ыфввв. ответы. Предмет, разделы и методы физиологии
 Скачать 328.67 Kb.
|
Строение и функции дыхательной системыДыхательная система выполняет функцию газообмена, доставки в организм кислорода и выведения из него углекислого газа. Воздухоносными путями служат полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и легкие. В верхних дыхательных путях воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. В альвеолах легких происходит газообмен. Полость носа выстлана слизистой оболочкой, в которой выделяют две, отличающиеся по строению и функциям, части: дыхательную и обонятельную. Дыхательная часть покрыта ресничным эпителием, выделяющим слизь. Слизь увлажняет вдыхаемый воздух, обволакивает твердые частички. Слизистая оболочка согревает воздух, так как она обильно снабжается кровеносными сосудами. Три носовые раковины увеличивают общую поверхность полости носа. Под раковинами находятся нижний, средний и верхний носовые ходы. Воздух из носовых ходов поступает через хоаны в носовую, а затем в ротовую часть глотки и в гортань. Гортань выполняет две функции — дыхательную и образование голоса. Сложность ее строения связана с образованием голоса. Гортань расположена на уровне IV—VI шейных позвонков и соединяется связками с подъязычной костью. Образована гортань хрящами. Снаружи (у мужчин это особенно заметно) выступает «кадык», «адамово яблоко» — щитовидный хрящ. В основании гортани находится перстневидный хрящ, который соединяется суставами с щитовидным и двумя черпаловидными хрящами. От черпал о-видных хрящей отходит хрящевой голосовой отросток. Вход в гортань прикрыт эластичным хрящевым надгортанником, прикрепленным к щитовидному хрящу и подъязычной кости связками. Между черпаловидной и внутренней поверхностью щитовидного хряща находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Звук возникает в результате колебания голосовых связок. Гортань принимает участие только в образовании звука. В членораздельной речи принимают участие губы, язык, мягкое небо, околоносовые пазухи. Гортань изменяется с возрастом. Ее рост и функция связаны с развитием половых желез. Размеры гортани у мальчиков в период полового созревания увеличиваются. Голос меняется (мутирует). Из гортани воздух поступает в трахею. Трахея — трубка, длиной 10—11 см, состоящая из 16—20 хрящевых, не замкнутых сзади колец. Кольца соединены связками. Задняя стенка трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью. Пищевой комок, проходящий по пищеводу, прилегающему к задней стенке трахеи, не испытывает сопротивления с ее стороны. Трахея делится на два упругих главныхбронха. Правый бронх короче и шире левого. Главные бронхи ветвятся на более мелкие бронхи — бронхиолы. Бронхи и бронхиолы выстланы реснитчатым эпителием. В бронхиолах есть секреторные клетки, которые продуцируют ферменты, расщепляющие сурфактант — секрет, способствующий поддержанию поверхностного натяжения альвеол, препятствующий их спаданию при выдохе. Он также обладает бактерицидным действием. Легкие, парные органы, расположенные в грудной полости. Правое легкое состоит из трех долей, левое из двух. Доли легкого в определенной степени — анатомически изолированные участки с вентилирующим их бронхом и собственными сосудами, и нервами. Функциональной единицей легкого являетсяацинус —система разветвлений одной концевой бронхиолы. Эта бронхиола делится на 14—16 дыхательных бронхиол, образующих до 1500 альвеолярных ходов, несущих на себе до 20 ООО альвеол. Легочная долька состоит из 16—18 ацинусов. Из долек слагаются сегменты, из сегментов — доли, из долей — легкое. Снаружи легкое покрыто внутренним листком плевры. Ее наружный листок (пристеночная плевра) выстилает грудную полость и образует мешок, в котором находится легкое. Между наружным и внутренним листками находится плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости, облегчающей движения легких при дыхании. Давление в плевральной полости меньше атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст. При вдохе грудная полость расширяется, диафрагма опускается, легкие растягиваются. При выдохе объем грудной полости уменьшается, диафрагма расслабляется и поднимается. В дыхательных движениях участвуют наружные межреберные мышцы, мышцы диафрагмы, внутренние межреберные мышцы. При усиленном дыхании участвуют все мышцы груди, поднимающие