образуя менее токсичные вещества. Таким образом, процессам выделения предшествуют процессы так называемого защитного синтеза, т.е. превращение вредных веществ в безвредные.

К органам выделения относятся: почки, легкие, желудочно- кишечный тракт, потовые железы. Все эти органы выполняют следующие важные функции: удаление продуктов обмена; участие в поддержании постоянства внутренней среды организма.

Участие органов выделения в поддержании водно-солевого баланса

Функции воды: вода создает среду, в которой протекают все метаболические процессы; является частью структуры всех клеток организма (связанная вода).

Организм человека на 65-70% в целом состоит из воды. В частности у человека со средним весом 70 кг в организме находится около 45 л воды. Из этого количества 32 л составляет внутриклеточная вода, которая участвует в построении структуры клеток, а 13 л — внеклеточная вода, из которой 4,5 л составляет кровь и 8,5 л межклеточная жидкость. Человеческий организм постоянно теряет воду. Через почки выводится около 1,5 л воды, которая разводит токсические вещества, уменьшая их токсическое действие. С потом теряется около 0,5 л воды в сутки. Выдыхаемый воздух насыщен водяными парами и в таком виде удаляется 0,35 л. С конечными продуктами переваривания пищи удаляется около 0,15 л воды. Таким образом, в течение суток из организма удаляется около 2,5 л воды. Для сохранения водного баланса такое же количество должно поступать в организм: с продуктами питания и питьем в организм поступает около 2 л воды и 0,5 л воды образуется в организме в результате обмена веществ (обменная вода), т.е. приход воды равен 2,5 л.

Регуляция водного баланса. Ауторегуляция

Этот процесс запускается с отклонением константы содержания воды в организме. Количество воды в организме — жесткая константа, так как при недостаточном поступлении воды очень быстро наступает сдвиг рН и осмотического давления, что приводит к глубокому нарушению обмена вешеств в клетке. О нарушении водного баланса организма сигнализирует субъективное чувство жажды. Оно возникает при недостаточном поступлении воды в организм или при избыточном ее выделении (усиленное потоотделение, диспепсии, при избыточном поступлении минеральных солей, т.е. при повышении осмотического давления).

В различных участках сосудистого русла особенно в области гипоталамуса (в супраоптическом ядре) находятся специфические клетки — осморецепторы, содержащие вакуоль (пузырек), заполненную жидкостью. Эти клетки огибает капиллярный сосуд. При повышении осмотического давления крови в силу разности осмотического давления жидкость из вакуоли будет выходить в кровь. Выход воды из вакуоли приводит к ее сморщиванию, что вызывает возбуждение клеток осморецепторов. Кроме этого, возникает ощущение сухости слизистой оболочки полости рта и глотки, при этом раздражаются рецепторы слизистой оболочки, импульсы от которых так же поступают в гипоталамус и усиливают возбуждение группы ядер, называемых центром жажды. Нервные импульсы от них поступают в кору головного мозга и там формируется субъективное чувство жажды.

При увеличении осмотического давления крови начинают формироваться реакции, которые направлены на восстановление константы. Вначале используется резервная вода из всех водных депо, она начинает переходить в кровь, кроме того раздражение осморецепторов гипоталамуса стимулирует выделение АДГ. Он синтезируется в гипоталамусе, а депонируется в задней доле гипофиза. Выделение этого гормона приводит к уменьшению диуреза за счет увеличения обратного всасывания воды в почках (особенно в собирательных трубочках). Таким образом, организм освобождается от избытка солей при минимальных потерях воды. На основе субъективного ощущения жажды (мотивации жажды) формируются поведенческие реакции, направленные на поиск и прием воды, что приводит к быстрому возвращению константы осмотического давления к нормальному уровню. Так осуществляется процесс регуляции жесткой константы.

Водное насыщение осуществляется в две фазы:

• фаза сенсорного насыщения, возникает при раздражении водой рецепторов слизистой оболочки полости рта и глотки, в кровь выходит депонированная вода;
• фаза истинного или метаболического насыщения, возникает в результате всасывания принятой воды в тонкой кишке и поступления ее в кровь.

