Физиология. фос МБФ. Билет 1 Сердце, его строение. Функции сердца. Сердечный цикл, его фазы. Характеристика фаз сердечного цикла
 Скачать 329.72 Kb.
|
|
3. Строение скелетных и гладких мышц. Структура миофибриллы. Иннервация скелетных и гладких мышц. Нейромоторная единица. Скелетные мышцы Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон (мышечных клеток), которые соединены между собой соединительной тканью и прикреплены к костям с помощью сухожилий. Отдельные мышечные волокна покрыты эндомизием; пучки мышечных волокон покрыты перимизием, а вся мышца покрыта эпимизием. 1. Скелетные мышечные волокна называются поперечно-полосатыми, потому что под обычным световым микроскопом на них видны чередующиеся светлые (изотропные, I) и темные (анизотропные, A) диски. 2. В середине каждого изотропного диска располагается Z линия, к которой прикрепляются нити актина. 3. Сокращение мышечных волокон in vivo контролируется мотонейронами соматической нервной системы. Мотонейрон и, иннервируемые аксоном этого мотонейрона мышечные волокна, образуют двигательную единицу (ДЕ), которая является функциональной единицей скелетной мышцы. 4. Чем меньше мышечных волокон входит в двигательную единицу, или чем больше мотонейронов обслуживают данную мышцу, тем более точные движения может она выполнять (например, мышцы пальцев рук) и наоборот, чем больше мышечных волокон входит в двигательную единицу, тем движения мышцы будут менее дифференцированными (например, прямая мышца живота). Гладкие мышцы Гладкие мышцы – это веретенообразные одноядерные мышечные клетки, которые составляют стенку внутренних органов, сосудов и активируются автономной нервной системой. 1. В отличие от скелетных мышц в гладких мышцах нет регулярного расположения актиновых и миозиновых нитей, так что они не имеют поперечной исчерченности, и саркоплазматический ретикулум выражен довольно слабо. 2. В гладкой мышце отсутствует тропонин, нити актина прикреплены к плотным тельцам, вместо Т-трубочек на мембране имеются инвагинации, называемые кавеолами. Гладкомышечные клетки тесно примыкают друг к другу и связаны между собой плотными контактами (нексусами), которые обладают низким электрическим сопротивлением. 3. Гладкие мышцы сокращаются более медленно, чем скелетные, требуют меньших энергетических затрат и способны длительно поддерживать сокращение без утомления. 4. При сокращении ионы Са2+ освобождаются из саркоплазматического ретикулума через каналы инозитол-3-фосфатных рецепторов, связываются с кальмодулином, активируют киназу легких цепей миозина (КЛЦМ), которая фосфорилирует легкую цепь миозина. При этом повышается активность АТФ-азы миозина, что приводит к запуску цикла образования поперечных мостиков и гребкового движения. 5. При расслаблении ионы Са2+ выводятся из саркоплазмы через плазматическую мембрану, либо вновь запасаются в саркоплазматическом ретикулуме, а легкая цепь миозина дефосфорилируется фосфатазой миозина. 6. В большинстве гладкомышечных клеток мембранный потенциал не стабилен, что приводит к возникновению медленной волны деполяризации или пейсмекерного потенциала. В основе деполяризации мембраны лежит увеличение проницаемости для ионов Са2+. 7. В гладкой мышце наряду с электромеханическим сопряжением процессов возбуждения и сокращения (ионы Са2+ проникают в клетку через потенциал-зависимые Са2+каналы) существует фармакомеханическое сопряжение – высвобождение ионов Са2+ из саркоплазматического ретикулума и последующее сокращение без существенного изменения мембранного потенциала. 8. Гладкие мышцы контролируются симпатическим и парасимпатическим отделами автономной нервной системы. Большую роль также играют гуморальные влияния – гормоны, местные регулирующие факторы. 