ребра и грудину, мышцы брюшной стенки. Дыхательный объем — количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое человеком в спокойном состоянии. Он равен 500 см3. Дополнительный объем — количество воздуха, которое человек может вдохнуть после спокойного вдоха. Это еще 1500 см3. Резервный объем — количество воздуха, которое человек может выдохнуть после спокойного выдоха. Он равен 1500 см3. Все три величины составляют жизненную емкость легких. Остаточный воздух — количество воздуха, которое остается в легких после самого глубокого выдоха. Он равен 1000 см3. Дыхательные движения контролируются дыхательным центром продолговатого мозга. Центр имеет отделы вдоха и выдоха. От центра вдоха импульсы поступают к дыхательным мышцам. Происходит вдох. От дыхательных мышц импульсы поступают в дыхательный центр по блуждающему нерву и тормозят центр вдоха. Происходит выдох. На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители. Гуморальная регуляция происходит при изменении концентрации углекислого газа в крови. Ее увеличение возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания. Возможность произвольно задержать дыхание на некоторое время объясняется контролирующим влиянием на процесс дыхания коры головного мозга. Дыхание — это процесс газообмена между организмом и внешней средой. Из внешней среды в организм поступает кислород, а во внешнюю среду выделяется углекислый газ. Кислород необходим клеткам, тканям, органам для процессов окисления, в результате которого высвобождается энергия. Углекислый газ (а также вода) является конечным продуктом обмена веществ, процессов окисления. Остановка дыхания ведет к немедленному прекращению обмена веществ. Газообмен у человека состоит из трех составляющих: внешнего дыхания, транспорта газов кровью и внутреннего (клеточного, тканевого) дыхания. Внешнее дыхание выполняет дыхательная система, в том числе легкие, в которых кислород (О2) через стенки легочных альвеол и кровеносных капилляров поступает в кровь, а углекислый газ (СО2) из крови выводится в альвеолы и далее по дыхательным путям из организма. Вдыхаемый и выдыхаемый воздух, естественно, отличаются по своему составу. Транспорт газов (кислорода, углекислого газа) совершается кровью по кровеносным сосудам. К легким по легочным артериям от сердца притекает кровь, богатая углекислым газом. В легких кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Содержащая кислород кровь из легких по легочным венам поступает к сердцу. От сердца по аорте, а затем по артериям кровь транспортируется к органам, где снабжает кислородом (и питательными веществами) их клетки, ткани. В обратном направлении — от клеток, тканей кровь по венам выносит углекислый газ к сердцу, а из сердца эта кровь, богатая углекислым газом, направляется к легким. Внутреннее дыхание представляет собой газообмен между кровью и тканями. Кислород из крови через стенки кровеносных капилляров поступает к клеткам и другим тканевым структурам, где включается в обмен веществ. Из клеток, тканей в кровь также через стенки капилляров выводится углекислый газ. Пищеварение в ротовой полости и желудке. Регуляция. ПИЩЕВАРЕНИЕ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ анализ вкусовых свойств веществ и разделение их на пищевые и отвергаемые, защита пищеварительного тракта от попадания некачественных пищевых веществ и экзогенной микрофлоры, измельчение, смачивание слюной пищи, начальный гидролиз углеводов формирование пищевого комка. происходит раздражение механо-, хемо-, терморецепторов, вызывающее рефлекторное возбуждение деятельности слюнных желез, желез желудка, поджелудочной железы, печени, желез двенадцатиперстной кишки. У человека имеется три пары больших слюнных желез (околоушные, подъязычные, подчелюстные) и большое количество мелких желез, локализованных в слизистой оболочке рта. Слюнные железы состоят из слизистых и серозных клеток. Околоушные слюнные железы содержат только серозные клетки. Такие же клетки находятся и на боковых поверхностях языка. Подчелюстные и подъязычные содержат как серозные, так и слизистые клетки. Подобные железы расположены и в слизистой оболочке губ, щек, на кончике языка. Подъязычные и мелкие железы слизистой оболочки выделяют секрет постоянно, а околоушные и подчелюстные — при их стимуляции. Ежедневно у человека продуцируется от 