Ответы к экз по физиологии. ОТВЕТЫ ФИЗО. 1. Предмет и задачи физиологии. Роль физиологии в диалектикоматериалистическом понимании сущности жизни. Области физиологии. Связь физиологии с другими науками
 Скачать 426.46 Kb.
|
|
(61) Дыхание в условиях пониженного и повышенного барометрического давления и при изменении газовой среды. Понятие о кессонной болезни. Дыхание при подъеме на высоту. С увеличением высоты над уровнем моря падает барометрическое давление и парциальное давление О2, однако насыщение альвеолярного воздуха водяными парами при температуре тела не изменяется. На высоте 20 000 м содержание О2 во вдыхаемом воздухе падает до нуля. Если жители равнин поднимаются в горы, гипоксия увеличивает у них вентиляцию легких, стимулируя артериальные хеморецепторы. Изменения дыхания при высотной гипоксии у разных людей различны. Возникающие во всех случаях реакции внешнего дыхания определяются рядом факторов: 1) скорость, с которой развивается гипоксия; 2) степень потребления О2 (покой или физическая нагрузка); 3) продолжительность гипоксического воздействия. Первоначальная гипоксическая стимуляция дыхания, возникающая при подъеме на высоту, приводит к вымыванию из крови СО2 и развитию дыхательного алкалоза. Это в свою очередь вызывает увеличение рН внеклеточной жидкости мозга. Центральные хеморецепторы реагируют на подобный сдвиг рН в цереброспинальной жидкости мозга резким снижением своей активности, что затормаживает нейроны дыхательного центра настолько, что он становится нечувствительным к стимулам, исходящим от периферических хеморецепторов. Довольно быстро гиперпноэ сменяется непроизвольной гиповентиляцией, несмотря на сохраняющуюся гипоксемию. Подобное снижение функции дыхательного центра увеличивает степень гипоксического состояния организма, что чрезвычайно опасно, прежде всего для нейронов коры большого мозга. При акклиматизации к условиям высокогорья наступает адаптация физиологических механизмов к гипоксии. К основным факторам долговременной адаптации относятся: повышение содержания СО2 и понижение содержания О2 в крови на фоне снижения чувствительности периферических хеморецепторов к гипоксии, а также рост концентрации гемоглобина. Дыхание при высоком давлении. При производстве подводных работ водолаз дышит под давлением выше атмосферного на 1 атм. на каждые 10 м погружения. Если человек вдыхает воздух обычного состава, то происходит растворение азота в жировой ткани. Диффузия азота из тканей происходит медленно, поэтому подъем водолаза на поверхность должен осуществляться очень медленно. В противном случае возможно внутрисосудистое образование пузырьков азота (кровь «закипает») с тяжелыми повреждениями ЦНС, органов зрения, слуха, сильными болями в области суставов. Возникает так называемая кессонная болезнь. Для лечения пострадавшего необходимо вновь поместить в среду с высоким давлением. Постепенная декомпрессия может продолжаться несколько часов или суток. Вероятность возникновения кессонной болезни может быть значительно снижена при дыхании специальными газовыми смесями, например кислородно-гелиевой смесью. Это связано с тем, что растворимость гелия меньше, чем азота, и он быстрее диффундирует из тканей, так как его молекулярная масса в 7 раз меньше, чем у азота. Кроме того, эта смесь обладает меньшей плотностью, поэтому уменьшается работа, затрачиваемая на внешнее дыхание. Дыхание чистым О2. В клинической практике иногда возникает потребность в повышении Ро2 в артериальной крови. При этом повышение парциального давления О2 во вдыхаемом воздухе оказывает лечебный эффект. Однако продолжительное дыхание чистым О2 может иметь отрицательный эффект. У здоровых испытуемых отмечаются боли за грудиной, особенно при глубоких вдохах, уменьшается жизненная емкость легких. Возможно перевозбуждение ЦНС и появление судорог. Полагают, что кислородное отравление связано с инактивацией некоторых ферментов, в частности дегидрогеназ. У недоношенных новорожденных при длительном воздействии избытка О2 образуется фиброзная ткань за хрусталиком и развивается слепота. (62) Функциональная система, обеспечивающая постоянство газовой константы крови. Анализ ее центральных и периферических компонентов. Углекислый газ, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания за счет усиления деятельности дыхательного центра, оказывая влияние на