Шпоры по физиологии человека. 1. определение физиологии как науки. Методы физиологии
 Скачать 339 Kb.
|
|
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГИИ КАК НАУКИ. МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГИИ. Физиология – наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей: клеток, тканей, органов, анатомофизических систем. Физиология изучает:
Организм представляет собой целостную саморегулирующуюся систему. Методы физиологии в основном экспериментальные. Ставят эксперименты на животных. На людях также проводят различные наблюдения, например электрокардиографические (ЭКГ). 2. ПОНЯТИЕ ГОМЕОСТАЗА. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ГОМЕОСТАЗА. На заре эволюции жизнь зародилась в водной среде. С появлением многоклеточных организмов клетки утратили связь с внешней средой. Они окружены системой крово- и лимфообращения, по которым питательные вещества поступают из внешней среды, а также удаляются продукты жизнедеятельности. У многоклеточных организмов возникла возможность поддерживать постоянство состава внутренней среды. Благодаря этому организм сохраняет различные характеристики своей среды (температуру, рН среды…). Клодом Бернаром (франз. исслед.) был введен термин «гомеостаз» – постоянство внутренней среды организма. Принципы гомеостаза: 1. В основе гомеостаза лежит способность к саморегуляции функции, т.е. отклонение любого параметра гомеостаза является стимулом возвращения его к норме. Действие t-го фактора организма (озноб) 2. Для сохранения гомеостаза в организме сущ-ет дублирование приспособительных механизмов. 3. Сигнальность об отклонении. В случае изменения параметров внутренней среды специальные клетки (рецепторы) улавливают это изменение. Импульсы передаются в центральную нервную систему, оттуда сигналы идут к органам-наполнителям и включаются механизмы направленные на сохранение параметров в заданных границах. Гомеостаз человека отличается от гомеостаза животных. Помимо физиологических механизмов человек использует социальные приспособления (одежда, обувь) для сохранения гомеостаза. 3. УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ В ОРГАНИЗМЕ. ПОНЯТИЕ О КЛЕТКЕ, ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУРАХ. Клеточный Клетка – это структурная и функциональная единица живых организмов. Впервые усовершенствовал микроскоп Роберт Гук в сер. 18 века. Установил, что растения построены из ячеек, он назвал их клетками. В 1839 г. Шванн обобщил накопленный материал и создал клеточную теорию строения живых организмов. Наука, изучающая строение и функцию клеток, называется цитология. Клетка состоит из цитоплазмы и ядра. В цитоплазме различают: клеточную оболочку (мембрана); органеллы; включения; гиалоплазму В ядре различают: ядерную оболочку; ядрышко; хроматиновые структуры; ядерный сок Ядро. Есть ядерная оболочка. Она образована двумя мембранами, отделенными друг от друга перпендикулярным пространством. Хроматин – это вещество, в котором присутствует ДНК. В составе ядра есть ядрышко (1-2). Происходит синтез РНК, синтез рибосом в клетке. Значение ядра: Особую роль играют хромосомы ядра. В них содержится генетический код каждой клетки. Благодаря этому обеспечивается точное воспроизведение признаков и свойств данной клетки. Кроме этого, ядро участвует:
3. Цитоплазма Цитоплазматическая мембрана отделяет содержимое клетки от окр. среды. Она же регулирует поступление веществ в клетку и удаление продуктов жизнедеятельности из нее. Проникновение веществ туда и обратно может происходить по законам диффузии, а может и путем активного транспорта против градиента концентрации с затратой энергии (2 процесса: фагоцитоз и пиноцитоз). Фагоцитоз – поглощение клеткой твердых частиц. Пиноцитоз – жидкостей. Органеллы.
Эндоплазматический ретикулум.
Плотные сферические гранулы, диаметр 0,015-0,02 микрометров. Рибосомы – это место синтеза белка в клетке. Часть их располагается свободно, а часть расположена на эндоплазматической сети.