0,5 до 2,0 л слюны. Ее рН колеблется от5,25 до 8,0, а скорость секреции слюны у человека при «спокойном» состоянии слюнных желез составляет 0,24 мл/мин. Слюноотделение при жевании пищи возрастает до 200 мл/мин. Слюна человека представляет собой вязкую, опалесцирующую, слегка мутную (благодаря присутствию клеточных элементов) жидкость с удельным весом 1,001—1,017 и вязкостью 1,10—1,33. Секрет смешанных всех слюнных желез человека содержит 99,4—99,5 % воды и0,5—0,6 % плотного остатка, который состоит из неорганических и органических веществ. Функции слюнных желез: Продукция жидкости, растворяющей часть пищи, облегчающей жевание и глотание Поддержание влажности слизистой ротовой полости, что необходимо для ее целостности и речевой функции Секреция слизи, лизоцима, пероксидазы и иммуноглобулина А – антимикробных и антивирусных факторов Секреция гидролитических ферментов, помогающих разложению остатков пищи вокруг зубов Секреция гуморальных факторов роста Участие в терморегуляции (испарение) У грудных детей – герметизирующая роль, облегчающая акт сосания молока Регуляция выделения слюны из околоушной, подчелюстной и подъязычной слюнных желез Жевание— физиологический акт, заключающийся в измельчении с помощью зубов пищевых веществ и формировании пищевого комка, который: обеспечивает качество механической обработки пищи и определяет время ее пребывания в полости рта, оказывает рефлекторное возбуждающее влияние на секреторную и моторную деятельность желудка и кишечника. В жевании участвуют верхняя и нижняя челюсти, жевательная и мимическая мускулатура лица, язык, мягкое небо. У взрослого человека в ряду справа и слева имеются зубы разного функционального назначения — два резца и один клык (откусывающие пищу), два малых и три больших коренных, которые раздавливают и растирают пищу, — всего 32 зуба. Процесс жевания имеет четыре фазы: введения пищи в рот ориентировочную основную и формирования пищевого комка Регуляция жевания осуществляется рефлекторно. Возбуждение от рецепторов слизистой оболочки рта (механо-, хемо- и терморецепторов) передается по афферентным волокнам II,III ветви тройничного, языкоглоточного, верхнего гортанного нерва и барабанной струны вцентр жевания, который находится в продолговатом мозге. Возбуждение от центра к жевательным мышцам передается по эфферентным волокнам тройничного, лицевого и подъязычного нервов. Возбуждение от чувствительных ядер ствола мозга по афферентному пути через специфические ядра таламуса переключается на корковый отделвкусовой сенсорной системы, где осуществляется анализ и синтез информации, поступающей от рецепторов слизистой оболочки ротовой полости. На уровне коры больших полушарий происходит переключение сенсорных импульсов на эфферентные нейроны, которые по нисходящим путям посылают регулирующие влияния к центру жевания продолговатого мозга. Акт глотаниясостоит из трех фаз: ротовой (произвольной). Пищевой комок(объемом 5—15 см3) скоординированными движениями мускулатуры щек и языка продвигается к его корню (за передние дужки глоточного кольца). глоточной (непроизвольной, быстрой). Раздражение пищевым комком рецепторов слизистой оболочки мягкого неба и глотки передается по языкоглоточным нервам к центру глотания в продолговатом мозге. Эфферентные импульсы от него идут к мышцам полости рта, глотки, гортани и пищевода по волокнам подъязычных, тройничных, языкоглоточных и блуждающих нервов. Этот центр обеспечивает координированные сокращения мышц языка и мускулатуры, приподнимающей мягкое небо. Благодаря этому вход в полость носа со стороны глотки закрывается мягким небом, и язык перемещает пищевой комок в глотку. Одновременно происходит сокращение мышц, поднимающих нижнюю челюсть. Это приводит к смыканию зубов и прекращению жевания, а сокращение челюстно-подъязычной мышцы — к поднятию гортани. В результате осуществляется закрытие входа в гортань надгортанником. пищеводной (непроизвольной, медленной).