Физиология это наука о жизнедеятельности человеческого организма, о деятельности его отдельных органов и систем органов. Физиология для медицины
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
Спирометрия — метод измерения объемов выдыхаемого воздуха с помощью прибора спирометра. Используются спирометры разного типа с турбиметрическим датчиком, а также водные, в которых выдыхаемый воздух собирается под колокол спирометра, помещенный в воду. По подъему колокола определяется объем выдыхаемого воздуха. В последнее время широко применяются датчики, чувствительные к изменению объемной скорости воздушного потока, подсоединенные к компьютерной системе. В частности, на этом принципе работает компьютерная система типа «Спирометр МАС-1» белорусского производства и др. Такие системы позволяют проводить не только спирометрию, но и спирографию, а также пневмотахографию). Спирография - метод непрерывной регистрации объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Получаемую при этом графическую кривую называют спирофаммой. По спирограмме можно определить жизненную емкость легких и дыхательные объемы, частоту дыхания и произвольную максимальную вентиляцию легких. Пневмотахография - метод непрерывной регистрации объемной скорости потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. 67. Газообмен в легких и тканях. Парциальное давление газов (О2, СО2) в альвеолярном воздухе, напряжение газов в крови и тканевой жидкости. Внешнее дыхание необходимо для обновления альвеолярного воздуха, т.к. в процессе жизнедеятельности идет постоянный процесс потребления О2 и выделения СО2, это поддерживает концентрацию дыхательных газов в нем на постоянном уровне. Интенсивность внешнего дыхания подчинена задачам обеспечения оптимальных условий для газообмена в организме. Оптимальные условия сохраняются в организме определенное время (3-4 секунды). Этим и определяется частота дыхания (14-18 в минуту). Таким образом, аппарат дыхания обладает резервами, которые позволяют обменивать воздух с определенной периодичностью. Процесс газообмена состоит из 3-х этапов дыхания: 2 этапа дыхания. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью. 3 этапа дыхания. Транспорт газов кровью. 4 этапа дыхания. Обмен газов между кровью и тканями. В основе 2 и 4 этапов дыхания лежат одни и те же механизмы, т.е. в основе обмена газов между альвеолами и кровью, а также кровью и тканями лежит одно физическое явление - процесс диффузии. Механизмы 2-го и 4-го этапов дыхания. Мембраны клеток хорошо проницаемы для газов, следовательно для перемещения газов из одной среды в другую не надо активного транспорта, а достаточно физического процесса диффузии. В основе диффузии лежит разность концентраций. Молекулы из области большей концентрации распространяются в область меньшей концентрации. Если газ находится над жидкостью, он также легко в неё переходит, растворяясь в ней. Интенсивность перехода газов в жидкость зависит от парциального давления газа над ней. Давление газа в смеси с другими газами, выраженное в мм рт. ст., принято называть "парциальным давлением". Давление газа, растворенного в жидкости, обозначают как "напряжение". При относительно длительном контакте газов и жидкости в определенный момент времени парциальное давление газа над жидкостью и напряжение газа в жидкости выровняются. При резком снижении парциального давления одного из газов либо снижении суммарного атмосферного давления жидкость с растворенными в ней газами начинает "кипеть" (до тех пор, пока вновь не выровняются парциальное давление и напряжение газов (примеры с шампанским, "кессонная болезнь" - помощь - экстренное помещение в барокамеру с постепенным снижением давления)). 69. Транспорт газов кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Транспорт газов кровью. В организме кислород и углекислый газ транспортируются кровью. Кислород, поступающий из альвеолярного воздуха в кровь, связывается с гемоглобином эритроцитов, образуя так называемый оксигемоглобин, и в таком виде доставляется к тканям. В тканевых капиллярах кислород отщепляется и переходит в ткани, где включается в окислительные процессы. Свободный гемоглобин связывает водород и превращается в так называемый восстановленный гемоглобин. Углекислый газ, образующийся в тканях, переходит в кровь и поступает в эритроциты. Затем часть углекислого газа соединяется с восстановленным гемоглобином, образуя так называемый карбгемоглобин, и в таком виде углекислый газ и доставляется к легким. Однако большая часть углекислого газа в эритроцитах при участии фермента карбоангидразы превращается в бикарбонаты, которые переходят в плазму и транспортируются к легким. В легочных капиллярах бикарбонаты при помощи специального фермента карбоангидразы распадаются и выделяется углекислый газ. Отщепляется углекислый газ и от гемоглобина. Углекислый газ переходит в альвеолярный воздух и с выдыхаемым воздухом удаляется во внешнюю среду.