9. Нейрон, иннервирующий гладкую мышцу, может иметь с ней многократные синаптические контакты – варикозы, которые обладают всеми свойствами пресинаптической мембраны нервных окончаний. Нейротрансмиттер (ацетилхолин или норадреналин) высвобождается в области варикозов на всем протяжении аксона. 4. Фибринолиз, его фазы. Фибринолитические факторы. Противосвертывающая система крови. Факторы, стимулирующие и ингибирующие процессы свертывания. 1. Фибринолиз –процесс разрушения фибринового сгустка, который идет под действием плазмина, образующегося из плазминогена (при участии активаторов внешнего и внутреннего пути). 2. 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, стенки сосудов покрыты слоем растворимого фибрина, который адсорбирует тромбин, высокая скорость течения крови. 3. Регуляция свертывания крови: • Гиперкоагулемия – ускорение свертывания крови, наблюдается при активации симпатической системы (действие адреналина, норадреналина), тромбоцитозе (увеличении количества тромбоцитов). • Гипокоагулемия – замедление свертывание крови, наблюдается при недостатке витамина К, при тромбоцитопении (снижении содержания тромбоцитов). Полное отсутствие свертывания крови – гемофилии типа А и В (при недостатке антигемофильных глобулинов А и В). Билет 8 1. Влияние симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы на работу сердца. Тонус парасимпатических нервов, иннервирующих сердце. Собственные ритмы сердца. Автономная нервная регуляция сердечной деятельности. 5. Нервная регуляция связана с влиянием двух отделов автономной нервной системы, иннервирующих сердце – симпатического и парасимпатического. 6. Симпатические нервы, посредством медиатора норадреналина, оказывают на сердце положительные влияния: • Хронотропный – увеличение частоты сердечных сокращений, • Инотропный – увеличение силы сокращения, • Дромотропный – увеличение скорости проведения ПД и • Батмотропный – увеличение возбудимости кардиомиоцитов. 7. Норадреналин, связываясь с β1 – адренорецепторами, деполяризует плазматическую мембрану атипических кардиомиоцитов (увеличивается возбудимость и проводимость) и укорачивает длительность медленной спонтанной диастолической деполяризации (возрастает частота сокращений сердца). Норадреналин активирует Са2+ каналы на мембране рабочего кардиомиоцита, что увеличивает вход Са2+ клетку (возрастает сократимость). 8. Парасимпатические нервы, посредством медиатора ацетилхолина, оказывают на сердце отрицательные эффекты. Связываясь с мускариновыми холинорецепторами ацетилхолин активирует К+ каналы, увеличивает калиевую проводимость, гиперполяризует мембрану кардиомиоцитов, увеличивая длительность фазы медленной спонтанной диастолической деполяризации, что приводит к уменьшению возбудимости, проводимости и частоты сокращений сердца, а также снижает транспорт Са2+ в клетку, в результате снижается сократимость. Гуморальная регуляция сердца 1. Катехоламины (норадреналин и адреналин) увеличивают силу и частоту сердечных сокращений. Норадреналин усиливает выделение адреналина из надпочечников при эмоциях, физических нагрузках, что ведет к стимуляции работы сердца. Связывание катехоламинов с β1–адренорецепторами миокарда активирует фермент аденилатциклазу, который катализирует образование ц-АМФ и активацию протеинкиназы А, повышающей проницаемость мембраны для ионов Са2+. 2. Пищеварение в тонком кишечнике. Состав кишечного сока. Полостное и пристеночное пищеварение, роль гликокаликса. 1.В тонком кишечнике химус перемешивается с желчью, соком поджелудочной железы и кишечным соком. Здесь осуществляются процессы переваривания и всасывания питательных веществ, секретируются гормоны ЖКТ и реализуются механизмы иммунологической защиты. 2.Тонкий кишечник включает: двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подздошную кишку. В просвет кишки секретируется слизь, слущиваются энтероциты (содержащие ферменты и транспортные белки, необходимые для переваривания и всасывания). Вода и электролиты пассивно следуют по осмотическому и электрохимическому градиентам. 