открывается верхний пищеводный. Верхний пищеводный сфинктер сокращается после перехода пищевого комка в пищевод, предотвращая пищеводно-глоточный рефлюкс. Затем осуществляется прохождение пищи по пищеводу и переход ее в желудок. Движение пищи по пищеводу обусловлено рядом факторов: перепадом давления между полостью глотки и началом пищевода — от 45 мм рт. ст. в полости глотки (в начале глотания) до 30 мм рт. ст. (в пищеводе); наличием перистальтических сокращений мышц пищевода, тонусом мускулатуры пищевода, который в торакальном отделе почти в три раза ниже, чем в шейном, силой тяжести пищевого комка. Скорость прохождения пищи по пищеводу зависит от консистенции пищи: плотная проходит за 3—9 с, жидкая — за 1— 2 с. Пищеварение в желудке. Функции желудка: 1) депонирование пищи 2) секрецию желудочного сока, обеспечивающего химическую обработку пищи; 3) перемешиваниепищи с пищеварительными соками; 4) ее эвакуацию— передвижение порциями в двенадцатиперстную кишку; 5) всасываниев кровь небольшого количества веществ, поступивших с пищей; 6) выделение (экскрецию)вместе с желудочным соком в полость желудка метаболитов (мочевины, мочевой кислоты, креатина, креатинина), веществ, поступивших в организм извне (солей тяжелых металлов, йода, фармакологических препаратов); 7) образование активных веществ (инкрецию), принимающих участие в регуляции деятельности желудочных и других пищеварительных желез (гастрина, гистамина, соматостатина, мотилина и др.); 8) бактерицидноеибактериостатическое действие желудочного сока; 9) удаление недоброкачественной пищи, предупреждающее ее попадание в кишечник. СЕКРЕТОРНАЯ ФУНКЦИЯ ЖЕЛУДКА Желудочные железы состоят из трех видов клеток: главных, принимающих участие в выработке ферментов обкладочных (париетальных), участвующих в выработке хлористоводородной (соляной) кислоты,добавочных, выделяющих мукоидный секрет (слизь). Различают три вида желез: кардиальные,фундальные(собственные железы желудка),пилорические(железы привратника). Фундальные железы содержат все три типа клеток. Поэтому в состав сока фундального отдела желудка входят ферменты и много соляной кислоты и именно этот сок играет ведущую роль в желудочном пищеварении. У взрослого человека в течение суток образуется и выделяется около 2-2,5 л желудочного сока. Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН 1,5— 1,8). В его состав входят вода — 99% и сухой остаток — 1%. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Главный неорганический компонент желудочного сока — солянаякислота,которая находится в свободном и связанном с протеинами состоянии. Функции НС1 желудка: 1) стимулирует секреторную активность желез желудка 2) способствует превращению пепсиногена в пепсин путем отщепления ингибирующего белкового комплекса 3) создает оптимальную кислотность для действия протеолитических ферментов желудочного сока 4) вызывает денатурацию и набухание белков (что способствует их расщеплению ферментами) 5) обеспечивает антибактериальный эффект секрета 6) участвует в осуществлении механизма перехода пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку, раздражая хеморецепторы ее слизистой оболочки 7) участвует в регуляции секреции желудочных и поджелудочных желез, стимулируя образование гастроинтестинальных гормонов (гастрина, секретина) 8) возбуждает секрецию фермента энтерокиназы энтероцитами слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки 9) участвует в створаживании молока 10) стимулирует моторную активность желудка. ФЕРМЕНТЫ ЖЕЛУДОЧНОГО СОКА И ИХ РОЛЬ В ПИЩЕВАРЕНИИ В полости желудка под влиянием протеолитических ферментов осуществляется начальный гидролиз белков до альбумоз и пептонов. Протеолитические ферменты желудочного сока обладают активностью в широком диапазоне колебаний рН с оптимумом действия при рН 1,5—2,0 и 3,2—4,0. Это обеспечивает гидролиз белков в условиях значительных колебаний концентрации соляной кислоты в желудочном соке, в слоях пищи, прилежащих к слизистой оболочке желудка, и в глубине содержимого желудка. В желудочном соке представлены семь видов пепсиногенов, объединенных общим названием пепсины. Образование пепсинов осуществляется из неактивных предшественников —пепсиногенов, находящихся в клетках желудочных желез в виде гранул зимогена. В просвете желудка пепсиноген активируется НСI путем отщепления от него ингибирующего белкового комплекса. В дальнейшем в ходе секреции желудочного сока активация пепсиногена осуществляется аутокаталитически. Непротеолитические ферменты: желудочная липаза мало активна и расщепляет только эмульгированные жиры. В желудке продолжается гидролиз углеводов под влиянием ферментов слюны. В состав органических веществ входит лизоцим, обеспечивающий бактерицидные