органы кроветворения
 Скачать 1.4 Mb.
|
|
Виллебранда, тромбоксана А, эндотелина-1, ингибитора активатора плазминогена и др. Снижение потенциала коагуляции осуществляется в результате продукции гепарина, антитромбина III, простациклина, тканевого активатора плазминогена, поглощения из крови фибрина и др. Вопрос 21 Регуляция дыхания – это согласование величины минутного объема дыхания с метаболической потребностью организма в различных условиях. Имеется два вида регуляции дыхания непроизвольная (из дыхательного центра на мотонейроны дыхательных мышц) и произвольная (по корково-спинномозговым путям на мотонейроны дыхательных мышц. Для регуляции системы дыхания эволюционно выбраны показатели артериальной крови, отражающие легочную вентиляцию напряжение О (Ров артериальной крови (90 – 100 мм рт. ст напряжение СО (Рсо2) в артериальной крови (38 – 42 мм рт. ст концентрация Н+ (рН) крови (норма 7,4 ± 0,04 или 40 нмоль Н+ л Хеморецепторное звено обеспечивает дыхательный центр информацией о необходимом уровне легочной вентиляции в данное время. Механорецепторное звено обеспечивает дыхательный центр информацией о реальной вентиляции легких в данное время (по активности дыхательной мускулатуры. Центральное звено дыхательный центр продолговатого мозга и вышележащие центры, регулирующие легочную вентиляцию, обеспечивают коррекцию вентиляции легких в зависимости от метаболических потребностей организма. Исполнительное звено включает в себя мотонейроны спинного мозга С2–С5, иннервирующие диафрагму, Т Т, иннервирующие инспираторные межреберные мышцы, Тh8–Тh10, иннервирующие экспираторные межреберные мышцы и другие, обеспечивает дыхательный цикл при спокойном и форсированном дыхании. Эти центры не обладают автоматизмом и, будучи изолированным, не могут поддерживать дыхание. Основные кибернетические типы регуляции дыхания включают в себя следующие варианты от эволюционно более древних к более поздним регуляция по отклонению, возмущению, прогнозированию и произвольную регуляцию. Регуляция по отклонению возникает при отклонении от нормальных величин показателей РСО2, РО, рН артериальной крови (используется отрицательная обратная связь с хеморецепторов). Регуляция по возмущению возникает при неизмененных показателях Рсо2, Ро, рН артериальной крови (например, в результате влияния на дыхательный центр с проприорецепторов и моторной коры при физической работе. Регуляция по прогнозированию осуществляется при неизмененных показателей Рсо2, Ро, рН артериальной крови и до действия возмущающей нагрузки (например, условно-рефлекторная стимуляция дыхания у спортсмена на старте. Произвольная регуляция дыхания осуществляется за счет влияния двигательной коры на моторные центры дыхательных мышц (например, при устной речи. Дыхательный центр – сеть нейронов продолговатого мозга, которая генерирует дыхательный ритм, обеспечивающий осуществление дыхательного цикла. Он имеет три главных блока автогенератор ритмической деятельности, хеморегулятор и механорегулятор, что позволяет ему выполнять две главных функции автоматическую генерацию дыхательного ритма и рефлекторную регуляцию дыхания. Дыхательный центр имеет три группы нейронов • интернейроны, которые связаны с другими нейронами центра и участвую только в генерации дыхательного ритма • эффекторные нейроны, связанные с мотонейронами дыхательных мышц и осуществляющие сокращения мышц вдоха и выдоха • ффекторные нейроны, иннервирующие мышцы верхних дыхательных путей и регулирующие в них воздушный поток. Функциональная организация дыхательного центра. В него входят структуры ретикулярной формации продолговатого мозга, имеющие наибольшую плотность активных дыхательных нейронов. Они образуют два симметричных скопления – дорсальная дыхательная группа (ДДГ, инспираторная), вентральная дыхательная группа (ВДГ, инспираторная и экспираторная) и нейроны комплексов Бётцингера (пейсмекерная) Инспираторную фазу обеспечивает деятельность следующих нейронов • ранние инспираторные нейроны – интернейроны, которые активны вначале вдоха расположены в вентральной группе. • полные инспираторные нейроны с нарастающей активностью – эфферентные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышц вдоха, активны в течение всего вдоха расположены в дорсальной и вентральной группах. • поздние инспираторные нейроны – эфферентные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышц вдоха, активны в конце вдоха (расположены в дорсальной и вентральной группах. Постинспираторную фазу (пассивный выдох) обеспечивает деятельность постинспираторных нейронов. Эти интернейроны тормозят как инспираторные, таки экспираторные нейроны, создавая тот промежуток времени, который необходим для пассивного