Небольшие гранулы длиной 0,5-7 мкм. имеют наружную мембрану и внутреннюю, которая имеет складчатое строение. Ее складки называют митохондриальными кристаллами. Митохондрии называют энергетическими станциями в клетке. В них происходят окислительные процессы, которые идут до образования конечных продуктов: углекислого газа и воды. При этом выделяющаяся энергия аккумулируется в виде АТФ. В митохондриях образуется 75% всей энергии клетки.
Расположен возле ядра, участвует в образовании секретов, выделяемых клетками, т.е. в удалении продуктов обмена веществ из клетки.
Величина 0,2-0.8 мкм. Содержит в большом количестве гидролитические ферменты (способны расщеплять белки, жиры, углеводы). При разрушении большого количества лизосом в клетке, клетка самопереваривается (уничтожение клетки). Генетически запрограммированная ветвь.
Располагаются около ядра. Принимают активное участие в делении клетки. Связаны с двигательной активностью клетки. Включения – это обособленные скопления различных веществ в цитоплазме, они непостоянны. К ним относят: жировые камни, пигментные отложения и т. д. Гиалоплазма – это свободное от органелл вещество цитоплазмы. Она гомогенна и лишена структуры. 4. ТКАНИ ОРГАНИЗМА, ИХ ТИПЫ, ОТЛИЧИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ТКАНЕЙ. Ткань – это сложившаяся в процессе филогенеза система клеточных и неклеточных структур, обладающих одинаковым строением и л определенную функцию. У человека 4 типа тканей: 1) эпителиальная; 2) соединительная; 3) мышечная; 4) нервная Эпителиальные ткани. Эпителий выстилает поверхность тела человека, внутреннюю поверхность полых органов и образует большинство желез организма. Эпителий бывает ороговевающий и неороговевающий. Эпителий представляет собой пласты клеток, которые расположены на базальной мембране. Они лишены кровеносных сосудов и обладают высокой способностью к регенерации. Функции эпителия: защитная; питательная (тропическая): всасывание питательных веществ в ЖКТ; секреторная: из эпителия построено большинство желез внутренней секреции. Соединительные ткани. Разнообразны по своему строению. Состоят из клеток и межклеточного вещества. Межкл. вещ-во преобладает. Соединительные ткани хорошо регенерируют, пластичны, приспосабливаются к условиям существования. Различают несколько видов соединительной ткани: -кровь и лимфа; -рыхлая волокнистая соединительная ткань (входит в состав внутренних органов, сопровождает кровеносные сосуды); -плотная волокнистая соединительная ткань (сухожилия, связки); -хрящевая ткань (на суставных поверхностей костей, воздухоносные пути, на гортани); -костная ткань. Мышечные ткани. Они различны по строению, но их объединяет общее свойство – способность к сокращению. Разновидности: 1. гладкая мышечная ткань – расположена в стенках кровеносных сосудов, в стенках внутренних полых органов, желудок, входит в состав кишечника, мочевой пузырь, матка. Структурная единица – гладкое мышечное волокно. Деятельность гладкой мускулатуры регулируется вегетативной НС и не подчиняется воли человека. 2. Поперечно-полосатая мышечная ткань. Из нее построена вся скелетная мускулатура. Структурная единица – поперечно-полосатое мышечное волокно. Сокращение не подчиняется воли человека. 3. Мышечная ткань сердца – способна сама генерировать импульсы, что обеспечивает способность к сокращению изолированного сердца. Нервная ткань. Состоит из нервных клеток, обладающих специфическими функциями и нейроглии, которая выполняет тропическую, защитную, опорную функцию. Нервная клетка (нейро) состоит из тела и отростков. Отростки делят на аксоны, по которым импульсы распространяются от тела нервной клетки, и дендрит, по которому импульс приходит к телу нервной клетки. Отростки нервных у клеток одеты в оболочку и вместе с ними называются нервными волокнами. Нервные клетки характеризуются способностью воспринимать раздражение, приходить в состояние возбуждения и передавать его другим клеткам организма. Благодаря этому осуществляется взаимосвязь органов и тканей. 5. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМАХ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА. Органный уровень: в состав органов входит 2-4 типов тканей. Органы в организме выполняют определённые функции. Анатомофизиологические системы
Образует состав тела, обеспечивает передвижение его частей от-но друг друга, перемещение организмов в пространстве, защита жизненно важных органов.