свойства желудочного сока. Желудочная слизь, содержащая муцин, защищает слизистую оболочку желудка от механического и химического раздражения и от самопереваривания. В желудке вырабатывается гастромукопротеид, или внутренний фактор Касла. Только при наличии внутреннего фактора возможно образование комплекса с витамином В2, участвующего в эритропоэзе. В желудочном соке содержатся также аминокислоты, мочевина, мочевая кислота. РЕГУЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧНОЙ СЕКРЕЦИИ Сложно-рефлекторная (мозговая) фаза включает условно-рефлекторный и безусловно-рефлекторный механизмы. Условно-рефлекторное отделение желудочного сока происходит при раздражении обонятельных, зрительных, слуховых рецепторов (запах, вид пищи, звуковые раздражители, связанные с приготовлением пищи, разговорами о пище). Безусловно-рефлекторное желудочное сокоотделение начинается с момента попадания пищи в ротовую полость и связано с возбуждением рецепторов ротовой полости, глотки, пищевода. Импульсы по афферентным волокнам язычного (V пара), языкоглоточного (IX пара) и верхнего гортанного (X пара) нервов поступают в центр желудочного сокоотделения в продолговатом мозге. От центра импульсы по эфферентным волокнам блуждающего нерва передаются к железам желудка, что приводит к усилению секреции.Сок, выделяющийся в первую фазу желудочной секреции, обладает большой протеолитической активностью и имеет большое значение для пищеварения, так как благодаря ему желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи. Желудочная фаза секреции наступает с момента попадания пищи в желудок. Эта фаза реализуется за счет блуждающего нерва, внутриорганного отдела нервной системы и гуморальных факторов. Желудочная секреция в эту фазу обусловлена раздражением пищей рецепторов слизистой желудка, откуда импульсы передаются по афферентным волокнам блуждающего нерва в продолговатый мозг, а затем по эфферентным волокнам блуждающего нерва поступают к секреторным клеткам. Блуждающий нерв оказывает свое влияние на желудочную секрецию несколькими путями: прямой контакт с главными, обкладочными и добавочными клетками желудочных желез (возбуждение ацетилхолином М-холинорецепторов) через внутриорганную нервную систему через гуморальное звено, так как волокна блуждающего нерва иннервируют G-клетки пилорической части желудка, которые продуцируют гастрин. Гастрин повышает активность главных, но - в большей степени обкладочных клеток. К числу химических веществ, способных оказывать непосредственное влияниена секрецию желез слизистой оболочки желудка, относятся экстрактивные вещества мяса, овощей, спирты, продукты расщепления белков (альбумозы и пептоны). Кишечная фаза секреции начинается при переходе химуса из желудка в кишечник. В зависимости от степени гидролиза пищевых веществ, в желудок поступают сигналы, повышающие желудочную секрецию или, наоборот, тормозящие. Стимуляция осуществляется за счет местных и центральных рефлексов и реализуется через: 1) блуждающий нерв, 2) внутриорганную нервную систему и 3) гуморальные факторы (выделение гастрина G-клетками двенадцатиперстной кишки). Эта фаза характеризуется длительным скрытым периодом, большой продолжительностью. Кислотность желудочного сока в этот период низкая. Общая характеристика пищеварительного процесса в желудке 1) Химус, покидающий желудок, имеет жидкую или полужидкую консистенцию. Жидкости, особенно если они не содержат жира и близки к нормотоничности, в желудке не задерживаются. 2) Процесс пептического переваривания в желудке происходит в поверхностных слоях пищевого комка. По мере разжижения поверхностного слоя он стягивается перистальтическими волнами в пилорический отдел. 3) В желудочном содержимом очередные порции располагаются в виде воронок, вложенных одна в другую, причем ранее всего съеденные порции занимают наиболее внешнее положение и быстрее всего перевариваются и эвакуируются. 4) Отсутствие перемешивания пищи в фундальном отделе обеспечивает сохранение нейтральной или слабощелочной среды в более глубоких слоях желудочного содержимого, что создает условия для продолжения действия ферментов слюны. 5) В желудке происходит также некоторое расщепление жиров пищи, особенно высоко диспергированных (молоко, яичный желток). Но для расщепления жиров условия желудочного пищеварения крайне неблагоприятны. |