Следует знать, что более эффективно, чем углекислый газ с гемоглобином, связывается окись углерода известная как угарный газ. Образующийся в этом случае так называемый карбоксигемоглобин не способен связывать кислород. Кривая диссоциации оксигемоглобина - это график, отображающий зависимость от напряжения кислорода в крови скорости реакций связывания (ассоциации, стрелка вправо) кислорода гемоглобином в лёгких и высвобождения (диссоциации, стрелка влево) кислорода оксигемоглобином в тканях. 69. Дыхательный центр. Автоматия ДЦ, Саморегуляция дыхания. Механизм смены дыхательных фаз. Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов, объединенных общей функцией организации и регуляции дыхания и расположенных в разных "этажах" центральной нервной системы. Выделяют 4 "этажа" : - спинной мозг, - продолговатый мозг, - варолиев мост, - высшие отделы ЦНС (гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий). Каждый из перечисленных отделов имеет определенную функцию. 1 этаж: Спинной мозг содержит двигательные центры дыхательной мускулатуры. 2 этаж: Дыхательный центр продолговатого мозга (собственно дыхательный центр) обеспечивает последовательную смену вдоха и выдоха. Третий "этаж" дыхательного центра расположен в варолиевом мосту и назван пневмотАксическим (таксис). Он способствует переключению возбуждения с центра вдоха на центр выдоха и наоборот. Четвертый этаж - высшие отделы ЦНС. Дыхательный центр обладает автоматизмом, т.е. он способен давать периодические сигналы к вдоху и выдоху без поступления к нему периодических афферентных сигналов Особенности автоматизма дыхательного центра: В дыхательном центре нет водителей ритма (пейсмекеров), обладающих способностью к самопроизвольной генерации ПД Сигнал к вдоху или выдоху формируется за счет взаимодействия разных видов клеток Для автоматичной работы дыхательного центра он должен получать постоянную сигнализацию от афферентных систем и рецепторов и от высших отделов ЦНС Основная роль в рефлекторной саморегуляции дыхания принадлежит механорецепторам легких. В зависимости от локализации и характера чувствительности выделяют три их вида: ·1.Рецепторы растяжения. Находятся преимущественно в гладких мышцах трахеи и бронхов. Возбуждаются при растяжении их стенок. Обеспечивают смену фаз дыхания. 2.Ирритантные рецепторы. Расположены в эпителии слизистой трахеи и бронхов. Они реагируют на раздражающие вещества и пылевые частицы. Обеспечивают защитные дыхательные рефлексы. 3.Юкстакапиллярные рецепторы. Находятся в интерстициальной ткани альвеол и бронхов. Возбуждаются при ↑ давления в малом круге кровообращения, а также ↑ объема интерстициальной жидкости. Регуляция вдоха и выдоха. Смене дыхательных фаз способствуют сигналы, поступающие от механорецепторов легких по афферентным волокнам блуждающих нервов. При перерезке блуждающих нервов дыхание у животных становится более редким и глубоким. Следовательно, импульсы, поступающие от рецепторов легких обеспечивают смену вдоха на выдох и смену выдоха вдохом. 70. Регуляторные влияния на ДЦ. Гуморальная регуляцию жыхания. Роль углекислоты. Механизм первого вдоха ребенка. Главная задача регуляции дыхания - чтобы потребление кислорода, поставка его тканям за счет внешнего дыхания были адекватны функциональным потребностям организма. Самый эффективный способ регуляции дыхания в целом - это регуляция внешнего дыхания. Интенсивность внешнего дыхания зависит от варьирования его частоты и глубины. При этом изменяется доставка кислорода организму и выведение из него углекислого газа. В регуляции дыхания можно выделить 3 группы механизмов: 1. Обеспечение организации дыхательного акта (последовательность вдоха и выдоха). 2. Перестройка дыхания в соответствии с потребностями организма - изменение частоты и глубины дыхания. 3. Регуляция тонуса кровеносных сосудов легких и бронхиального дерева. 1-ая группа. Механизмы организации дыхательного акта Чередование вдоха и выдоха организуется благодаря деятельности дыхательного центра. Отличия морфологического и функционального понятия НЦ. Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов, объединенных общей функцией организации и регуляции дыхания и расположенных в разных "этажах" центральной нервной системы. Выделяют 4 "этажа" : - спинной мозг, - продолговатый мозг, - варолиев мост, - высшие отделы ЦНС (гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий). Каждый из перечисленных отделов имеет определенную функцию. 1 этаж: Спинной мозг содержит двигательные центры дыхательной мускулатуры. Представлены мотонейронами передних рогов спинного мозга: 2 этаж: Дыхательный центр продолговатого мозга (собственно дыхательный центр) обеспечивает последовательную смену вдоха и выдоха. Открыт в 1885 г. русским исследователем Н.А. Миславским на дне 4-го желудочка продолговатого мозга. Это - парное образование. Связан проводящими путями с выше- и нижерасположенными нервными центрами (мотонейроны спинного мозга - 1-ый этаж дыхательного центра). В составе дыхательного центра часть нейронов ответственна за вдох, другая часть - за выдох. Т. е. Выделяют т.