Выделительная функция различных органов и систем

Выделительная функция пищеварительного тракта сводится не только к удалению непереваренных остатков пищи. Например, у больных нефритом удаляются азотистые шлаки. При нарушении тканевого дыхания недоокисленные продукты сложных органических веществ также появляются в слюне. При отравлениях у больных с симптомами уремии наблюдается гиперсаливация (усиленное слюноотделение), которую в определенной степени можно рассматривать как дополнительный выделительный механизм.

Через слизистую оболочку желудка выделяются некоторые красители (метиленовый синий или конгорот), что используется для диагностики заболеваний желудка при одновременной гастроскопии. Кроме того, через слизистую желудка удаляются соли тяжелых металлов, лекарственные вещества.

Поджелудочная железа и кишечные железы так же экскретируют соли тяжелых металлов, пурины и лекарственные вещества.

Выделительная функция легких

С выдыхаемым воздухом легкие удаляют углекислый газ и воду. Кроме того через альвеолы легких удаляется большинство ароматических эфиров. Через легкие удаляются так же сивушные масла (опьянение).

Выделительная функция кожи

Сальные железы при нормальном функционировании выделяют конечные продукты обмена. Секрет сальных желез служит для смазывания кожи жиром. Выделительная функция молочных желез проявляется в период лактации. Поэтому при попадании в организм матери токсических и лекарственных веществ, эфирных масел они выделяются с молоком и могут оказывать воздействие на организм ребенка.

Собственно выделительными органами кожи являются потовые железы, которые удаляют конечные продукты обмена и тем самым участвуют в поддержании многих констант внутренней среды организма. С потом из организма удаляется вода, соли, молочная и мочевая кислоты, мочевина, креатинин. В норме доля потовых желез в удалении продуктов белкового обмена невелика, но при заболеваниях почек, особенно при острой почечной недостаточности, потовые железы значительно увеличивают объем выделяемых продуктов в результате увеличения потоотделения (до 2 л и более) и значительного увеличения содержания мочевины в поте. Иногда мочевины удаляется настолько много, что она в виде кристалликов откладывается на теле и белье больного. С потом могут удаляться токсины и лекарственные вещества. Для некоторых веществ потовые железы являются единственным органом выделения (например, мышьяковистая кислота, ртуть). Эти вещества, выделяясь с потом, накапливаются в волосяных луковицах, покровах, что позволяет определить наличие данных веществ в организме даже спустя много лет после его гибели.

Выделительная функция почек

Почки являются главными органами выделения . Им принадлежит ведущая роль в поддержании постоянной внутренней среды (гомеостаза).

Функции почек весьма обширны и принимают участие:

• в регуляции объема крови и других жидкостей составляющих внутреннюю среду организма;
• регулируют постоянное осмотическое давление крови и других жидкостей организма;
• регулируют ионный состав внутренней среды;
• регулируют кислотно-щелочное равновесие;
• обеспечивают регуляцию выделения конечных продуктов азотистого обмена;
• обеспечивают экскрецию избытка органических веществ, поступающих с пищей и образовавшихся в процессе обмена веществ (например, глюкозы или аминокислоты);
• регулируют метаболизм (обмен веществ белков, жиров и углеводов);
• участвуют в регуляции АД;
• участвуют в регуляции эритропоэза;
• участвуют в регуляции свертывания крови;
• участвуют в секреции ферментов и физиологически активных веществ: ренин, брадикинин, простагландины, витамин D.

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, в нем осуществляются процесс мочеобразования. В каждой почке около 1 млн нефронов.

Образование конечной мочи является результатом трех главных процессов, происходящих в нефроне: , и секреции.

Клубочковая фильтрация

Образование мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. На пути фильтрации воды и низкомолекулярных соединений имеется три барьера: эндотелий капилляров клубочка; базальная мембрана; внутренний листок капсулы клубочка.

