Анатомия и физиология. Гайворонский, Ничипорук. Учебник допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования
 Скачать 12.08 Mb.
|
|
Регуляция дыхания Изменения состава окружающей газовой среды, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания дыхательной системы приводят к снижению концентрации кислорода, растворенного в крови. Кислородный дефицит носит название гипоксии В тоже время любые обменные процессы сопровождаются выделением углекислого газа. Увеличение концентрации Св организме называется гиперкапнией Как правило, повышение содержания углекислого газа сопровождается закислением внутренней среды организма, или ацидозом. В организме существуют специальные рецепторы, которые способны контролировать концентрации веществ, растворенных в крови. Их называют хеморецепторами. Они незамедлительно реагируют даже на малейшие изменения в содержании тех или иных веществ во внутренней среде. Эти рецепторы расположены в каротидном синусе (в области бифуркации общей сонной артерии, а также в центральной нервной системе (в продолговатом мозге. В регуляции дыхания участвуют также чувствительные нервные окончания, реагирующие на растяжение легких, химическое раздражение дыхательных путей. Важную роль играют проприоцепторы дыхательных мышц. От всех перечисленных рецепторов информация поступает в центральную нервную систему, где она интегрируется и изменяет работу дыхательного центра, который локализуется в продолговатом мозге. Дыхательный центр регулирует частоту дыхания постоянно, автоматически генерируя нервные импульсы. В нем выделяют два отдела инспираторный (центр вдоха) и экспираторный (центр выдоха. При этом центр дыхания обладает способностью реагировать на повышение концентрации углекислого газа в крови или спинномозговой жидкости (на снижение в этих средах концентрации кислорода он практически не реагирует. Таким образом, повышение концентрации углекислого газа в крови приводит к увеличению интенсивности дыхания. В первую очередь увеличивается его частота. Дыхательный центр тесно связан с сосудодвигательным, также расположенным в продолговатом мозге. Последний обеспечивает увеличение количества крови, проходящей через малый круг кровообращения. От дыхательного центра импульсы идут в спинной мозг, который обеспечивает иннервацию дыхательных мышц. Секрецию бронхиальных железа также величину их просвета регулирует вегетативная нервная система. Под действием симпатической нервной системы просвет бронхов расширяется, секреция угнетается. Парасимпатическая система вызывает обратные эффекты. Кроме того, угнетать работу желез и расширять просвет бронхов способны различные биологически активные вещества (адреналин, норадреналин. Противоположное действие оказывают ацетилхолин, ги стамин. Как уже упоминалось, оптимальным является носовое дыхание. Оно создает сопротивление потоку воздуха, благодаря чему определяется состав воздуха (оцениваются запахи, происходит согревание и увлажнение воздуха. При этом формируется медленное и глубокое дыхание, которое создает оптимальные условия для газообмена в альвеолах, улучшает распределение сурфактанта, препятствует спадению альвеол и, как следствие, спадению (ателектазу) легких. При носовом дыхании также происходит очищение вдыхаемого воздуха Крупные частицы пыли задерживаются в преддверии полости носа при прохождении через фильтр волос. При вдыхании дыма, газов, остро пахнущих веществ происходит рефлекторная задержка дыхания, сужение голосовой щели, сужение бронхов (бронхоконстрикция). Эти рефлексы защищают нижние дыхательные пути и легкие от проникновения в них раздражающих веществ. Временная рефлекторная остановка дыхания — а п но э — происходит при действии воды на область нижнего носового хода (при умывании, нырянии, а также вовремя акта глотания, предохраняя дыхательные пути от попадания в них воды или пищи. При раздражении рецепторов слизистой оболочки гортани, трахеи, бронхов возникает защитный кашлевой рефлекс после глубокого вдоха происходит резкое сокращение мышц выдоха голосовая щель открывается и воздух устремляется наружу. Раздражение чувствительных окончаний тройничного нерва, расположенных в слизистой оболочке полости носа, вызывает рефлекс чиханья. Механизм чиханья аналогичен кашлевой реакции. Раздражение рефлексогенной зоны полости носа также вызывает интенсивное слезотечение. Слеза стекает через носослезный канал в полость носа и, смывая раздражающее вещество, выполняет защитную функцию. Контрольные вопросы. Назовите этапы дыхания. Какие органы входят в состав верхних и нижних дыхательных путей. Перечислите околоносовые