Физиология это наука о жизнедеятельности человеческого организма, о деятельности его отдельных органов и систем органов. Физиология для медицины
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
Основной обмен - это минимальный обмен веществ, который характеризуется минимальным количеством энергии, которое необходимо для поддержания жизнедеятельности организма в состоянии физического и психического покоя. Энергия ОО необходима для: 1. Обеспечение базального уровня обмена веществ в каждой клетке. 2. Поддержание деятельности жизненно-важных органов (ЦНС, сердце, почки, печень, дыхательна мускулатура). 3. Поддержание постоянной температуры тела. Для определения ОО необходимо соблюдать следующие условия: - физический и эмоциональный покой, - "зона комфорта" (см. выше), - натощак (не менее 12-16 часов после приема пищи, чтобы избежать эффекта "специфически-динамического действия пищи", начинается через 1 час после приема пищи, достигает максимума через 3 часа, наиболее сильно повышается при белковом питании (на 30%)), - бодрствование (во время сна ОО снижается на 8-10%). Величина основного обмена зависит от:-пола (у мужчин на 10% больше), - роста (прямо пропорциональная зависимость), /правило поверхности тела/. - возраста (до 20-25 лет увеличивается, максимальный прирост - в 14-17 лет, до 40 лет - "фаза плато", затем снижается), веса (прямо пропорциональная зависимость), правило поверхности тела. Понятие о должном основном обмене. Определяется должный основной обмен (ДОО) по таблицам (с учетом всех этих факторов). В норме ДОО для мужчин равен 1 ккал (4,19 кДж)/кг/час. Для женщин - на 10% меньше. В среднем для человека среднего возраста и усредненных параметров ОО составляет 1400- 1700 ккал/сутки. Рабочий обмен Рабочий обмен - количество тепла, выделяемого при работе. РО значительно превышает ОО, зависит от вида труда. Выделяют следующие группы, исходя из интенсивности рабочего обмена: 1. Лица умственного труда (2200-3300 ккал) - решение простых задач повышает ОО на 2-3%. 2. Механизированный труд, сфера обслуживания (2350-3500 ккал). 3. Механизированный труд, сфера обслуживания со значительными физическими усилиями (2500-3700 ккал). 4. Немеханизированный труд (2900-4200 ккал). Есть и больше (до 5000 ккал), но это уже каторжный труд. Методы определения энергетического обмена. 1. Прямая калориметрия. Метод основан на улавливании и измерении тепловой энергии, теряемой организмом в окружающее пространство. Измеряется с помощью калориметрических камер (биокалориметров) (по кол-ву Н2О, удельной теплопроводности и разнице температур). 2. Непрямая (косвенная) калориметрия: Оценка энергозатрат - косвенно, по интенсивности газообмена. В процессе расщепления - в-во + О2 = СО2 + Н2О + Q (энергия). Т.е., зная количество поглощенного О2 и выделенного СО2, можно судить косвенно о количества выделившейся энергии. Интенсивность газообмена характеризуется дыхательным коэффициентом. Дыхательный коэффициент (ДК) - соотношение между объемом образовавшегося СО2 и поглощенного О2. - для углеводов ДК=1(С6Н12О6 + 6О2=6СО2+6Н2О + Q), - для белков - 0,8, - для жиров - 0,7. При смешанной пище - ДК - от 0,7 до 1,0, т.е. = 0,85. Каждому ДК соответствует своё кол-во энергии, которое при этом выделяется (свой Калорический Эквивалент Кислорода. КЭО2). КЭО2 - количество тепла, которое выделяется в соответствующих условиях при потреблении организмом 1 л кислорода. Выражается в ккал. Находится по таблице, в зависимости от конкретного ДК. Для получения показателей газообмена, необходимых для расчета основного обмена, используют следующие методы. а) метод полного газового анализа - метод Дугласа-Холдейна. - по количеству и соотношению выделенного СО2 и поглощенного О2,- менее точный, чем прямая калориметрия, но более точный, чем метод неполного газоанализа б) метод неполного газового анализа - по оксиспирограмме. - самый неточный, но самый распространенный, - позволяет быстро и без больших затрат получить ориентир.результат. 87. . Энергообмен. Прямая и не прямая калометрия Обмен веществ и энергии связаны между собой. Обмен веществ сопровождается преобразованием энергии (химической, механической, электрической в тепловую). Из этого следует: 1. По количеству выделяемого организмом тепла можно оценить интенсивность обменных процессов. 2. Количество выделившейся энергии должно компенсироваться за счет поступления химической энергии с пищей (м. рассчитать должный рацион питания). 3.