Блок 1 Вопрос 1 Возбудимые ткани
 Скачать 6.33 Mb.
|
|
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС № 84 (3) Тепловой гомеостаз. Организмы конформеры и регуляторы. Химическая и физическая терморегуляция. Терморецепция. Центр терморегуляции. Температура — один из важнейших факторов, определяющих скорость и направление химических реакций. Суть обмена веществ —главного и неотъемлемого признака жизни — химические ферментативные реакции. Поэтому температура — одна из важнейших констант организма, которая поддерживается на строго постоянном уровне. Температура органов и тканей, как и всего организма в целом, зависит от интенсивности теплопродукции и от величины теплоотдачи. Теплопродукция происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях с разной степенью интенсивности. В тканях и органах, производящих активную работу — в мышечной ткани, печени, почках, выделяется большее количество тепла, чем в менее активных — соединительной ткани, костях, хрящах. Теплоотдача — отдача тепла в окружающую среду, она идет постоянно и одновременно с процессом теплопродукции. Потеря тепла осуществляется несколькими путями. В условиях, когда температура окружающей среды ниже температуры тела, происходит отдача тепла путем конвекции — нагреванием воздуха или предметов, с которыми тело соприкасается. Наконец, теплоотдача осуществляется путем испарения воды — пота с поверхности тела. Часть тепла теряется с выдыхаемым воздухом, мочой и калом. Температура разных органов различна. Лучше всего среднюю температуру организма как целого характеризует температура крови в наиболее крупных сосудах, так как циркулирующая в них кровь нагревается в активных тканях (тем самым охлаждая их) и охлаждается в коже (одновременно согревая ее). Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток в пределах 0,5—0,7°С. Покой и сон понижают температуру, мышечная деятельность повышает ее. Максимальная температура тела наблюдается в 4—6 ч. вечера, минимальная — в 3—4 ч. утра. Постоянство температуры тела у человека может сохраняться при условии равенства теплопродукции и теплоотдачи всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплопродукции и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем. Терморегуляцию принято разделять на химическую и физическую. Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т.е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла. Увеличение продукции тепла при сократительном термогонезе происходит за счет увеличения активности мышечной ткани. При сокращении скелетных произвольных мышц выработка тепла увеличивается. Существует особый вид мышечных сокращений — мышечная дрожь, при которой мышцы не совершают полезной работы и их сокращение направлено исключительно на выработку тепла. При несократительном термогенезе меняется ход химических реакций. Не вся освобождающаяся в процессах диссимиляции энергия заключается в молекулы АТФ. Число синтезируемых молекул АТФ уменьшается, т.к. часть энергии сразу переходит в тепло. Организм согревается, но его рабочие возможности уменьшаются. Химическая терморегуляция, основанная на изменении обмена веществ, — слишком дорогая цена для поддержания температуры тела на постоянном уровне. Химическая терморегуляция имеет важное значение для поддержания постоянства температуры тела, как в нормальных условиях, так и при изменении температуры окружающей среды. Механизмы химической терморегуляции включаются тогда, когда органам подвергается длительному и сильному охлаждению. Физическая терморегуляция — это регуляция теплоотдачи. Ее механизмы обеспечивают поддержание температуры тела на постоянном уровне как в условиях, когда организму грозит перегрев, так и при охлаждении. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменений отдачи тепла организмом. На холоде кровеносные сосуды кожи сужаются, большее количество Кроме того, при сильном охлаждении кожи происходит открытие артериовенозных анастомозов, что уменьшает количество крови, поступающей в капилляры, и тем самым препятствует теплоотдаче. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, количество циркулирующей в них крови увеличивается. Возрастает также объем циркулирующей крови во всем организме вследствие перехода воды из тканей в сосуды, а также потому, что селезенка и другие кровяные депо выбрасывают в общий кровоток дополнительное количество крови. Увеличение количества крови, циркулирующей через сосуды поверхности тела, способствует теплоотдаче посредством радиации и конвекции. Для сохранения постоянства температуры тела при высоких температурах окружающей среды имеет значение и потоотделение, происходящее за счет теплоотдачи в процессе испарения воды. Рецепторы, с которых запускаются рефлекторные механизмы химической и физической терморегуляции, подразделяются на рецепторы, реагирующие на тепло и холод, или тепловые и холодовые терморецепторы. Они располагаются как на поверхности, так и внутри тела. Из поверхностных особенно важны терморецепторы кожи, из внутренних — терморецепторы гипоталамуса. Потоотделение — наиболее мощный физиологический механизм отдачи тепла, т.