выдоха (расположены в вентральной группе. Экспираторная фаза обеспечивается деятельностью следующих нейронов экспираторные нейроны с нарастающей активностью – эфферентные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышц выдоха, возбуждены вовремя активного выдоха обеспечивают экспираторную фазу дыхательного цикла, (при частом поверхностном дыхании экспираторная фазане выражена, и постинспираторная фаза может непосредственно переходить в следующую фазу инспирации Преинспираторные нейроны активные в конце активного выдоха и начале следующего вдоха – это интернейроны, блокирующие возбуждение экспираторных нейронов, способствуют смене выдоха на вдох, (возможным источником возбуждения преинспираторных нейронов являются ирритантные рецепторы легких, возбуждающиеся приуменьшении объема легких вовремя выдоха – инспираторно-облегчающий рефлекс Геринга – Брейера). Вопрос 22 В регуляции дыхания участвуют три главных фактора крови Ро, Рсо2 и концентрация Н+ (рН), действующие на периферические и центральные хеморецепторы. Стимулируют легочную вентиляцию гиперкапния (наиболее сильный стимул, МОД увеличивается до 80 л/мин), гипоксемия и ацидоз (МОД увеличивается до 30 л/мин). (Ещё более сильный эффект оказывает гипоксемия на фоне гиперкапнии, при этом происходит потенцирование влияния) Уменьшают легочную вентиляцию гипокапния, гипероксия и алкалоз. Периферические хеморецепторы: Локализуются в сосудах (особенно в сонной артерии и дуге аорты) и тканях внутренних органов их концентрация и функциональное влияние максимальны в каротидном тельце синуса сонной артерии. Его хеморецепторные клетки (гломусные клетки I типа, вторичные рецепторы) образуют клубочки, которые контактируют с капиллярами и друг с другом посредством щелевых контактов, а также образуют синапсы на окончаниях афферентных волокон синусного нерва Геринга (ветвь языкоглоточного нерва, по ним импульсы поступают вдыхательный центр Имеют высокую чувствительность к изменению Ров артериальной крови (особенно к его снижению, в меньшей степени реагируют на изменения сои рН; один и тот же рецептор реагирует на все три стимула действие раздражителя (снижение Ро, повышение Рсо2 и концентрации Н) приводит к снижению в рецепторе внутриклеточного рН, что уменьшает проводимость К+-каналов плазмолеммы. Снижение диффузии К+ из клетки вызывает деполяризацию мембраны. Открываются потенциалуправляемые Са2+ - каналы, Са2+ входит в клетку и стимулирует экзоцитоз медиатора (дофамина) в синапсе. В отходящем от хеморецептора афферентном волокне увеличивается частота возникающих потенциалов действия. Рецепторы имеют короткое латентное время действия на дыхательный центр (≈ 5 с. (Активность хеморецептора находится под эфферентным контролем ЦНС.) Центральные хеморецепторы локализуются на переднебоковой поверхности продолговатого мозга и моста (у места выхода IX и Х черепных нервов) в виде трех пар скопления нейронов, отличаются высокой чувствительностью к изменению рН (пороговые колебания рН ≈ 0,01) и Рсо2 в спинномозговой жидкости имеют длительное латентное время действия на дыхательный центр (≈ 25 с. С механорецепторов легких регулируется частота и глубина дыхания. Рецепторы растяжения легких расположены в гладких мышцах трахеи и бронхах, реагируют на увеличение объема легких при вдохе (медленно адаптируются с них возникает инспираторно-тормозящий рефлекс Геринга – Брейера (если дыхательный объем превышает 1 л. Ирритантные рецепторы расположены в эпителии бронхов, реагируют на быстрое изменение объема легких, на механические воздействия (пыль) и на пары химических веществ это быстро адаптирующиеся полимодальные рецепторы, порог раздражения у них выше, чему рецепторов растяжения легких. Юкстаальвеолярные рецепторы (рецепторы) локализуются в интерстиции альвеолу капилляров, реагируют на давление жидкости в межклеточном мотонейронов пространстве легких, с них формируется одышка и торможение (что ограничивает физическую нагрузку при угрозе левожелудочковой недостаточности и отеке легких. Проприорецепторы дыхательных мышц участвуют в компенсации дыхательных нагрузок локализуются вдыхательной мускулатуре, преимущественно в межреберных мышцах усиливают сокращение дыхательной мускулатуры при увеличении сопротивления дыханию, ослабляют – приуменьшении сопротивления дыханию. Гипоталамус осуществляет связь дыхания с обменом веществ и терморегуляцией в организме регуляцию дыхания при обеспечении поведенческих актов, направленных на удовлетворение биологических потребностей (агрессивно-оборонительной, пищевой, половой и др) Лимбическая система осуществляет связь дыхания с вегетативной регуляцией внутренних органов и эмоциями. Кора больших полушарий осуществляет