пазухи. Какие хрящи образуют основу гортани. Какие отделы выделяют в полости гортани. Охарактеризуйте функции гортани. Назовите структуры, образующие бронхиальное дерево. Какие доли, поверхности и края выделяют в легком. Перечислите границы легких. Что такое пневмоторакс Назовите основные его виды. Перечислите органы переднего и заднего средостения. Дайте характеристику дыхательных объемов. Где расположен дыхательный центр Какова его роль Глава АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. Основные понятия Выделение — это совокупность процессов, обеспечивающих поддержание оптимального состава внутренней среды организма путем удаления чужеродных веществ, конечных продуктов метаболизма, избытка воды и других веществ. Конечные продукты метаболизма представлены различными по своей структуре и свойствам веществами. Основное из них — углекислый газ, мочевина, мочевая кислота, аммиак, билирубин. Некоторые вещества практически не подвергаются серьезным превращениям в организме, но определяют собой постоянство внутренней среды. В первую очередь к ним относятся вода и ионы (Na + , К, Сидр. Вода, являясь универсальным растворителем, обеспечивает удаление из организма продуктов метаболизма. Углекислый газ — конечный продукт клеточного дыхания. Он в основном выводится из организма легкими. Из растворенного в плазме крови состояния он проходит через аэрогематический барьер, переводится в газообразное состояние и выделяется во внешнюю среду. С выдыхаемым воздухом также выводится из организма вода, испаряющаяся с поверхностей слизистых оболочек дыхательных путей и альвеол. Продуктом распада белков и аминокислот является аммиак. Он представляет собой токсичное для организма соединение. Обезвреживание аммиака происходит в печени путем образования нетоксичной мочевины — хорошо растворимого вводе соединения. Процесс образования мочевины в организме был открыт в 1932 г. Г. Креб сом и назван циклом мочевины. Из печени мочевина попадает стоком крови в почки и выводится с мочой. Некоторая часть мочевины выводится из организма потовыми железами. Продуктом распада пуриновых нуклеотидов является мочевая кислота. Она выводится из организма почками ив значительно меньшей степени — кожей. Нарушение обмена мочевой кислоты и ее накопление в организме приводит к заболеванию, носящему название подагра Билирубин образуется при распаде гемоглобина. Попадая в печень, он связывается с глюкуроновой кислотой, при этом образуется так называемый связанный билирубин, который и выводится из организма с желчью. При нарушении механизмов выведения билирубина он накапливается в тканях. Это внешне проявляется желтуш- ностью кожных покровов и видимых слизистых оболочек, в некоторых случаях присоединяется кожный зуд. Чужеродные вещества (ксенобиотики) — химические соединения, которые не образуются в организме и не являются естественными компонентами пищи. Ксенобиотики — это различные лекарства, как правило, синтетического происхождения, токсины, консерванты, поступающие в организм человека различными путями из внешней среды. Несмотря на отсутствие эволюционно выработанного механизма превращений этих веществ, они часто подвергаются метаболизму в организме. Связано это стем, что в них присутствуют химические группы, схожие с таковыми у веществ, характерных для человека. Печень и почки — основные органы, в которых происходят превращения ксенобиотиков. В результате чужеродные для человека вещества изменяют свои свойства из нерастворимого состояния переводятся в растворимое, снижают или повышают свою химическую активность и т.д. Выделяться они могут как в измененном, таки в неизмененном состоянии. Знание закономерностей метаболизма и выведения ксенобио тиков помогает влечении отравлений, разработке новых лекарств. Процессы выделения в организме человека осуществляются органами, относящимися к различным системам почками, легкими, печенью, кожей и слизистыми оболочками желудочно-кишечного тракта. Несмотря на то что эти органы принадлежат к различным системам, имеют разное местоположение и выделяют различные продукты обмена, они функционально тесно связаны между собой. В результате сдвига функционального состояния одного из органов выделения изменяется активность другого в пределах единой выделительной системы организма. Так например, недостаточная функция почек будет в определенной степени компенсирована деятельностью потовых желез с потом выделяются мочевина, мочевая кислота, креатинин — вещества, которые в норме удаляются почками при печеночной недостаточности, когда неудовлетворительно перерабатываются продукты белкового обмена, — их выведение из организма частично обеспечивают легкие. Несмотря на существующую взаимозаменяемость названных органов, основной системой выделения у человека является мочевыде лительная система, на долю которой приходится удаление более 80 % конечных продуктов обмена веществ. Мочевыделительная система включает в себя органы, которые обеспечивают образование мочи — почки, и выведение ее из организма — мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 9.1). 