е. охлаждения. Человек в спокойном состоянии теряет путем испарения влаги, выделившейся при потоотделении, около 20% тепла, а при мышечной работе — до 80%. Помимо собственного эффектора потовой железы, оно осуществляется и выделением воды при дыхании и испарением ее с поверхности дыхательных путей Изменение частоты и глубины дыхательных движений — тепловая одышка, возникающая в условиях воздействия на организм высокой температуры, — важный механизм терморегуляции у человека. Один из самых важных эффекторов физической терморегуляции — сердечно-сосудистая система, которая решает задачи как теплоотдачи, так и теплосохранения, и поэтому вовлекается в процессы терморегуляции и в условиях, грозящих организму перегревом и охлаждением. Тепло отдается в окружающую среду с поверхности тела — кожи, подкожной жировой клетчатки и частично прилегающих мышц. Изменение диаметра сосудов этих органов приводит к перераспределению количества «нагретой» циркулирующей крови. В условиях, когда теплоотдачу необходимо уменьшить, происходит сужение сосудов, количество, крови поступающей к поверхности тела, уменьшается, и нагретая кровь, проходя через артериовенозные анастомозы, стекает в сосуды внутренних органов. Температура поверхности тела понижается, и уменьшается отдача тепла путем теплоизлучения и конвекции. В условиях, требующих повышения теплоотдачи, расширение сосудов приводит к увеличению притока «горячей» крови к поверхности тела, и теплоотдача увеличивается. Одновременно в этих условиях возрастает и потоотделение. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС № 85 (3) Выделение у человека. Понятие. Органы выделения. Система выделения. Описание процессов выделения. Выделение — совокупность физиологических процессов, направленных на освобождение организма от конечных продуктов обмена, чужеродных веществ, избытка воды, солей и органических соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в ходе метаболизма. Выделение – часть обмена веществ. Выделение – неотъемлемый признак жизни. Часто используется синоним термина «выделеяние» — экскреция. Вещества подвергающиеся экскреции называются экскретами. Основные типы экскретов (3): 1. Метаболиты 2. Ксенобиотики 3. Излишки В медицине (функциональной диагностике, фармакологии и т.д.) часто используется термин «элиминация» как синоним термина «экскреция». Однако при использовании термина «элиминация» чаще имеют ввиду извлечение из чего-то чего-то и не всегда выделение из организма. Например, говорят об элиминации (извлечении) вещества из крови, но при этом это вещество не обязательно выводится из организма. Так коллоиды элиминируются из крови макрофагами печени и других органов, но из печени во внешнюю среду не выводятся. Англ. elimination [i,limi'neiш(э)n] [n] исключение; [attr.] отобранный путем отсева. Иногда процессы выделения конкретных веществ или конкретным способом обозначаются своими терминами. Например, выделение молока называют лактацией (англ. lactation [lЭk'teiш(э)n]), выделение (проступание) через поры (например, пота) — экссудацией (англ. exudation [,eksju:'deiш(э)n]). К сожалению, часто термин экскреция в физиологической и медицинской литературе используется в разных значениях. Например, в учебнике Guyton A. [++685+ C.319] утверждается, что к основным механизмам почечной экскреции относится 4 процесса - фильтрация, реабсорбция, секреция и экскреция (!?). Под экскрецией во втором случае подразумевают, транзит мочи по мочевыводящим путям, включая канальцевую систему нефрона. Такое понимание термина «экскреция» очень распространено. Будьте внимательны при использовании термина «экскреция»! К ксенобиотикам относят и лекарственные препараты. Выделение (наряду с всасыванием, распределением, метаболизмом) является важным (заключительным) процессом в фармакокинетике лекарственных препаратов и тщательно изучается фармакологами. Вспомните! Каждая нормальная инструкция по пременению лекарственного средства содержит информацию о путях экскреции препарата. А если процессы экскреции затруднены применение препарата, как правило, противопоказано. Вспомните, как часто Вы читали, что применение препарата противопоказано при недостаточности почек и/или печени. В физиологии существует понятие «реэкскреция», т.е. повторная или повторяющаяся экскреция. Вещества, попадающие в кишечник с желчью, могут всасываться (реабсорбироваться), а затем вновь выделяться (реэкскретироваться). В этом случае говорят о кишечно-печеночной рециркуляции. Например, рециркуляции подвергаются пероральные контрацептивы. Рециркуляция продлевает (пролонгирует) пребывание веществ в организме. Однако чаще экскретами называют конечные продукты обмена веществ, выделяемые из организма. Не путайте с понятием «экскременты» (синонимы – кал, фецес). Мы будем использовать широкое понятие «экскрет», т.