связь дыхания с изменениями внешней и внутренней среды (через сенсорную кору условно-рефлекторную и произвольную регуляцию дыхания корковое дублирование автоматии дыхательного центра регуляцию дыхания для обеспечения социальных форм поведения с использованием речи Особенности при старении • Повышается чувствительность сосудистых хеморецепторов к Рои Рсо2. Снижается чувствительность механорецепторов легких и мышц. • Уменьшается резерв дыхания – снижена максимальная вентиляция легких. Увеличивается время восстановления исходной величины потребления О после физической нагрузки. • Ослабляются условнорефлекторная регуляция дыхания, безусловные рефлексы с проприорецепторов, защитные рефлексы с верхних дыхательных путей. • Происходят деструктивные изменения в рецепторах и эфферентных нервных окончаниях, ослабевают рефлексы, реализуемые с участием блуждающих нервов. Вопрос 23 Дыхание при физической работе. Увеличение легочной вентиляции происходит в результате условно-рефлекторной активации дыхательного центра (предстартовое состояние стимуляции дыхательного центра с проприорецепторов работающих мышц и из двигательной коры (пусковые факторы возбуждения центральных и периферических хеморецепторов при изменении газового состава и рН крови. Транспорт газов крови увеличивается в результате ускорения кровотока (увеличение ЧСС, СО, МОК использования резервных и депонированных эритроцитов костного мозга и селезенки рабочей гиперемии мышц (они получают до 80% МОК).Увеличение потребления О мышцами обеспечивается в результате увеличения артериовенозной разницы по О (сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, что приводит к увеличению коэффициента использования О (КИО2); активации тканевого дыхания мышц. Потребление кислорода организмом (л/мин): в покое – 0,25; при ходьбе – 2,0; тяжелой физической работе – до 4,0; кислородный долг может достигать 20 л. Дыхание при пониженном барометрическом давлении Снижение парциального давления О во вдыхаемом воздухе приводит к формированию гипоксемии. • Раздражение дыхательного центра с периферических кислородных хеморецепторов приводит к увеличению легочной и альвеолярной вентиляции. • Происходит усиление выработки эритропоэтина в почках, активация эритропоэза, увеличение концентрации гемоглобина (до 200 гл) и кислородной емкости крови (до 270 мл О2/л крови. • Кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается в легких влево (улучшение оксигенации гемоглобина, а в тканях – вправо (увеличение отдачи О тканям. • Увеличивается МОК и число функционирующих капилляров. • Устойчивость клеток к гипоксии возрастает за счет перестройки метаболических путей использования О в клетке. Дыхание при повышенном барометрическом давлении • Воздух при повышенном барометрическом давлении оказывает на организм механическое, физико-химическое и физиологическое действие. • Механическое действие связано с уменьшением объема газов в замкнутых полостях организма, преимущественно в кишечнике. Вначале это вызывает увеличение отрицательного плеврального давления, облегчение вдоха, увеличение ЖЕЛ; затем это влияние меняется на противоположное. • Физико-химическое действие связано с повышением растворимости кислорода в жидкостях и липидах организма, активацией реакций окислительного фосфорилирования (тканевого дыхания) • Физиологическое действие проявляется в повышении сопротивления дыхания в бронхах, снижению частоты дыхания и МОД, сердечного выброса и МОК, сужении кровеносных сосудов. Дыхание при изменении газовой среды Физиологические основы действия карбогена: смесь 96 % О и 4 % СО увеличивает поступление О в организм и стимулирует дыхательный центр с хеморецепторов на гиперкапнический стимул. Улучшает газотранспортную функцию крови, увеличивая содержание физически растворенного О (≈ 2 об %) и оксигемоглобина за счет повышения Ров альвеолярном воздухе. Оказывает через центральные хеморецепторы возбуждающее действие на дыхательный центр (гиперкапнический стимул, вызывая учащение и углубление дыхания, несмотря на уменьшение или ликвидацию гипоксического стимула. Физиологические основы гипербарической оксигенации (ГБО). Изменение кислородного режима крови и тканей в условиях ГБО: каждая 1 ата кислорода вызывает увеличение физически растворенного Она обили мм рт. ст. При 3 ата количество О в плазме крови (6 об %) становится равным артериовенозной разнице по О, те. потребность организма в кислороде может реализоваться без использования оксигемоглобина. Гипероксия после сеанса ГБО ликвидируется в течение 5 – 10 мин, однако эффект последействия ГБО сохраняется в течение нескольких дней и недель, вероятно, за счет гипероксических конформационных изменений функционально активных