3.В толстом кишечнике происходит реабсорбция воды, газов, дальнейшее расщепление химуса под действием бактерий, синтез витаминов группы В и витамина К, формирование каловых масс и продвижение их в анальном направлении. Фазы секреции в ЖКТ 1. В цефалическую фазу вид, запах и вкус пищи активирует центры в головном мозге, что посредством активации блуждающего нерва рефлекторно стимулирует секрецию слюны и желудочного сока. Это происходит благодаря активации g-клеток (возможно бомбезином) и освобождению гастрина в кровь. При жевании пища измельчается, увлажняется с помощью слюны, углеводы расщепляются с помощью α-амилазы и формируется пищевой комок. Глотание – это сложный рефлекторный акт, который регулируется нервным центром, расположенным в стволе мозга. 2. В желудочную фазу растяжение желудка и химическое действие пищи повышают секрецию желудочного сока, стимулятором является блуждающий нерв, выделяющий ацетилхолин (местный интрамуральный рефлекс)), который, в свою очередь, способствует высвобождению гормонов и паракринных веществ (гастрина, гистамина). 3. В кишечную фазу раздражение слизистого слоя кишечника кислым содержимым желудка, холецистокинин и секретин замедляют опорожнение желудка и определяют качественный и количественный состав желудочного сока. Бикарбонаты сока поджелудочной железы нейтрализуют кислый химус. Переваривание и всасывание 1. Тощая кишка, подвздошная и верхний отдел толстой кишки являются главными отделами, в которых происходят процессы всасывания, причем площадь поверхности тощей и подвздошной кишки значительно возрастает за счет складок, ворсинок и микроворсинок. 2. Процесс переваривания включает в себя механическое и ферментативное расщепление пищи. Продукты переваривания всасываются в наибольшей степени в тонком кишечнике. В толстом кишечнике всасываются, в основном, вода и ионы. 3. Углеводы расщепляются до моносахаридов под влиянием амилазы слюны и панкреатического сока (полостное пищеварение); дисахариды гидролизуются ферментами, локализованными на мембране щеточной каемки. 4. Глюкоза и галактоза абсорбируются с участием Na-зависимого котранспорта, фруктоза абсорбируется механизмом облегченной диффузии. 5. Белки расщепляются до аминокислот, дипептидов и олигопептидов с участием эндопептидаз (трипсин, химотрипсин, эластаза) и экзопептидаз (карбоксипептидазы А.и В). Аминокислоты, дипептиды и трипептиды абсорбируются механизмом Na+- или H+-зависимого котранспорта. 6. Жиры гидролизуются до моноглицеридов, жирных кислот, холестерола и лизолетицина с помощью ферментов поджелудочной железы (липаза, фосфолипаза). Продукты гидролиза жиров встраиваются в состав смешанной мицеллы. Липидные компоненты мицеллы диффундируют в энтероцит, где в эндоплазматическом ретикулуме из моноглицеридов и жирных кислот вновь синтезируются триглицериды. Триглицериды, вместе с фосфолипидами, холестеролом и гликопротеинами образуют хиломикроны, которые поступают в лимфатические сосуды, а затем по центральному лимфатическому и грудному протокам поступают в кровь. 3. Частная физиология ЦНС. Строение спинного и головного мозга. Функции спинного мозга. Спинномозговые рефлексы. Альфа- и гамма- мотонейроны спинного мозга. Строение и функции спинного мозга. Спинной мозг - самый древний отдел ЦНС, поэтому он более, чем другие отделы ЦНС, сохранил древние черты, а именно, метамерность. Тело человека можно разделить на пояса или сегменты. Сегменты, получающие чувствительные волокна от одной отдельной пары дорсальных (задних) корешков, образуют метамер. Спинной мозг помещается в позвоночном канале и характеризуется выраженным сегментарным строением, отражающим сегментарное строение тела. Спинной мозг человека состоит из следующих сегментов, обозначающихся латинскими буквами: 8 шейных С I - VIII, 12 грудных - Т I - XII, 5 поясничных - L I - V, 5 крестцовых S I -V, 3 копчиковых Сс I-III (cervicalis, thoracica, lumbalis, sacralis, coccygeus-кокцигеус) Общее количество сегментов соответствует числу метамеров, однако метамер иннервацию от 2-Зх лежащих рядом сегментов. Спинной мозг состоит из нейронов (серого вещества) и проводящих путей (белого вещества). Имеет сегментарный тип строения. 