Обеспечивает доставку кислорода к органам и тканям, и выделение угл. газа.
Обеспечивает движение крови и лимфы по кровеносным сосудам.
Функция переработки пищи, всасывание питательных вещ-в в кровь и лимфу.
Обеспечивает удаление продуктов обмена вещ-в из организма.
Ее железы образуют гормоны, участвуют в гуморальной регуляции функций.
Выполняет функцию размножения.
Воспринимает раздражение из внешнего мира и внутренней среды.
Регулирует деятельность всех систем.
5. Петром Анохиным и его школой была изучена принципиальная организация целенаправленных реакций организма. Это не анатомическое образование. Она представляет собой совокупность нейронов нервных центров и разнообразных периферических органов, объединенных полезным результатом. 6. ПОНЯТИЕ О РАЗДРАЖИМОСТИ И ВОЗБУДИМОСТИ. КЛАССИФИКАЦИИ РАЗДРАЖИТЕЛЕЙ. Раздражимость – это свойство всего живого реагировать на внешние воздействия изменением структуры и функций. Все клетки и ткани обладают раздражимостью. Раздражители – это факторы среды, способные вызывать ответную реакцию живого образования. Раздражение – это процесс воздействия раздражителя на организм. В процессе эволюции образовались ткани, обладающие высоким уровнем раздражимости и активно участвующие в приспособительных реакциях. Их называют возбудимыми тканями. К ним относят нервную, мышечную и железистые ткани. Возбудимость – это способность высокоорганизованных тканей (нервной, мышечной, железистой) реагировать на раздражение изменением физиологических свойств и генерации процесса возбуждения. Наиболее высокой возбудимостью обладает нервная система, затем мышечная ткань и наконец железистые клетки. Раздражители бывают внешними и внутренними. Внешние делят на:
К внутренним раздражителям относят вещ-ва, образующиеся в самом организме (гормоны, биологически-активные вещ-ва). По биологическому значению раздражители делят на адекватные и неадекватные. К адекватным относятся раздражители, воздействующие в естественных условиях на возбудимые системы, например: свет для органа зрения; звук для органа слуха; запах для обоняния. Неадекватный раз-ль. Чтобы вызвать возбуждение неадекватный раз-ль должен быть во много раз сильнее, чем адекватный для воспринимающего аппарата. Возбуждение представляет собой совокупность физико-химических процессов в ткани. 7. ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ. ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ. Потенциал покоя. Когда клетка или волокно находится в состоянии покоя, ее внутренний потенциал (мембранный потенциал) варьирует от -50 до -90 милливольт и условно принимается за ноль. Наличие этого потенциала обусловлено неравенством концентраций ионов Na+,K+,Cl-,Ca2+ внутри и вне клетки, а также различной проницаемостью мембран для этих ионов. Внутри клетки калия в 30-50 раз больше, чем снаружи. При этом проницаемость мембраны невозбужденной клетки для ионов калия в 25 раз выше, чем для ионов натрия. Поэтому калий выходит из клетки наружу. В этаже время анионы цитоплазмы клетки особенно наружные хуже проходят через мембрану, концентрируются у ее поверхности, создавая «―» потенциал. Вышедшие из клетки ионы калия удерживаются у наружной поверхности мембраны электростатическим противоположным зарядом. Это разность потенциала называется мембранным потенциалом или потенциалом покоя. Со временем при такой ситуации большинство ионов калия могли бы выйти за пределы клетки и разность концентраций их снаружи и внутри выровнялась бы, но этого не происходит, т. к. в клетке сущ-ет натрий калиевый насос. Благодаря которому осуществляется обратное поступление калия из тканевой жидкости в клетку и выделение ионов натрия против градиента концентрации (а натрия больше снаружи клетки) Потенциал действия Если на нервное или мышечное волокно действует раз-ль, то проницаемость мембраны тут же изменяется. Она увеличивается для ионов натрия, т. к. концентрация