н. Экспираторный и Инспираторный центры. Это - функциональные образования, т.к. морфологически их выделить нельзя. Между центрами - реципрокные взаимоотношения. Это и обеспечивает чередование процессов вдоха и выдоха, т.к. активация нейронов одного отдела вызывает угнетение другого. Собственно дыхательный центр обладает автоматией. 4-5 раз в минуту в ДЦ возникает самопроизвольное возбуждение, не связанное с поступлением импульсов из других центров, а обусловленное особенностью метаболизма клеток ДЦ. Это обеспечивает автономность от других влияний и поддержание жизненно важной функции на базальном уровне. Таким образом, при пересечении ЦНС выше продолговатого мозга будет наблюдаться глубокое и редкое дыхание (дыхание Куссмауля), другие виды патологического дыхания: Чейн-Стокса, Биотта, Грокко. Третий "этаж" дыхательного центра расположен в варолиевом мосту и назван пневмотАксическим (таксис). Он способствует переключению возбуждения с центра вдоха на центр выдоха и наоборот. Возбуждение пневмотаксического центра приводит к угнетению центра вдоха, а нейроны, ответственные за выдох - активируются. Существует и обратный механизм, который обеспечивает переключение с выдоха на вдох. Перерезка ЦНС выше Варолиева моста позволяет поддерживать частоту дыхания на уровне 14-18 в минуту. Роль периферических процессов в функционировании 2 и 3 этажа дыхательного центра, в организации дыхательного акта. Четвертый этаж - высшие отделы ЦНС. Гипоталамус - регулирует дыхание во время простых поведенческих актов: - при общей защитной реакции организма (боль, физическая работа); - высший центр терморегуляции, поэтому при гипертермии наблюдается учащение дыхания без изменения его глубины (значительно увеличивается вентиляция ОМП, что увеличивает теплоотдачу: дыхание собаки в жару). Лимбическая система - регуляция дыхания при эмоциях ("хмыкнул" - разная интонация м.б., "чего сопишь ?", крайние формы выражения эмоций - смех и плач - это измененные дыхательные движения). Кора больших полушарий принимает участие: - в выработке условных дыхательных рефлексов, - в приспособлении дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды (глотание, пение, речь, ныряние, произвольное апное и гиперпное). 71. Функциональная система питания по П.К. Анохину: ее составные части и принципы формирования Функциональная система- это самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические центрально-периферические организации; объединенные нервными и гуморальными регуляциями, все составные компоненты которых взаимосодействуют для обеспечения различных (полезных) адаптивных результатов, удовлетворяющих различные потребности организма. Примером последовательного взаимодействия функциональных систем является процесс питания. В этом процессе функциональная система, определяющая поиск и потребление пищи, сменяется функциональной системой обработки принятой пищи в ротовой полости. Эта функциональная система, в свою очередь, последовательно завершается актом глотания. Процессы механической и химической обработки пищи в желудке последовательно завершаются - поступлением пищи в двенадцатиперстную кишку. Обработка пищи в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике завершается всасыванием принятых питательных веществ. Затем происходит смена пищеварительных функциональных систем на функциональную систему формирования и выведения из организма каловых масс, результатом деятельности которой является акт дефекации. Функциональная система питания обеспечивает постоянство питательных веществ в крови и, согласно учения П. К. Анохина, имеет следующие звенья: 1. Периферическое звено: - система органов пищеварения (преобразует пищевые вещества в питательные), - органы других систем (кровообращения, дыхания и др.). 2. Центральное звено - пищевой центр, формирующий пищевую мотивацию и пищевое поведение (сопровождается активацией моторной и теменной коры, миндалевидного тела, ядер гипоталамуса): а) продолговатый мозг (ретикулярная формация) - центры сосания, жевания, глотания, слюноотделения, рвоты и др. б) гипоталамус - формирование чувства голода и насыщения. в) кора больших полушарий (высшие центры) - формирование сложных поведенческих актов, таких как: пищевое поведение, пищевая мотивация. В основе формирования функциональной системы питания лежит (ППРД) полезный приспособительный результат действия (уровень питательных веществ крови), он является ее организующим началом. Принципы формирования функциональной системы питания: 1. Принцип саморегуляции. 2. Принцип обратной связи. Оценка параметров достигнутых результатов осуществляется с помощью обратной афферентации. Центральные узлы любой функциональной системы – это конечный полезный эффект системы (полезный приспособительный результат действия) и аппарат оценки достаточности или недостаточности этого эффекта, в основе которого и лежит саморегуляция и ее основные принципы: принцип обратной связи; рассогласования; возмущения. Функциональная система распадается, если результат действия совпадает с прогнозом (планом) действия. Если же они не совпадают, т.