Физиология билеты (доработка). 1 Физиология, ее предмет и роль в системе психологического образования. Организм и внешняя среда. Адаптация
 Скачать 124.4 Kb.
|
|
1 Физиология, ее предмет и роль в системе психологического образования. Организм и внешняя среда. Адаптация. В системе психологического образования роль физиологии безусловна важна. В особенности психологу необходимо понимать, как функционирует нервная система, ведь это наиглавнейшая система органов, отвечающая за психические процессы и за управление организмом в целом. Аналогично важна и гуморальная. Особое значение приобретает знание достоверной информации о деятельности органов и систем органов и грамотной интерпретации данных знаний. Изучая физиологию, психолог обретает первые навыки не только манипулирования живым организмом, но и оценки состояния, как отдельных систем, так и организма в целом на базе полученной информации. Стремительно меняющиеся условия жизни ставят человека перед необходимостью постоянно адаптироваться к ним. Поэтому психолог должен адекватно оценить возможности адаптации и рационально скорректировать деятельность пациента. Физиология должна готовить будущего психолога к пониманию, оценке и рациональной подготовке человека к различным видам труда, разработке принципов профессионального отбора. как-то так и в итоге психологу важно знать -как функционирует организм -как оценить его состояние -и как скорректировать состояние/поведение индивида Экстремальные факторы несовместимы с жизнью, приспособление к ним невозможно. В условиях действия экстремальных факторов жизнь возможна только при наличии специальных средств жизнеобеспечения. Например, полет в космос возможен только в специальных космических кораблях, в которых поддерживается необходимое давление, температура и т.д. Адаптироваться же к условиям космоса человек не может. Субэкстремальные факторы - жизнь при действии этих факторов возможна за счет перестройки физиологически адаптивных механизмов, которыми располагает сам организм. Существует генотипическая адаптация в результате когда, на основе, наследственности мутаций и естественного отбора происходит формирование современных видов животных и растений. Генотипическая адаптация стала основой эвол фенотипическая адаптация формируется в процессе взаимодействия особи с окружающей средой и обеспечивается глубокими структурными изменениями организма. Срочная адаптация немедленный ответ организма на действие внешнего фактора, осуществляется путем ухода от фактора (избегание) или мобилизацией функций которые позволяют существовать, несмотря на действие фактора. Долговременная адаптация - постепенно развивающийся ответ фактора обеспечивает осуществление реакций, которые ранее были невозможны и существование в условиях, которые ранее были несовместимыми с жизнью. Развитие адаптации происходит через ряд фаз. 1. Начальная фаза адаптации - развивается в самом начале действия как физиологического, так и патогенного фактора. В первую очередь при действии какого - либо фактора возникает ориентировочный рефлекс, который сопровождается торможением многих видов деятельности, проявляющихся до этого момента. После торможения наблюдается реакции возбуждения. Возбуждение ЦНС сопровождается повышенной функцией эндокринной системы, особенно мозгового слоя надпочечников. При этом усиливаются функции кровообращения, дыхания, катоболические реакции. 2. Фаза - переходная от начальной к устойчивой адаптации. Характеризуется уменьшением возбудимости ЦНС, снижением интенсивности гормональных сдвигов, выключением ряда органов и систем, первоначально включенных в реакцию. 3. Фаза устойчивой адаптации. Является собственно адаптацией - приспособлением и характеризуется новым уровнем деятельности тканевых, мембранных, клеточных элементов, органов и систем организма, перестроившихся под прикрытием вспомогательных систем. 2 Краткая история физиологии. Вклад отечественных ученых в развитие физиологии. Иван Михайлович Сеченов он открыл торможение в нервных центрах, Он один из первых проводил электрофизиологические исследования нервной системы. Иван Петрович Павлов, создав учение о высшей нервной деятельности (поведении) человека и животных. Илья Фаддеевич Цион совместно с Карлом Фридрихом Людвигом открыл центростремительный нерв, вызывающий замедление работы сердца и расширение кровеносных сосудов. Ивана Соломоновича Бериташвили, открывшего фундаментальные закономерности в деятельности мозга. Константин Михайлович Быков основал учение о двусторонней связи коры головного мозга с внутренними органами. Алексея Алексеевича Ухтомского в изучении физиологии ЦНС. Внутриклеточному пищеварению были посвящены работы еще одного Нобелевского лауреата — Ильи Ильича Мечникова 3 Физиология возбудимых тканей. Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналов. Основным свойством живых клеток является раздражимость, т. е. их способность реагировать изменением обмена веществ в ответ на действие раздражителей. Возбудимость — свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением. К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки. Возбуждение — ответ ткани на ее раздражение, проявляющийся в специфической для нее функции (проведение возбуждения нервной тканью, сокращение мышцы, секреция железы) и неспецифических реакциях (генерация потенциала действия, метаболические изменения). Одним из важных свойств живых клеток является их электрическая возбудимость, т.е. способность возбуждаться в ответ на действие электрического тока. 1.Барьерная функция 2.Регуляторная функция 3.Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы (в рецепторах). 4.Высвобождение нейромедиаторов в синаптических окончаниях. толщина клеточных мембран (6—12 нм). Химический анализ показал, что мембраны в основном состоят из липидов и белков. Строение и функции ионных каналов. Ионы Na+, K+, Са2+, Сl- проникают внутрь клетки и выходят наружу через специальные, заполненные жидкостью каналы. Размер каналов довольно мал (диаметр 0,5—0,7 нм) Именно ионные каналы обеспечивают два важных свойства мембраны: селективность и проводимость. Ионные каналы можно рассматривать как транспортный механизм, обеспечивающий перемещение ионов между цитоплазмной клетки и наружной средой. 4 Природа потенциала покоя. Между наружной поверхностью клетки и ее протоплазмой в состоянии покоя существует разность потенциалов порядка 60—90 мВ, причем поверхность клетки заряжена электроположительно по отношению к протоплазме. Эту разность потенциалов принято называть потенциалом покоя, или мембранным потенциалом. Протоплазма нервных и мышечных клеток содержит в 30-50 раз больше ионов калия, в 8-10 раз меньше ионов натрия и в 50 раз меньше ионов хлора, чем внеклеточная жидкость. Препятствием для быстрого выравнивания этой разности концентраций является тончайшая (около 100 А) плазматическая мембрана, покрывающая живые клетки. 6 Функции и свойства скелетных мышц. Механизм мышечного сокращения. 1. возбудимостью, т. е. способностью возбуждаться при действии раздражителей; 2. проводимостью – способностью проводить возбуждение; 3. сократимостью – способностью изменять свою длину или напряжение при возбуждении; 4. растяжимостью – способностью изменять свою длину под действием растягивающей силы; 5. эластичностью – способностью восстанавливать свою первоначальную длину после прекращения растяжения. Сила мышцы определяется максимальным грузом, который мышца может поднять. Мышцы способны совершать работу. Работа мышц определяется произведением величины поднятого груза на высоту подъема. На каждом мышечном волокне имеется окончание двигательного нейрона, который называется нервно-мышечным синапсом Во время проведения нервного импульса в синаптическую щель выделяется медиатор – ацетилхолин, который вызывает деполяризацию мембраны мышечного волокна. Электрическая волна передаётся на ЭПС, в которой открываются кальциевые каналы. Ионы кальция выходят в цитоплазму мышечного волокна и через молекулы-посредники стимулирует взаимодействие актина и миозина. Молекула миозина имеет головку, шарнирную шейку и хвост. Головки миозиновых нитей присоединяются к актиновым центрам и постепенно продвигают их к центру. Таким образом длина нити актина и миозина остаётся неизменной, а укорочение мышечного волокна является результатом продольных смещений толстых миозиновых и тонких актиновых друг относительно друга. Основной обмен (ОО) – это минимальные для бодрствующего организма затраты энергии, определенные в строго контролируемых стандартных условиях: 1. при комфортной температуре (18 – 20 градусов тепла); 2. в положении лежа (но обследуемый не должен спать); 3. в состоянии эмоционального покоя, так как стресс усиливает метаболизм; 4. натощак, т. е. через 12 – 16 ч после последнего приема пищи. Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и массы тела человека. Величина основного обмена в среднем составляет 1 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела. У мужчин в сутки основной обмен приблизительно равен 1700 ккал, у женщин основной обмен на 1 кг массы тела примерно на 10% меньше, чем у мужчин, у детей он больше, чем у взрослых, и с увеличением возраста постепенно снижается. Согласно формуле Дрейера, суточная величина основного обмена в килокалориях (H) составляет: H=W/K∙A0,1333 где W — масса тела, г; А — возраст человека; К — константа, равная для мужчины 0,1015, а для женщины — 0,1129. Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. Ум. Если они не сопровождаются движением, вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затраты энергии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, в особенности при эмоциональном возбуждении работающего (лектор, артист, писатель, оратор и т.д.), поэтому и энерготраты могут быть относительно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11—19 %. 7 Управление в живых организмах. Саморегуляция физиологических функций. Принципы управления. Управляющей системой. Она включает в себя датчики, воспринимающие информацию на входе (сенсорные рецепторы) и выходе (рецепторы исполнительных структур) системы, входные и выходные каналы связи (жидкие среды организма, нервные проводники), управляющее устройство (центральная нервная система), частью которого является запоминающее устройство (аппараты памяти). Информация, фиксированная в аппаратах памяти, определяет «настройку» системы управления на переработку определенных сведений, поставляемых через каналы связи. Управление осуществляется с использованием двух основных принципов: 1) по рассогласованию (отклонению); 2) по возмущению. Управление по рассогласованию предусматривает наличие механизмов, способных определить разность между задаваемым и фактическим значением регулируемой величины или функции. Эта разность используется для выработки регулирующего воздействия на объект регуляции, которое уменьшает величину отклонения. Примером такого управления является стимуляция образования глюкозы при уменьшении ее содержания в крови. Управление по возмущению предусматривает использование самого возмущения для выработки, компенсирующего воздействия, в результате которого регулируемый показатель возвращается к исходному состоянию. Например, уменьшение парциального давления О2 в атмосферном воздухе при подъеме на высоту является возмущающим воздействием для системы дыхания, обеспечивающей оптимальное для метаболизма содержание кислорода в крови. Увеличение частоты и глубины дыхания, скорости кровотока, количества эритроцитов в крови отражает процессы регуляции по возмущению, направленные на восстановление исходных показателей содержания кислорода. Способы управления в организме. Основные способы управления в живом организме предусматривают запуск (инициацию), коррекцию и координацию физиологических процессов. Запуск представляет собой процесс управления, вызывающий переход функции органа от состояния относительного покоя к деятельному состоянию или от активной деятельности к состоянию покоя. Коррекция позволяет управлять деятельностью органа, осуществляющего физиологическую функцию в автоматическом режиме или инициированную поступлением управляющих сигналов. Примером может служить коррекция работы сердца центральной нервной системой посредством влияний, передаваемых по блуждающим и симпатическим нервам. Координация предусматривает согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата.. Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. 9 Понятие о системе крови. Основные функции крови. Состав, количество и физико-химические свойства крови. 10 Физико-химические свойства крови (цвет крови, плотность, вязкость, осмотическое и онкотическое давление). В 1939 г. Г. Ф. Ланг создал представление о системе крови, в которую он включил периферическую кровь, циркулирующую по сосудам, органы кроветворения и кроверазрушения, а также регулирующий нейрогуморальный аппарат. Транспортная – перенос различных веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др. Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа – от клеток к легким. Трофическая (разновидность транспортной функции) – перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма. Экскреторная (разновидность транспортной функции) – транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник). Терморегуляторная – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым. Защитная – осуществление неспецифического и специфического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах. Регуляторная (гуморальная) – доставка гормонов, пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций. Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.). Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5–6 л. Повышение общего объема крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией. Относительная плотность крови – 1.050-1.060 зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови – 1.025-1.034, определяется концентрацией белков. Вязкость крови – 5 усл.