специальные хеморецепторы. Хеморецепторы, чувствительные к увеличению напряжения углекислого газа и к снижению напряжения кислорода находятся в каротидных синусах и в дуге аорты. Артериальные хеморецепторы расположены в специальных маленьких тельцах, которые богато снабжены артериальной кровью. Большее значение для регуляции дыхания имеют каротидные хеморецепторы. При нормальном содержании кислорода в артериальной крови в афферентных нервных волокнах, отходящих от каротидных телец, регистрируются импульсы. При снижении напряжения кислорода частота импульсов возрастает особенно значительно. Кроме того, афферентные влияния с каротидных телец усиливаются при повышении в артериальной крови напряжения углекислого газа и концентрации водородных ионов. Хеморецепторы, особенно каротидных телец, информируют дыхательный центр о напряжении кислорода и углекислого газа в крови, которая направляется к мозгу. В продолговатом мозге обнаружены центральные хеморецепторы, которые постоянно стимулируются водородными ионами, находящимися в спиномозговой жидкости. Они существенно изменяют вентиляцию легких Например, снижение рН спиномозговой жидкости на 0,01 сопровождается увеличением легочной вентиляции на 4 л/мин. Импульсы, поступающие от центральных и периферических хеморецепторов, являются необходимым условием периодической активности нейронов дыхательного центра и соответствия вентиляции легких газовому составу крови. Последний является жесткой константой внутренней среды организма и поддерживается по принципу саморегуляции путем формирования функциональной системы дыхания. Системообразующим фактором этой системы является газовая константа крови. Любые ее изменения являются стимулами для возбуждения рецепторов, расположенных в альвеолах легких, в сосудах, во внутренних органах и т. д. Информация от рецепторов поступает в ЦНС, где осуществляется ее анализ и синтез, на основе которых формируются аппараты реакций. Их совокупная деятельность приводит к восстановлению газовой константы крови. В процесс восстановления этой константы включаются не только органы дыхания (особенно ответственные за изменение глубины и частоты дыхания), но и органы кровообращения, выделения и другие, представляющие в совокупности внутреннее звено саморегуляции. При необходимости включается и внешнее звено в виде определенных поведенческих реакций, направленных на достижение общего полезного результата - восстановление газовой константы крови. 63. Функциональная система, обеспечивающая постоянство питательных веществ в крови. Пищеварение как главный компонент функциональной системы, поддерживающей постоянный уровень питательных веществ в организме. Функциональная система, поддерживающая уровень питательных веществ в организме, функционирует по принципу обратной связи. При нехватке питательных веществ в организме, раздражаются рецепторы тканей, органов, сосудов. В рецепторах генерируются ПД, которые в виде нервных импульсов по афферентным нервам, а затем по проводящим путям СМ, поступают в пищеварительный центр продолговатого мозга, гипоталамуса и КБП. В КБП происходит анализ и синтез поступившей информации, и на основе этого формируется соответствующая поведенческая реакция – поиск пищи. После того, как найдена и употреблена пища, в ЖКТ она переваривается, усваивается, и опять рецепторы воспринимают насыщение тканей органов питательными веществами. В рецепторах опять генерируются потенциалы действия, которые поступают вначале в подкорку, где происходит первичный анализ поступившей информации, затем в КБП, где формируется соответствующая поведенческая реакция. Функциональная система питания – динамическая совокупность механизмов, обеспечивающих сложное пищедобывательное поведение и поддерживающих относительно постоянный уровень содержания питательных веществ в организме. В нее входят пищевой центр, ЖКТ, пищевое депо, ОДА, а также органы дыхания и кровообращения, обеспечивающие жизнедеятельность указанных структур. Пищеварение – сложный физиологический процесс (совокупность процессов), обеспечивающий физическую и химическую обработку пищевых продуктов (пищи), превращение их в компоненты, лишенные видовой специфичности, пригодные для всасывания и участия в обмене веществ. 