е. под этим будем понимать все вещества подлежащие выделению (экскреции). Экскреты выделяются как в неизмененном виде (например, аммиак), так и в виде веществ, образованных в результате защитного синтеза (например, мочевина, мочевая кислота, гиппуровая кислота). 2. Органы и система выделения К органам выделения относят: почки, желудочно-кишечный тракт и его железы (железы желудка и кишечника, печень, поджелудочную железу, слюнные железы), кожу, легкие, молочные железы. Желудочно-кишечный тракт При поступлении вещества внутрь через рот часть его, не абсорбируясь, может экскретироваться с каловыми массами. К важнейшим механизмам, способствующим активному транспорту веществ в желудочно-кишечный тракт, относится экскреция через большие (печень, поджелудочная, слюнные) и малые железы. Печень удаляет из крови ряд продуктов азотистого обмена. Особенно важна роль печени в выведении из организма конечного продукта распада гемоглобина – билирубина. Поджелудочная железа и кишечные железы экскретируют тяжелые металлы, висмут, железо, кальций, магний, частично фосфорную кислоту, многие лекарственные вещества. Слюнные и желудочные железы выделяют тяжелые металлы, лекарственные препараты (морфий, хинин, салицилаты), чужеродные органические соединения. Прежде всего экскреторная функция легких состоит в выделении из организма СО2 и воды. Легкие служат основным путем выведения летучих анестезирующих средств, например эфира, хлороформа. В других случаях медикаментозной терапии их роль в элиминации невелика. Большое медико-социальное значение имеет тот факт, что алкоголь (этанол) выводится через легкие. Так как широко используются методы определения его концентрации в организме на основании содержания в выдыхаемом воздухе у водителей автомобилей. Кожа удаляет через потовые железы с потом воду и соли, некоторые органические вещества (например, мочевину), молочную кислоту (при напряженной мышечной работе). Вещества, содержащиеся в плазме кормящих женщин, экскретируются с молоком Реализуемые органами выделения процессы строго координированы. Например, при интенсивном потоотделении снижается объём образуемой мочи. При уменьшении экскреции азотистых соединений почками увеличивается их выделение через желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу. Поэтому органы, участвующие в экскреции могут быть объединены в функциональную выделительную систему организма. Безусловно в этой системе обязательными элементами должны быть кровообращение и регуляция. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС № 86 (3) Гломерулярная фильтрация. Понятие. Значение. Эффективное фильтрационное давление. Определение скорости клубочковой фильтрации. Проба Реберга-Тареева. К л у б о ч к о в а я ф и л ь т р а ц и я – это ультрафильтрация безбелковой жидкости из плазмы крови и растворенных в ней веществ в капсулу почечного клубочка, в результате чего образуется первичная моча.Клубочковая фильтрация является начальным этапом мочеобразования. Ультрафильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови происходит через клубочковый фильтр. Клубочковый фильтр, состоит из трех слоев: эндотелиальных клеток капилляров, базальной мембраны, ножек эпителиальных клеток висцерального (внутреннего) листка капсулы — подоцитов. К л е т к и э н д о т е л и я , кроме области ядра, очень истончены. При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия и затрудняют движение через них альбуминов, ограничивая тем самым прохождение форменных элементов крови и белков через эндотелий. Б а з а л ь н а я м е м б р а н а важнейшая часть клубочкового фильтра. У человека толщина базальной мембраны 250— 400 нм. Эта мембрана состоит из трех слоев — центрального и двух периферических. Поры в базальной мембране препятствуют прохождению молекул диаметром больше 6 нм. Наконец, важную роль в определении размера фильтруемых веществ играют щелевые мембраны между «ножками» подоцитов. Эти эпителиальные клетки обращены в просвет капсулы почечного клубочка и имеют отростки — «ножки», которыми прикрепляются к базальной мембране. Эффективное фильтрационное давление определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка, онкотическим давлением белков плазмы крови и гидростатическим давлением в капсуле клубочка. Фильтрация происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах клубочков превышает сумму онкотического давления белков в плазме и давления жидкости в капсуле клубочка. Эффективное фильтрационное давление– это сила, способствующая переходу жидкости с растворенными веществами из просвета капилляров клубочка в просвет капсулы Боумена-Шумлянского. Эффективное фильтрационное давление представляет собой разность между гидростатическим давлением крови в капиллярах и суммой онкотического ( создаваемый высокомолекулярными компонентами раствора) давления плазмы крови и внутрипочечного давления: Рфильтр. = Ргидр. - (Ронк. +Рмочи). Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – это количество крови, фильтруемой каждую минуту через крошечные фильтры в почках, называемые клубочками Проба Реберга — Тареева, (определение скорости клубочковой фильтрации по клиренсу эндогенного креатинина, скорость клубочковой фильтрации (СКФ), англ. Glomerular filtration rate (GFR)) — метод, с помощью которого оценивают выделительную способность почек , определяя скорость клубочковой фильтрации (мл/мин) и канальцевой реабсорбции (%) по клиренсу эндогенного креатинина крови и мочи. Проба Реберга — Тареева относится к геморенальным пробам и используется для дифференциальной диагностики функционального и тканевого поражения почек. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ВОПРОС № 87 (3) Канальцевая реабсорбция в почках. Понятие. Значение. Определение максимальной реабсорбции глюкозы. Реабсорбция воды и электролитов. Р е а б с о р б ц и я – это обратное всасывание веществ в канальцах, которое обеспечивается как активным, так и пассивным транспортом. Пассивный транспорт осуществляется по электрохимическому и/или концентрационному и/или осмотическому градиенту. Транспорт против электрохимического и концентрационного градиентов (с затратой энергии) называется активным. Выделяют два вида активного транспорта — первично-активный и вторично-активный. Первично-активный транспорт происходит за счет энергии клеточного метаболизма. Например - транспорт Na + происходит при участии фермента Na + /К + -АТФазы, использующей энергию АТФ (натрий-калиевый насос). Вторично-активный транспорт происходит без затраты энергии клетки непосредственно. Например, глюкоза и аминокислоты реабсорбируются с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион Na + . Движущей силой переноса комплекса «переносчик+органическое вещество+Na + » через апикальную плазматическую мембрану служит меньшая по сравнению с просветом канальца концентрация натрия в цитоплазме клетки. Однако градиент концентрации натрия обусловлен непрестанным активным выведением натрия из клетки во внеклеточную жидкость с помощью Na + /К + -АТФазы, локализованной в латеральных и базальной мембранах клетки. Следует отметить, что механизмы реабсорбции одного и того же вещества в разных отделах нефрона могут существенно различаться. Так в люминальной мембране толстого восходящего отдела петли Генле поступление Na + в клетку происходит не с глюкозой, а одовременно с К + и двумя ионами Cl - В проксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na + , С1 - , НСО з . В последующих отделах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода. 08 Реабсорбция натрия и хлора представляет собой наиболее значительный по объему и энергетическим тратам процесс. В проксимальном канальце в результате реабсорбции большинства профильтровавшихся веществ и воды объем первичной мочи уменьшается, и в начальный отдел петли нефрона поступает профильтровавшаяся в клубочках жидкость. Из всего количества натрия, поступившего в нефрон при фильтрации, в петле нефрона всасывается до 25 %, в дистальном извитом канальце — около 9 %, и менее 1 % реабсорбируется в собирательных, трубках или экскретируется с мочой. Реабсорбция в дистальном сегменте характеризуется тем, что клетки переносят меньшее, чем в проксимальном канальце, ионов, но против большего градиента концентрации. Определение максимальной реабсорбции глюкозы (Тm. G). Транспорт глюкозы из просвета канальца в кровь является активным процессом и зависит от функциональной способности эпителиальных клеток проксимального канальца нефрона. Исследования Shannon и Fischer (1938) на собаках показали, что при увеличении уровня глюкозы в крови достигается такая пороговая концентрация ее, когда канальцевая реабсорбция глюкозы становится постоянной и в то же время максимальной. Увеличение концентрации глюкозы в крови выше предела максимальной способности клеток к ее реабсорбции приводит к глюкозурии. Согласно Шеннону, определение максимальной реабсорбции глюкозы при клинической диагностике почечных заболеваний может служить мерой «интактной канальцевой реабсорбционной ткани». С другой стороны, поступающая в канальцы глюкоза является результатом клубочковой фильтрации. Следовательно, по Тm. G можно судить и о сохранности клубочкового аппарата. При постоянной высокой концентрации глюкозы в крови (около 500 мг%) реабсорбция глюкозы может быть вычислена по разности между количеством глюкозы, профильтровавшейся в клубочках и выделившейся с мочой, что может быть выражено формулой: Тm. G — максимальная реабсорбция глюкозы (мг/мин); PG — концентрация глюкозы в плазме (мг%); С — клубочковая фильтрация (мл/мин); UG — концентрация глюкозы в моче (мг%); V — диурез (мл/мин). |