ед., плазмы – 1,7 – 2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы. Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, или 25 – 30 мм рт.ст. Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40–45%, на долю плазмы – 55–60% от объема крови. Это соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа. 12 Эритроциты. Гемоглобин и его соединения. Цветовой показатель. Гемолиз. В норме в крови у мужчин содержится 4.000.000-5.000.000 эритроцитов в 1 мкл, у женщин 4.500.000 в 1 мкл. Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, уменьшение эритропенией, что часто сопутствует малокровию, или анемии. При анемии может быть снижено или число эритроцитов, или содержание в них гемоглобина, или и то и другое. Эритроциты человека лишены ядра и состоят из стромы, заполненной гемоглобином, и белково-липидной оболочки. Эритроциты имеют преимущественно форму двояковогнутого диска. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов – дыхательной. Специфическая форма обеспечивает также прохождение эритроцитов через узкие капилляры. Лишение ядра не требует больших затрат кислорода на собственные нужды и позволяет более полноценно снабжать организм кислородом. 1. основной функцией является дыхательная – перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким; 2. регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови – гемоглобиновой; 3. питательная – перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма; 4. защитная – адсорбция на своей поверхности токсических веществ; 5. участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови; 6. эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота); 7. эритроциты несут в себе групповые признаки крови Гемоглобин – особый белок хромопротеида, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. У мужчин в крови содержится в среднем 130–160 г/л гемоглобина, у женщин – 120–150 г/л. Гемоглобин состоит из белка глобина и 4 молекул гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин. Это соединение непрочное. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбгемоглобина. Это соединение также легко распадается. В виде карбгемоглобина переносится 20% углекислого газа. В особых условиях гемоглобин может вступать в соединение и с другими газами. Соединение гемоглобина с угарным газом (СО) называется карбоксигемоглобином. Карбоксигемоглобин является прочным соединением. Гемоглобин блокирован в нем угарным газом и неспособен осуществлять перенос кислорода. Сродство гемоглобина к угарному газу выше его сродства к кислороду, поэтому даже небольшое количество угарного газа в воздухе является опасным для жизни. При некоторых патологических состояниях, например, при отравлении сильными окислителями (бертолетовой солью, перманганатом калия и др.) образуется прочное соединение гемоглобина с кислородом – метгемоглобин, в котором происходит окисление железа, и оно становится трехвалентным. В результате этого гемоглобин теряет способность отдавать кислород тканям, что может привести к гибели человека. В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Он играет важную роль в снабжении кислородом работающих мышц. В клинических условиях принято вычислять степень насыщения эритроцитов гемоглобином. Это так называемый цветовой показатель. В норме он равен 1. Такие эритроциты называются нормохромными. При цветовом показателе более 1,1 эритроциты гиперхромные, менее 0,85 – гипохромные. Цветовой показатель важен для диагностики анемий различной этиологии Процесс разрушения оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму крови называется гемолизом. При этом плазма окрашивается в красный цвет и становится прозрачной – «лаковая кровь». Различают несколько видов гемолиза. Осмотический гемолиз может возникнуть в гипотонической среде. Концентрация раствора NaCl, при которой начинается гемолиз, носит название осмотической резистентности эритроцитов. Для здоровых людей границы минимальной и максимальной стойкости эритроцитов находятся в пределах от 0,4 до 0,34%. Химический гемолиз может быть вызван хлороформом, эфиром, разрушающими белково-липидную оболочку эритроцитов. Биологический гемолиз встречается при действии ядов змей, насекомых, микроорганизмов, при переливании несовместимой крови под влиянием иммунных гемолизинов. Температурный гемолиз возникает при замораживании и размораживании крови в результате разрушения оболочки эритроцитов кристалликами льда. Механический гемолиз происходит при сильных механических воздействиях на кровь, например встряхивании ампулы с кровью. |