64. Пищевая мотивация. Физиологические основы голода и насыщения. Аппетит. В процессе метаболизма клеток происходит постоянное потребление ими питательных веществ. Снижение концентрации ПВ в крови приводит к возникновению неприятного чувства голода, которое является субъективным выражением потребности организма в пище. Физиологической основой для чувства голода является возбуждение центра голода, локализованного в центральных ядрах гипоталамуса. Чувство голода является побудительной причиной (мотивацией) целенаправленной пищедобывательной деятельности (поиска и приема пищи). При электростимуляции через вживленные электроды (в опытах на животных) латеральных ядер гипоталамуса возникает чрезмерная потребность в пище (гиперфагия), а при их разрушении – отказ от приема пищи (афагия). Мощным стимулятором центра голода является кровь с пониженным содержанием глюкозы, АК, жирных кислот и глицеридов, продуктов метаболизма цикла Кребса. Она возбуждает ядра латерального гипоталамуса через хеморецепторы сосудов и рецепторы самого гипоталамуса, избирательно чувствительных к недостатку в крови определенных питательных веществ. После приема пищи у животного и человека возникает субъективно приятное чувство насыщения, сменяющее чувство голода и прекращающее потребление пищи. Чувство насыщения является следствием возбуждения центра насыщения, расположенного в вентромедиальных ядрах гипоталамуса. Между центрами голода и насыщения имеются реципрокные отношения (возбуждение одного сопровождается торможением другого). Чувство насыщения, прекращающее прием пищи, имеет нейрогенную природу и обусловлено поступлением афферентных импульсов от раздражаемых пищей рецепторов проксимальных отделов пищеварительного тракта (слизистых оболочек и мускулатуры полости рта, пищевода и желудка). Эта афферентация возбуждает центр насыщения и тормозит центр года. Она является причиной сенсорного насыщения (первичного) и предшествует увеличению питательных веществ в крови. Через 1,5-2 ч после приема пищи исходный уровень содержания ПВ в крови восстанавливается за счет их поступления из органов, в которых они находятся в депонированном состоянии. Так, превращение гликогена печени в глюкозу приводит к возрастанию ее концентрации в крови. Это обусловливает гуморальное возбуждение центра насыщения, что является причиной метаболического (обменного, вторичного) насыщения. Поддержание уровня ПВ в крови осуществляется за счет поступления из ЖКТ продуктов гидролиза ПВ. 65.Пищеварение, его значение. Функции пищеварительного тракта.Понятие о пищеварительном конвейере.Типы пищеварения в зависимости от происхождения ферментов и локализации гидролиза. Значение грудного вскармливания. Система пищеварения – сложная физиологическая система, обеспечивающая переваривание пищи, всасывание питательных компонентов и адаптацию этого процесса к условиям существования. Система пищеварения включает: весь желудочно-кишечный тракт; все пищеварительные железы; механизмы регуляции. Желудочно-кишечный тракт начинается с ротовой полости, продолжается пищеводом, желудком и заканчивается кишечником. Железы расположены на протяжении всей пищеварительной трубки и выделяют в просвет органов секреты. Все функции делятся на пищеварительные и непищеварительные. К пищеварительным относятся: секреторная активность пищеварительных желез (заключается в выделении в просвет ЖКТ секретов, принимающих участие в обработке пищи); моторная деятельность желудочно-кишечного тракта (осуществляется благодаря наличию гладкомышечных клеток и скелетных мышц, обеспечивающих механическую обработку и продвижение пищи); всасывательная функция (поступление конечных продуктов в кровь и лимфу). Непищеварительные функции: эндокринная (осуществляется за счет наличия в составе органов ЖКТ отдельных клеток, вырабатывающих гормоны – инкреты); экскреторная (заключается в выделении непереваренных продуктов пищи, образующихся в ходе процессов метаболизма); защитная (обусловлена наличием неспецифической резистентности организма, которая обеспечивается благодаря присутствию макрофагов и лизоцима секретов, а также за счет приобретенного иммунитета); деятельность микрофлоры (связана с присутствием в составе аэробных бактерий (10 %) и анаэробных (90 %), которые расщепляют растительные волокна (целлюлозу, гемицеллюлозу и др.) до жирных кислот, участвуют в синтезе витаминов К и группы В, тормозят процессы гниения и брожения в тонком кишечнике, стимулируют