Энергетический обмен является составной частью процессов терморегуляции. Факторы, определяющие интенсивность энергообмена: 1. Состояние окружающей среды - температура (+18-22оС), - влажность (60-80%) , - скорость ветра (не более 5 м/с), - газовый состав атмосферного воздуха (21% О2, 0,03% СО2, 79% N2). Это показатели «зоны комфорта».Отклонение от "зоны комфорта" в любую сторону изменяет интенсивность обмена веществ, следовательно количество вырабатываемого тепла. 2. Физическая активность. Сокращение скелетных мышц является самым мощным источником тепла в организме. 3. Состояние нервной системы. Сон или бодрствование, сильные эмоции, регулируются через вегетативную нервную систему - - симпатическая нервная система оказывает эрготропное действие (усиливает процессы распада с высвобождением энергии), - парасимпатическая - трофотропное действие - 4. Гуморальные факторы - БАВ и гормоны: а). Трофотропное действие - ацетилхолин, гистамин, сератонин, инсулин, СТГ. б). Эрготропное действие - адреналин, тироксин. Клинико-физиологическая оценка энергетического обмена Показатели энергообмена: 1. Основной обмен. 2. Рабочий обмен. Методы определения энергетического обмена. 1. Прямая калориметрия. Метод основан на улавливании и измерении тепловой энергии, теряемой организмом в окружающее пространство. Измеряется с помощью калориметрических камер (биокалориметров) (по кол-ву Н2О, удельной теплопроводности и разнице температур). 2. Непрямая (косвенная) калориметрия: Оценка энергозатрат - косвенно, по интенсивности газообмена. В процессе расщепления - в-во + О2 = СО2 + Н2О + Q (энергия). Т.е., зная количество поглощенного О2 и выделенного СО2, можно судить косвенно о количестве выделившейся энергии. Интенсивность газообмена характеризуется дыхательным коэффициентом. 88.Постоянство темп внутр.среды организма как необходимое условие нормального протекания метаболич.процессов.Теплопродукция.Теплоотдача Все живые организмы делятся на: Гомойотермные - теплокровные (человек и млекопитающие). Пойкилотермные - холоднокровные Образующаяся в организме энергия питательных веществ, превращается в тепло (тепловую энергию). Чем интенсивнее скорость обменных процессов в организме, тем больше теплообразование. Теплопродукция и теплоотдача. Баланс теплопродукции и теплоотдачи является главным условием поддержания постоянной температуры тела. Суммарная теплопродукция в организме состоит из: «первичной теплоты», выделяющейся в ходе реакций обмена веществ, постоянно протекающих во всех организмах и тканях «вторичной теплоты», образующейся при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение определенной работы. Уровень теплообразования в организме зависит от: -величины основного обмена, специфического динамического действия принимаемой пищи -мышечной активности -интенсивности метаболизма Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их тоническом напряжении и сокращении - «сократительный термогенез».. Механизмы теплоотдачи: Излучение - способ отдачи тепла в окружающую среду поверхностью тела человек в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона. Количество рассеиваемого тепла прямопропорционально площади поверхности излучения и разности температур кожи и окружающей среды. При понижении температуры окружающей среды излучение увеличивается, при повышении температуры - понижается. Теплопроведение - способ отдачи тепла при соприкосновении тела человека с другими физическими телами. Количество отдаваемого при этом тепла прямопропорционально: а) разнице средних температур контактирующих тел б) площади контактирующих поверхностей в) времени теплового контакта г) теплопроводности контактирующего тела Сухой воздух, жировая ткань характеризуется низкой теплопроводностью. Конвекция - способ теплопередачи, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (или воды).). Испарение - способ рассеивания организмом тепла в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота или влаги с поверхности кожи или влаги со слизистых дыхательных путей. У человека постоянно идет потоотделение потовыми железами кожи (36 гр/час при 20 0С) увлажнение слизистых дыхательных путей. Повышение внешней температуры, выполнение физической работы, длительное пребывание в теплоизолирующей одежде (костюм - "сауна") усиливает потоотделение (до 50 - 200 гр/час). Испарение ( единственный из способов теплоотдачи) возможно при выравнивании температур кожи и окружающей среды при влажности воздуха менее 100 процентов. Температура тела человека В тех органах и тканях, где обменные процессы протекают с большой скоростью, образуется большое количество тепла. .