1. Нейроны спинного мозга: афферентные, располагаются в спинномозговых ганглиях; вставочные (интернейроны) – во всех отделах серого вещества спинного мозга (самые важные из них – клетки Реншоу, тормозные и они включены в путь реципрокного торможения); вегетативные – в боковых рогах спинного мозга; эфферентные (α- и γ-мотонейроны) – в передних рогах. 2. От проприорецепторов интрафузальных мышечных волокон (мышечных веретен) афферентная информация идет к спинному мозгу, затем к α- и γ- мотонейронам. От γ-мотонейронов эфферентная информация возвращается к интрафузальным мышечным волокнам и контролирует выполнение движения – γ-петля. 3. Возвратное торможение осуществляется с помощью вставочных тормозных нейронов Реншоу (медиатор глицин). Центральное торможение: опыт Сеченова – раздражение кристалликом поваренной соли зрительного бугра (область таламуса) приводит к торможению спинальных стандартных рефлексов. 4. Проводниковая функция спинного мозга. Проводящие пути спинного мозга: восходящие – спино-таламический, спиномозжечковый, спиноретикулярный, проприоцептивный пути – осуществляют взаимосвязь спинного мозга с головным мозгом. Проводят общую чувствительность, температурную, болевую, проприоцептивное чувство; нисходящие – кортикоспинальный, руброспинальный, ретикулоспинальный, оливоспинальный, вестибулоспинальный – регулируют тонус мышц и координируют движения; проприоспинальные пути – соединяют сегменты спинного мозга, регулируют позу и тонус мышц. 5. Рефлекторная деятельность спинного мозга. В спинном мозге замыкается огромное количество рефлекторных дуг. К числу наиболее простых движений, которые могут осуществляться только на уровне спинного мозга, относятся: 1. Сухожильные рефлексы и рефлексы растяжения (так называемые моносинаптические рефлексы (без вставочного нейрона). Например, легкий удар по сухожилию надколенной чашечки вызывает сокращение мышц бедра и разгибание голени. Эта дуга замыкается на уровне третьего поясничного сегмента, то есть поступление информации в кору мозга не происходит да и не нужно для осуществления такого простого рефлекса. Это стандартные рефлексы - генетически закрепленные. Это самые короткие рефлексы. Другие рефлексы имеют уже полисинаптическую рефлекторную дугу и время их осуществления увеличивается. Это сгибательный и перекрестно-разгибательный рефлексы. 2.Сгибательные рефлексы направлены на избежание любых повреждающих воздействий. Рецептивное поле этого рефлекса находится на коже, он возникает при раздражении болевых рецепторов кожи, мышц и внутренних органов. При раздражении рецепторов задней конечности лягушки происходит иррадиация возбуждения и вовлечение в реакцию мышц передней конечности. 3. Перекрестно-разгибательный рефлекс. При активации мотонейронов противоположной стороны наблюдается не сгибание, а разгибание мышц задней конечности — перекрестный разгибательный рефлекс. 4. Еще более сложный характер имеют позные рефлексы, направленные на поддержание позы. У лягушки натуральная поза - сидение. Такой рефлекс требует постоянного мышечного тонуса (тонус означает, что к мышце постоянно идет импульсация в виде ПД с очень небольшой частотой). Впервые этот рефлекс был продемонстрирован в опыте Бронджеста с односторонним перерезанием передних корешков у лягушки, в результате чего задняя лапка лягушки «повисала как плеть». 