е. предполагаемая программа не выполнена, ФС не исчезает, а корректируется. Возникает сигнал рассогласования, который идет в аппарат афферентного синтеза и на его основевносятся коррективы: либо в программу действия (дополнительные механизмы), либо в прогноз,акцептор результатов действия (планка амбициозности, притязаний). Таким образом, поведение строится по принципу: непрерывного взаимодействия организма и среды. Функциональная система питания позволяет понять роль системы пищеварения в деятельности целостного организма. 72. Пищеварение, его значение. Функции пищеварительного тракта. Типы пищеварения в зависимости от происхождения и локализации гидролиза. Пищеварение —это совокупность физических, химических, и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма. Основная функция пищеварительной системы заключается в приеме пищи, механической и химической ее обработке, усвоении пищевых веществ и выделении непереваренных остатков. Процесс пищеварения - начальный этап обмена веществ. С пищей человек получает энергию и необходимые для своей жизнедеятельности вещества. Однако поступающие с пищей белки, жиры и углеводы не могут быть усвоены без предварительной обработки, так как являются для организма чужеродными веществами. Необходимо, чтобы крупные сложные нерастворимые в воде молекулярные соединения превратились в более мелкие, растворимые в воде и лишенные своей специфичности. Этот процесс происходит в пищеварительном тракте и называется пищеварением, а образованные при этом продукты - продуктами переваривания. В процессе переваривания белки расщепляются до аминокислот, углеводы - до моносахаридов, жиры - до глицерина и жирных кислот. Все эти вещества способны всасываться слизистой оболочкой пищеварительного тракта и поступать в кровь и лимфу, т.е. в жидкие среды организма. Отсюда они извлекаются клетками и восполняют их траты. Процесс пищеварения осуществляется в желудочно-кишечном тракте, который представляет собой пищеварительную трубку вместе с железистыми образованиями. Желудочно-кишечный тракт выполняет следующие функции: (механическая, энергетическая, моторная, гомеостатическая). Ø Двигательная или моторная функция, осуществляется за счет мускулатуры пищеврительного аппарата и включает в себя процессы жевания в полости рта, глотания, перемещения химуса по пищеварительному тракту и удаления из организма непереваренных остатков. Ø Секреторная функция, заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи Ø Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте некоторых гормонов, которые оказывают воздействие на процесс пищеварения(гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин, мотилин и многие другие гормоны, которые влияют на моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта) Ø Экскреторная функция пищеварительного тракта выражается в том, что пищеварительные железы выделяют в полость желудочно-кишечного тракта продукты обмена, например, аммиак, мочевину и др., соли тяжелых металлов, лекарственные вещества, которые затем удаляются из организма. Ø Всасывательная функция. Всасывание - это проникновение различных веществ через стенку желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу. (моносахара, жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и др.) Типы пищеварения В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делят на три типа (А. М. Уголев): собственное, симбионтное и аутолитическое. Ø Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными железами человека и животного— ферментами слюны, желудочного и поджелудочного соков, эпителия тонкой кишки. Ø Симбионтное пищеварение — гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма — бактериями и простейшими пищеварительного тракта. Симбионтное пищеварение у человека осуществляется в толстой кишке. Ø Аутолитическое пищеварение осуществляется под влиянием ферментов содержащихся в составе принимаемой пищи. В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ пищеварение делят на несколько типов. Прежде всего на внутри- и внеклеточное. Ø Внутриклеточное пищеварение состоит в том, что транспортированные в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза (эндоцитоза) вещества гидролизуются клеточными (лизосомальными) ферментами либо в цитозоле, либо в пищеварительной вакуоли. Ø Внеклеточное пищеварениеделят на дистантное и контактное, пристеночное, или мембранное. · Дистантноепищеварение совершается в среде, удаленной от места продукции гидролаз. Так осуществляется действие на питательные вещества в полости пищеварительного тракта ферментов слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы. Такое пищеварение в специальных полостях называется полостным. · Пристеночное, контактное, или мембранное пищеварение происходит в тонкой кишке на поверхности микроворсинок с участием ферментов, которые фиксируются на клеточной мембране и заканчивается все всасыванием. |