Обладая высокой теплоемкостью, кровь содействует выравниванию температур в различных частях тела. Подобным образом, за счет изменения скорости кровотока, осуществляется согревание или охлаждение поверхности тела. Температура поверхностных тканей ниже, чем температура более глубоких тканей, где она составляет 36,7 - 37,0 0С и ее суточные колебания не превышают 1 0С. Это - "гомойотермное ядро", т.е. ткани, расположенные на глубине 1 см от поверхности тела и глубже. На поверхности же тела суточные колебания температуры больше и она различна на разных участках - "пойкилотермная оболочка" тела человека. В течении суток максимальное значение температуры тела наблюдается в 18-20 часов, минимальное - к 4-6 часам утра. Терморегуляция Терморегуляция - это совокупность физиологических и психофизиологических механизмов и процессов, направленных на поддержание относительно постоянства температуры тела. Это достигается с помощью баланса между количеством тепла, рассеиваемого организмом за то же время в окружающую среду. Восприятие температурных раздражений осуществляется: Холодовыми рецепторами. Количественно расположены больше на поверхности тела, повышает частоту импульсации в ответ на охлаждение и снижают ее в ответ на нагревание. Тепловыми рецепторами. Количественно расположены больше в гипаталамусе, действуют противоположным, чем холодовые рецепторы, образом. Афферентный поток импульсов, поступая в соматосенсорную кору больших полушарий, формирует терморегуляторные реакции. Механизмы регуляции теплообмена: 1) Центральные 2) Эффекторные Центральные механизмы выполняются, главным образом, центром терморегуляции, локализующимся в медиальной преоптической области переднего гипоталамуса и заднем гипаталамусе, где имеются: а) термочувствительные нейроны, "задающие" уровень поддерживаемой температуры тела; б) эффекторные нейроны, управляющие процессами теплопродукции и теплоотдачи./центр теплопродукции и центр теплоотдачи/.. Если уровень средней температуры тела, несмотря на расширение поверхностных сосудов, 1)превышает величину установочной температуры, происходит резкое усиление потоотделения 2)ниже величины "установочной" температуры, активизируются процессы теплопродукции. Если, несмотря на активацию обмена веществ, величина теплопродукции становится меньше величины теплоотдачи, возникает гипотермия - понижение температуры тела. Гипотермия возникает тогда, когда интенсивность теплопродукции превышает теплоотдачу/способность организма отдавать тепло в окружающую среду/.-6). 89.Почка. Образов первичн и кончн мочи, ее количество и состав Общая характеристика выделительной функции почек. 1. Ряд веществ, находящихся в плазме крови в норме отсутствуют во вторичной моче. Это вещества, которые в норме практически не проходят через почечный барьер, и вещества которые в норме в почках полностью реабсорбируются, это, как правило, биологически ценные необходимые организму вещества /аминокислоты, глюкоза/. 2. Другие вещества находятся во вторичной моче в концентрациях, значительно превышающие таковые в плазме крови. Это прежде всего продукты обмена белков/мочевины в 65 раз больше, мочевой кислоты – больше в 12 раз/. В этом проявляется концентрирующая функция почек. 3. Некоторые соли выводятся в концентрациях близких или равных таковым в крови. Процесс мочеобразования включает в себя следующие механизмы: 1. Клубочковая фильтрация. 2. Канальцевая реабсорбция. 3. Секреция. Клубочковая фильтрация. Клубочковая фильтрация - процесс фильтрации из плазмы крови, протекающей через капилляры клубочка в полость капсулы почечного клубочка воды и растворенных в плазме веществ (за исключением крупномолекулярных соединений). . Клубочковая фильтрация зависит от: 1. Гидростатического давления крови в капиллярах клубочка (70 мм рт. ст.). 2. Онкотического давления белков плазмы крови (20 мм рт. ст.). 3. Давления в капсуле Шумлянского, т.е. от внутрипочечного давления-(15 мм.рт.