250 Рис. 9.1. Мужская мочеполовая система — правая почка 2 — ворота почки 3 — почечная артерия 4 — почечная вена 5 — левая почка 6 — корковое вещество 7 — мозговое вещество (пирамида 8 — почечная лоханка 9 — мочеточник 10 — тело мочевого пузыря 11 — верхушка мочевого пузыря 12 — тело полового члена 13 — кавернозное тело 14 — губчатое тело 15 — мочеиспускательный канал 16 — головка полового члена 17 — яичко 18 — придаток яичка 19 — семявыносящий проток 20 — бульбоуретральная железа 21 — простата 22 — семенной пузырек 23 — ампула семявыносящего протока Строение Почка, ren (греч. — nephros) — парный орган (рис. 9.2), образующий и выводящий мочу. Расположены почки в поясничной области, в забрюшинном пространстве. Они лежат в так называемом почечном ложе, образованном мышцами живота. Левая почка расположена на уровне XII грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая находится на 2—3 см ниже левой и соответствует по протяженности I, II и III поясничным позвонкам. К верхнему полюсу каждой почки прилегает надпочечник спереди и с боков они окружены петлями тонкой кишки. Кроме того, к правой почке приле жит печень клевой желудок, поджелудочная железа и селезенка. Почка имеет бобовидную форму, красно-бурый цвет, гладкую поверхность, плотную консистенцию. Средняя масса органа составляет 120 г, длина 10—12 см, ширина около 6 см, толщина 3—4 см. В строении почки выделяют две поверхности переднюю — более выпуклую и заднюю — сглаженную два конца (полюса верхний — закругленный и нижний — заостренный два края латеральный — выпуклый и медиальный — вогнутый. На медиальном крае располо- Рис. 9.2. Почка — корковое вещество 2 — почечные столбы 3 — большая чашка 4 — почечная артерия 5 — почечная вена 6 — почечная лоханка 7 — мочеточник 8 — сосочко вые проточки 9 — почечная пазуха 10 — малая чашка 11 — верхушка пирамиды — мозговое вещество. Почки жены ворота почки В них входят почечная артерия и нерва выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник. Все эти образования объединены понятием почечная ножка. У новорожденных, а иногда и у взрослых людей на поверхности почки видны борозды, разделяющие ее на доли. Почка покрыта фиброзной капсулой, которая рыхло связана с ее паренхимой. Кнаружи от капсулы почки расположен толстый слой жировой клетчатки, который называют жировой капсулой. Она отграничена почечной фасцией, выполняющей роль футляра для почки и жировой капсулы. Почечная фасция, жировая капсула, мышечное почечное ложе и почечная ножка надежно фиксируют орган в строго определенном месте в забрюшинном пространстве. Они относятся к фиксирующему аппарату почки Кроме того, в поддержании характерного положения органа важную роль играет внутрибрюшное давление. Если по каким-либо причинам фиксирующий аппарат не обеспечивает соответствующее положение органа, возникает смещение почки вниз — нефроптоз. Паренхима почки состоит из двух слоев наружного — коркового вещества имеющего темно-красный цвет, и внутреннего, более светлого — мозгового вещества Мозговое вещество представлено почечными (Мальпигиевыми) пирамидами (всего их 12—18), основание которых обращено к корковому веществу, а вершины — к центру. Корковое вещество на срезе почки занимает узкий наружный слой почечной паренхимы, а также участки между пирамидами, которые называют почечными столбами. Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, общее количество которых составляет более 2 млн. Нефрон представляет собой длинный каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный — впадает в собирательную трубочку (рис. 9.3). В нефроне выде- Рис. 9.3. Схема строения нефрона — проксимальный извитой каналец 2 — дистальный извитой каналец 3 — собирательная трубочка 4 — нисходящий отдел петли нефрона 5 — восходящий отдел петли нефрона 6 — почечное тельце 7 — выносящая артериола; 8 — приносящая артериола; 9 — междольковая артерия ляют четыре отдела почечное (Мальпигиево) тельце извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец петлю нефрона (Генле); извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец). Почечное тельце расположено в корковом веществе почки и состоит