иммунную систему организма). Таким образом, система пищеварения обеспечивает механическую и химическую обработку пищи, осуществляет всасывание конечных продуктов распада в кровь и лимфу, транспортирует к клеткам и тканям питательные вещества, выполняет энергетическую и пластическую функции. Выделяют три типа пищеварения: внеклеточное; внутриклеточное; мембранное. Внеклеточное пищеварение происходит за пределами клетки, которая синтезирует ферменты. В свою очередь, оно делится на полостное и внеполостное. При полостном пищеварении ферменты действуют на расстоянии, но в определенной полости (например, это выделение секрета слюнными железами в ротовую полость). Внеполостное осуществляется за пределами организма, в котором образуются ферменты (например, микробная клетка выделяет секрет в окружающую среду). Мембранное (пристеночное) пищеварение осуществляется на границе между внеклеточным и внутриклеточным пищеварением, т. е. на мембране. У человека осуществляется в тонком кишечнике, поскольку там имеется щеточная кайма. Она образована микроворсинками – это микровыросты мембраны энтероцитов длиной примерно 1–1,5 мкм и шириной до 0,1 мкм. На мембране 1 клетки может образовываться до нескольких тысяч микроворсинок. Благодаря такому строению увеличивается площадь контакта (более чем в 40 раз) кишечника с содержимым. Особенности мембранного пищеварения: осуществляется за счет ферментов, имеющих двойное происхождение (синтезируются клетками и абсорбируются содержимого кишечника); ферменты фиксируются на клеточной мембране таким образом, чтобы активный центр был направлен в полость; происходит только в стерильных условиях; является заключительным этапом в обработке пищи; сближает процесс расщепления и всасывания за счет того, что конечные продукты переносятся на транспортных белках. В организме человека полостное пищеварение обеспечивает расщепление 20–50 % пищи, а мембранное – 50–80 %. 66. Принципы регуляции деятельности пищеварительной системы. Роль рефлекторных, гуморальных и местных механизмов регуляции. Гормоны ЖКТ, их классификация. Регуляция деятельности пищеварительной системы осуществляется тремя механизмами: рефлекторным; гуморальным; местным. Рефлекторный компонент вызывает торможение или активацию моторной деятельности при возбуждении рецепторов. Повышает моторную функцию парасимпатический отдел: для верхний части – блуждающие нервы, для нижней – тазовые. Тормозное влияние осуществляется за счет чревного сплетения симпатической нервной системы. При активации нижележащего отдела желудочно-кишечного тракта происходит торможение выше расположенного отдела. В рефлекторной регуляции выделяют три рефлекса: гастроэнтеральный (при возбуждении рецепторов желудка активируются другие отделы); энтеро-энтеральный (оказывают как тормозное, так и возбуждающие действие на нижележащие отделы); ректо-энтеральный (при наполнении прямой кишки возникает торможение). Гуморальные механизмы преобладают в основном в двенадцатиперстной кишке и верхней трети тонкого кишечника. Возбуждающее действие оказывают: мотилин (вырабатывается клетками желудка и двенадцатиперстной кишки, оказывает активирующее влияние на весь желудочно-кишечный тракт); гастрин (стимулирует моторику желудка); бамбезин (вызывает отделение гастрина); холецистокинин-панкреозинин (обеспечивает общее возбуждение); секретин (активирует моторику, но тормозит сокращения в желудке). Тормозное влияние оказывают: вазоактивный интестинальный полипептид (вызывает расслабление гладких мышц кровеносных сосудов (снижение артериального давления), желчного пузыря, сфинкторов, торможение секреции желудка); гастроингибирующий полипептид (тормозит секрецию соляно кислоты желудка, пепсина); соматостатин (вызывает торможение высвобождения желудочно-кишечных гормонов и секреции желез желудка); энтероглюкагон (тормозит секрецию соляной кислоты желудка, пепсина). Гормоны желез внутренней секреции также влияют на моторную функцию. Так, например, инсулин ее стимулирует, а адреналин тормозит. Местные механизмы осуществляются за счет наличия метсимпатической нервной системы и преобладают в тонком и толстом кишечнике. Стимулирующее действие оказывают: грубые непереваренные продукты (клетчатка); соляная кислота; слюна; конечные продукты расщепления белков и углеводов. Тормозное действие возникает при наличии липидов. |