5. Кроме этого спинной мозг может осуществлять и автономные (вегетативные) рефлексы. Например, рефлексы мочеиспускания и дефекации. Рефлекторные дуги таких рефлексов замыкаются на уровне пояснично-крестцового отдела спинного мозга и, в принципе, не требуют участия головного мозга. Однако без корковой регуляции этих процессов жить трудно, пример - у детей до года эти акты происходят бесконтрольно. 4. Роль гормонов в регуляции мочеобразования (антидиуретический гормон, альдостерон, ренин-ангиотензиновая система, кальцитонин, паратгормон и др.). Реабсорбция 1. Канальцевая реабсорбция – возврат веществ из просвета канальцев в интерстиций, а затем в кровеносное русло. 2. Реабсорбируются вода, электролиты, аминокислоты, глюкоза, мочевина. 3. Все вещества в основном реабсорбируются в проксимальных извитых канальцах. В дистальных извитых канальцах происходит реабсорбция воды и ионов. 4. 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). 5. Облигатная реабсорбция воды характерна для проксимального канальца, стенка которого проницаема для воды благодаря наличию в апикальной мембране эпителиальной клетки аквапоринов 1-го типа. 6. Факультативная реабсорбция воды характерна для дистального отдела нефрона и собирательной трубочки, эпителий которых проницаем для воды в присутствии АДГ (вазопрессина). Секреция АДГ зависит от потребности организма в сохранении объема жидкости и поддержания осмотического давления. Секреция 1. Канальцевая секреция реализуется благодаря основным двум процессам: • переход веществ из крови через канальцы в конечную мочу (выведение из организма токсинов или шлаков), • выделение синтезированных в клетках почки веществ (например, ренина, простагландинов, эритропоэтина, брадикинина) в интерстиций и кровь. 2. Процессы секреции в основном происходят за счет первичного активного транспорта. Механизм концентрирования первичной мочи 1. Разведение и концентрирование первичной мочи осуществляется в петле Генле путем работы поворотно-противоточного механизма, приводящего к разбавлению мочи в восходящем отделе (активный транспорт натрия) и концентрированию ее в нисходящем отделе (пассивный транспорт воды). 2. В этом процессе участвуют восходящие и нисходящие прямые сосуды мозгового вещества. Они также являются частью множительной поворотно-противоточной системы, благодаря неодинаковой проницаемости их стенок для воды и осмотически активных веществ (ионов Na, K , мочевины). Экскреция 1. По мочевыделительной системе конечная моча попадает в мочевой пузырь. Позыв к мочеиспусканию возникает при наполнении мочевого пузыря более 300 мл, что объясняется раздражением механорецепторов и проведением афферентных сигналов в крестцовый отдел спинного мозга, а оттуда поступлением сигналов в ствол мозга, гипоталамус и кору больших полушарий. 2. Эфферентные импульсы из коры больших полушарий направляются к центрам произвольного мочеиспускания (кора головного мозга, гипоталамус, продолговатый мозг) и непроизвольного мочеиспускания (спинной мозг). Мочеиспускание у взрослого человека происходит произвольно. 3. Объем конечной мочи равен 1,0–1,5л в сутки. С мочой экскретируются мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, аминокислоты, электролиты, продукты распада билирубина, производные гормонов коры надпочечников, АДГ, эстрогены, катехоламины, витамины. В патологических случаях в моче появляются глюкоза, белки, форменные элементы. Невыделительные функции почки 1 Эндокринная функция: синтез клетками юкстагломерулярного аппарата ренина, главного компонента ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, продукции эритропоэтина или его предшественника, участие в активации витамина Д3, синтез аммиака, простагландинов, брадикининов, гиппуровой кислоты. 2 Регуляция объема крови, постоянства осмотического давления и ионного состава плазмы, кислотно-щелочного равновесия. 3 Почки принимают участие в образовании глюкозы из аминокислот при участии глюкокортикоидов - глюконеогенез. |