из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлян- ского — Боумена. Данная капсула представляет собой чашу, состоящую из двух стенок — наружной и внутренней, между которыми имеется щелевидное пространство (рис. 9.4). Это пространство сообщается со следующим отделом нефрона. Клетки, выстилающие внутренний листок капсулы Шумлянского—Боумена, получили название «подоциты». Сосудистый клубочек представляет собой сеть соединяющихся между собой капилляров. Общая поверхность всех капиллярных клубочков в обеих почках составляет около 1,5 м. Кровь в них попадает по приносящей артериоле, а оттекает в выносящую артериолу, диаметр которой в 2 раза меньше. Подоциты и эндотелий капилляров сосудистого клубочка имеют общую базальную мембрану. Все вместе они образуют барьер, через который из просвета капилляров в просвет капсулы Шумлянского—Боумена происходит фильтрация компонентов плазмы крови. Проксимальный извитой каналец расположен в корковом веществе, затем он зигзагообразно опускается в мозговое вещество и переходит в следующий отдел нефрона — петлю Генле. Она состоит из нисходящей и восходящей частей. Нисходящая часть образует изгиб — колено, который и продолжается в восходящую часть. Петля 254 Рис. 9.4. Почечное тельце — капсула Шумлянского—Боумена; 2 — приносящая артериола; 3 — выносящая артериола; 4 — капиллярный клубочек 5 — полость капсулы Шумлянского—Бо умена; 6 — проксимальный извитой каналец Генле по возвращении в корковое вещество получает название дистального извитого канальца Он зигзагообразно поднимается вверх и впадает в начальный отдел мочевыводящих путей почки — собирательную трубочку. Общая длина канальцев нефрона от капсулы Шумлянского —Боумена до начала собирательных трубочек составляет 35 — 50 мм, общая длина всех канальцев обеих почек 70— 100 км, общая поверхность всех канальцев — 6 мВ почке человека различают два вида нефронов корковые (80 %), Мальпигиево тельце которых находится в наружной зоне коры, и юкстамедуллярные (20 %), Мальпигиево тельце которых расположено на границе с мозговым веществом. Последний тип нефронов в связи с особенностями своего строения (приносящая артериола по диаметру равна выносящей) функционирует только в экстремальных ситуациях, связанных с уменьшением притока артериальной крови в корковое вещество почки (например, при кровопотере). Кровоснабжение почки. Несмотря на свои относительно небольшие размеры, почка — один из наиболее кровоснабжаемых органов. За 1 мин через почки проходит до 20 — 25 % объема сердечного выброса. В течение 1 сут через эти органы весь объем крови человека проходит до 300 раз. Почечная артерия отходит непосредственно от брюшной аорты. В воротах почки она разветвляется на более мелкие артерии до артериол. Конечные их ветви называют приносящими артериолами. Каждая изданных артериол входит в капсулу Шум лянского—Боумена, где распадается на капилляры и образует сосудистый клубочек — первичную капиллярную сеть почки. Многочисленные капилляры первичной сети в свою очередь собираются в выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше диаметра приносящей. Таким образом, кровь из артериального сосуда попадает в капилляры, а затем в другой артериальный сосуд. Практически во всех органах после капиллярной сети кровь собирается в венулы. Поэтому этот фрагмент интраорганного сосудистого русла получил название чудесная сеть почки. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих канальцы всех отделов нефрона. Тем самым образуется вторичная капиллярная сеть почки. Следовательно, в почке имеются две системы капилляров, что связано с функцией мочеобразования. Капилляры, оплетающие канальцы, окончательно сливаются и образуют венулы. Последние, поэтапно сливаясь и переходя в интраорганные вены, формируют почечную вену. Мочевыводящие пути почки Началом интраорганных мочевы водящих путей являются собирательные трубочки, в которые приносят вторичную мочу извитые канальцы II порядка. Они расположены в мозговом веществе. Собирательные трубочки сливаются, образуя сосочковые проточки В области верхушки пирамиды они вливаются в малые чашки (всего их 12—18). Малые чашки, объединяясь, образуют две или три большие чашки, которые переходят в расширенную полость, называемую почечной лоханкой. Из последней моча поступает в мочеточник. Стенки почечной лоханки, малых и больших чашек состоят из слизистой и мышечной оболочек. От других структур они отделены соединительной тканью. Мышечная оболочка мочевыводящих путей почки представлена гладкой мышечной тканью. Своей перистальтикой она обеспечивает активную эвакуацию мочи в мочеточник. |