При нормальной скорости кровотока крупные молекулы белка образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия, препятствуя прохождению через них форменных элементов и мелкодисперсных белков. Низкомолекулярные компоненты плазмы крови мог>т свободно достигать базальной мембраны, которая является одной из важнейших составных частей фильтрующей мембраны клубочка. Поры базальной мембраны ограничивают прохождение молекул в зависимости от их размера, формы и заряда. Отрицательно заряженная стенка пор затрудняет прохождение молекул с одноименным зарядом и ограничивает прохождение молекул размером более 4-5 нм. Последним барьером на пути фильтруемых веществ является внутренний листок капсулы клубочка, который образован эпителиальными клетками — подоцитами. Подоциты имеют отростки (ножки), которыми они прикрепляются к базальной мембране. Пространство между ножками перегораживается щелевыми мембранами, которые ограничивают прохождение альбуминов и других молекул с большой молекулярной массой. Таким образом, такой многослойный фильтр обеспечивает сохранение форменных элементов и белков в крови, и образование практически безбелкового ультрафильтрата — первичной мочи.

Основной силой, обеспечивающей фильтрацию в почечных клубочках, является гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка. Эффективное фильтрационное давление, от которого зависит скорость клубочковой фильтрации, определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка (70 мм рт. ст.) и противодействующими ему факторами — онкотическим давлением белков плазмы (30 мм рт. ст.) и гидростатическим давлением ультрафильтрата в капсуле клубочка (20 мм рт. ст.). Следовательно, эффективное фильтрационное давление равно 20 мм рт. ст. (70 — 30 — 20 = 20).

На величину фильтрации оказывают влияние различные внутри- почечные и внепочечные факторы.

К почечным факторам относятся: величина гидростатического давления крови в капиллярах клубочка; количество функционирующих клубочков; величина давления ультрафильтрата в капсуле клубочка; степень проницаемости капилляров клубочка.

К внепочечным факторам относятся: величина кровяного давления в магистральных сосудах (аорта, почечная артерия); скорость почечного кровотока; величина онкотического давления крови; функциональное состояние других выделительных органов; степень гидратации тканей (количество воды).

Канальцевая реабсорбция

Реабсорбция — обратное всасывание из первичной мочи в кровь воды и веществ, необходимых для организма. В почках человека за сутки образуется 150-180 л фильтрата или первичной мочи. Конечной или вторичной мочи выделяется около 1,5 л, остальная жидкая часть (т.е. 178,5 л) всасывается в канальцах и собирательных трубочках. Обратное всасывание различных веществ осуществляется за счет активного и пассивного транспорта. Если вещество реабсорбируется против концентрационного и электрохимического градиента (т.е. с затратой энергии), то такой процесс называется активным транспортом. Различают первично-активный и вторично-активный транспорт. Первично-активным транспортом называется перенос веществ против электрохимического градиента, осуществляется за счет энергии клеточного метаболизма. Пример: перенос ионов натрия, который происходит при участии фермента натрий-калий АТФазы, использующей энергию аденозинтрифосфата. Вторично-активным транспортом называется перенос веществ против концентрационного градиента, но без затраты энергии клетки. С помощью такого механизма происходит реабсорбция глюкозы и аминокислот.

Пассивный транспорт — происходит без затрат энергии и характеризуется тем, что перенос веществ происходит по электрохимическому, концентрационному и осмотическому градиенту. За счет пассивного транспорта реабсорбируются: вода, углекислый газ, мочевина, хлориды.

Реабсорбция веществ в различных отделах нефрона неодинакова. В проксимальном сегменте нефрона из ультрафильтрата в обычных условиях реабсорбируются глюкоза, аминокислоты, витамины, микроэлементы, натрий и хлор. В последующих отделах нефрона реабсорбируются только ионы и вода.

Большое значение в реабсорбции воды и ионов натрия, а также в механизмах концентрирования мочи имеет функционирование поворотно-противоточной системы. Петля нефрона имеет два колена — нисходящее и восходящее. Эпителий восходящего колена обладает способностью активно переносить ионы натрия в межклеточную жидкость, но стенка этого отдела непроницаема для воды. Эпителий нисходящего колена пропускает воду, но не имеет механизмов транспорта ионов натрия. Проходя через нисходящий отдел петли нефрона и отдавая воду, первичная моча становится более концентрированной. Реабсорбция воды происходит пассивно за счет того, что в восходящем отделе происходит активная реабсорбция ионов натрия, которые поступая в межклеточную жидкость, повышают в ней осмотическое давление и способствуют реабсорбции воды из нисходящих отделов.