ст.). Клубочковая фильтрация обусловлена разностью между гидростатическим давлением в капиллярах и величинами онкотического и внутрипочечного давления. ФД = ГД - (ОД + ВД), где ФД - фильтрационное давление, ГД - гидростатическое давление, ОД - онкотическое давление крови, ВД - внутрипочечное давление. Фильтрационное давление составляет 70мм рт. ст - (20мм рт. ст. + 15мм рт. ст.) = 35 мм рт. ст.. В 1 минуту через почки проходит около 1200 мл крови. При этом образуется 120 мл. фильтрата (первичная моча), это скорость клубочковой фильтрации, в норме она составляет 11-125 мл/мин. За сутки образуется 150-170 л. первичной мочи. Содержание неорганических и органических веществ (за исключением белков) в первичной моче такое же, как и в плазме крови Канальцевая реабсорбция - процесс обратного всасывания воды и ряда растворенных в ней веществ. Из 170 литров образующейся первичной мочи выводится в виде конечной мочи лишь 1-1,5 литра в сутки. Остальная жидкость и значительное количество растворенных в ней веществ всасывается в канальцах и поступает в кровь.. Вещества делятся на 1) беспороговые /непороговые/, они выделяют с мочой при любой /низкой,высокой/ их концентрации в крови, к ним относятся мочевина, креатинин, инулин, маннитол и др. и 2) пороговые/ все жизненно важные для организма вещества, выделение которых с мочой начинается лишь при достижении некоторого порога/уровня/ их концентрации в крови. Избирательность реабсорбции. 1.Многие вещества в норме реабсорбируются полностью. Это биологически ценные, жизненно важные вещества : витамины, аминокислоты, низкомолекулярные белки. 2.Реабсорбируется большая часть многих веществ. Это натрий, калий, кальций, хлор и др. 3.Конечные продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота, аммиак) реабсорбируются в значительно меньшей степени/выводится 50-70%/. 4.Некоторые вещества (сульфаты, креатинин) полностью выводятся из организма. Реабсорбция подразделяется на облигатную /обязательную/ и факультативную/ не обязательную, зависящую от функционального состояния (проницаемости стенки канальцев, скорости движения жидкости по канальцам, величине осмотического градиента). Канальцевая реабсорбция обеспечивается: 1.активным транспортом,2. пассивным транспортом. Активный транспорт - это транспорт против градиента: электрохимического, концентрационного или осмотического.. Виды активного транспорта: а) первично-активный - это перенос вещества против злектрохимического градиента, за счет энергии клеточного метаболизма б) вторично-активный - это перенос вещества против концентрационного градиента, но без затраты энергии клеток непосредственно на этот процесс (реабсорбция глюкозы, аминокислот). Пассивный перенос осуществляется по принципу облегченной диффузии (реабсорбция Н2О, СО2, хлориды). Пассивный транспорт может осуществляться по электрохимическому градиенту (Н2О) и по концентрационному градиенту (мочевина). Только почки теплокровных способны образовывать мочу, имеющую большую концентрацию осмотически активных веществ, чем таковая в крови /осмотическое концетрирование/, почки у всех других животных способны только к осматическому разведению, человек сохранил и эту способность, но чаще- концентрирование. Концентрационная способность нефрона обеспечивается противоточно-множительной системой. Нисходящая часть петли Генли непроницаема для Na+ и хорошо проницаема для Н2О, в восходящей части петли Генли активно реабсорбируется Na+, но она непроницаема для воды. Канальцевая секреция имеет большое значение в выделении из организма продуктов обмена и чужеродных веществ. Секреция позволяет быстро выводить с мочой органические кислоты, пенициллин, органические основания/холин/, ионы /К+, при избытке/. Транспорт в большинстве случаев осуществляется за счет переносчиков, которые обладают высоким сродством к переносимым веществам. Сочетание различных процессов при проведении различных веществ Разные вещества выводятся по-разному: инулин - только фильтрацией, глюкоза - фильтрацией + реабсорбция, парааминогиппуровая кислота - фильтрацией + секреция, К+ - фильтрацией + реабсорбция + секреция. Физиологические показатели деятельности почек Клубочковая фильтрация - в норме клубочковая фильтрация составляет 100-130 мл/мин - по клиренсу креатинина. При снижении этого показателя ниже 70,0 -развивается почечная недостаточность. Почечный плазмоток - указывает количество плазмы, которая орошает проксимальные извитые канальцы. - В норме = 650-720 мл/мин при общем почечном кровотоке 1100-1200 мл/мин . Фильтрационная фракция - характеризует ту часть протекающей через клубочки плазмы, которая подвергается в них процессу ультрафильтрации. В норме = 16-19%. Величина максимальной канальцевой реабсорбции глюкозы - в норме = 350 – 370 мг/мин - и реабсорбция воды - (В норме = 99%) - служит показателем процесса канальцевой реабсорбции. Максимальной канальцевой секреции кардиотраста или диотраста - в норме = 90-98 мг/мин - характеризуют функциональную секреторную способность канальцев. |