белковых молекул – ферментов, каналов, насосов, переносчиков, рецепторов и др. В организме в гипероксических условиях в зависимости от величины давления кислорода, времени его действия и реактивности организма могут развиваться три последовательных стадии адаптационная, токсическая и терминальная. Вопрос 24 Кислотно-основное состояние (КОС) – соотношение кислых и основных веществ в организме. Кислотами считаются вещества, освобождающие в процессе диссоциации На основаниями – вещества, связывающие эти ионы) В организме это соотношение зависит (и может быть нарушено) в результате образования кислот и оснований в процессах обмена веществ, поступления их из внешней среды и потере из организма рН – отрицательный логарифм концентрации Н+ (рН= Н+ ]), является интегративным показателем КОС. Нормальные величины рН крови артериальной – 7,40 0,05, венозной – 7,36 0,05 чему соответствует 40 1,4 нмоль Н+ л. Совместимые с жизнью величины рН и концентрации Н+ крови (рН = 7,4 0,5 или 16 – 100 нмоль Н+ л. При 6,8 ≤ рН ≥ 7,9 наступает гибель организма. Основные источники образования кислот и оснований в организме. Образование CO2 является главным источником кислот в организме. СО2является потенциальным донором Н+ Н Н2СО3 в реакциях СО + НО + + НСО3 - (угольную кислоту, выделяющуюся в форме СО через лёгкие, называют летучей кислотой, её образуется в сутки около 17000 ммоль. Образование нелетучих кислот (серной, соляной, фосфорной, молочной и др при метаболизме серосодержащих аминокислот – цистеина, метионина (образуется Н, катионных аминокислот – лизина, аргинина, гистидина (образуется НС, фосфобелков и фосфолипидов (образуется Н2РО4 - ), лактат образуется при анаэробном метаболизме глюкозы, ацетоуксусная и оксимасляная кислоты – при метаболизме триглицеридов суммарно нелетучих кислот образуется ≈235 ммоль/cут). Источники оснований в крови эндогенное образование бикарбоната (НСО3 - ) при метаболизме анионных аминокислот (аспартата, глутамата) и органических кислот (≈ 160 ммоль/cут). Чистая продукция нелетучих кислот (с вычетом оснований) 235 – 160 = 75 ммоль/сут (или 1 ммоль Н+ / кг массы тела в сутки) Периферические хеморецепторы: расположены в сосудах – наибольшая их плотность в синокаротидном и аортальном тельцах, возможно наличие их в тканях имеют меньшую чувствительность к сдвигам рН (пороговые колебания рН ≈ 0,1) и напряжению СО латентное время рефлекса от периферических хеморецепторов через дыхательный центр ≈ 4 с. Центральные хеморецепторы: расположены в области вентролатеральной поверхности продолговатого мозга и моста, содержащей три парных скопления рецепторов имеют высокую чувствительность к изменению рН (пороговые колебания рН ≈ 0,01) и напряжению СО в ликворе; латентное время рефлекса при действии раздражителей через центральные хеморецепторы ≈ с Афферентный синтез включает в себя пусковую афферентную импульсацию с периферических и центральных хеморецепторов (Н+ , Ро, Рсо2) при отклонении показателей КОС организма от нормальных величин обстановочную афферентную импульсацию с интерорецепторов, сигнализирующую о состоянии органов, наиболее важных для регуляции КОС (легкие, почки, органы желудочно-кишечного тракта, кости, и с экстерорецепторов о состоянии внешней среды. Акцептор результата действия – нейронная модель величины рН крови и других показателей КОС, необходимых в данных условиях. Эфферентный синтез (программа действия) – совокупность возбужденных нервных центров, способных включить исполнительные механизмы регуляции КОС. К ним относятся дыхательный центр ствола головного мозга гипоталамус и нейроэндокринные эфферентные влияния на метаболизм и функции внутренних органов симпатические и парасимпатические центры регуляции желудочно-кишечного тракта, почек, костной ткани, гемопоэза соматические двигательные центры и центры высшей нервной деятельности при включении поведенческих механизмов в регуляцию КОС. Вопрос 25 Гемоглобиновая буферная система состоит из нескольких подсистем, главной из которых является ННb/ННbО2. Присоединение О к молекуле ННb настолько изменяет ее конфигурацию, что оксигемоглобин враз больше по сравнению с ННb отщепляет Н+ (те. ННbО2 при этом является кислотой, а ННb – основанием) Буферные свойства белков плазмы (как и гемоглобина) обусловлены преимущественно имидазольным кольцом гистидина (однако содержание остатков гистидина в них меньше, чем в глобине. Глобулины играют бóльшую роль в нейтрализации оснований, а альбумины – кислот Смесь слабой кислоты – однозамещенного (кислого) фосфата и сильного основания – двузамещённого (основного) фосфата в соотношении 1/4. Поддерживает концентрацию бикарбонатов в плазме крови при реакциях буфера с избытком H2CО3 |