натрия в тканевой жидкости выше, то ионы устремляются в кислоту, уменьшая до нуля мембранный потенциал. На некоторое время возникает разность потенциалов с обратным знаком (реверсия мембранного потенциала). а) фаза деполяризации б) фаза реполяризации в) фаза следовой реполяризации (потенциал) Изменение проницаемости мембраны для Na+ продолжается недолго. Она начинает повышаться для K+ и снижается для Na+. Это соответствует фазе реполяризации. Нисходящая часть кривой соответствует следовому потенциалу и отражает восстановительные процессы наступающие после раздражения. Амплитуда и характер временных изменений потенциала действия (пд) мало зависит от силы раз-ля. Важно чтобы это сила была определенной критической величины, которая называется раздражения или реобазой. Возникнув в месте раздражения потенциал действия распространяется по нервному или мышечному волокну, не изменяя своей амплитуды. Наличие порога раздражения и независимость амплитуды потенциала действия от силы стимула называется законом «все» или «ничего». Кроме силы раздражения важно и время действия его. Слишком короткое время действия раз-ля не приводит к возбуждению. Методически ее трудно определить. Поэтому исследователем Лапина введен термин «хронопсия». Это минимальное время необходимое для того, чтобы вызвать возбуждение ткани при силе раз-ля равной двум реобазам. Возникновению потенциала действия предшествует в точке раздражения мышцы или нерва активные под пороговые изменения мембранного потенциала. Они проявляются в форме локального (местного) ответа. Для локального ответа характерны:
Первые признаки локального ответа обнаруживаются при действии стимулов составляющих 50-70% пороговой величины. Локальный ответ как и потенциал действия обусловлен повышением натриевой проницаемости. Однако это повышение было недостаточно, чтобы вызвать потенциал действия. Потенциал действия возникает когда деполяризация мембраны достигнет критического уровня. Но локальный ответ важен. Он подготавливает ткани к последующим воздействиям. Проведение возбуждения по нервным и мышечным волокнам. Фазовый характер изменений возбудимости нервных волокон. Проведение возбуждения Возбуждение распространяется по нервным и мышечным волокнам вследствие образования в них потенциала действия и местных электрических токов. Если в каком-либо участке нервного волокна вследствие действия раз-ля зарождается потенциал действия, то мембрана в этом участке будет заряжена «+». Соседний невозбужденный участок «―». Возникает местный ток, который деполяризует мембрану и способствует возникновению в этом участке потенциала действия. Т. о. происходит распространение возбуждения по волокну. В естественных условиях возбуждение по волокну распространяется в виде прерывистых импульсов определенной частоты. Это связано с тем, что после каждого импульса нервное волокно на короткий промежуток времени становится невозбудимым. Изменение возбудимости исследуют при помощи 2-х раздражителей, действующих с определенным интервалом. Установлены следующие изменения возбудимости. Рисунок Во время локально ответа возбудимость повышена. В фазу деполяризации отмечается полная не возбудимость нерва. Это так называемая абсолютная рефрактерная фаза. Продолжительность этой фазы для нервных волокон 0,2-0,4 млс, у мышц 2,5-4 млс. Затем следует фаза относительной рефрактерности. Она соответствует фазе реполяризации. Нервное и мышечное волокно отвечает возбуждением на сильные раздражения. Длиться фаза дольше, чем фаза относительной рефрак. и составляет 1,2 млс. У одной и той же ткани длительность рефрактерности изменяется особенно при функциональных нарушениях НС или во время заболевания. В фазу следового потенциала развивается фаза экзальтации или супернормальная фаза, т. е. возникает сильный ответ на действия любого раз-ля. Длиться в нервных волокнах 12-30 млс, в мышцах 50 млс и более. |