Физиология кратко. Учебное пособие для самостоятельной работы по курсу нормальной физиологии для студентов лечебного факультета Казань, 2010
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
межхрящевые мышцы которые изменяют состояние грудной клетки в вертикальном, фронтальном и сагиттальном направлениях. В форсированном вдохе дополнительно участвуют грудино-ключично- сосцевидные, передние зубчатые, лестничные, трапециевидные мышцы. Вдох - активный процесс, т.к. возбуждение от сегментов шейного отдела спинного мозга поступает к дыхательным мышцами вызывает их сокращение. Выдох происходит в результате уменьшения объема грудной клетки расслабляются инспираторные мышцы, сокращаются прямые мышцы живота и внутренние межреберные мышцы) → уменьшения объема легких обеспечивается эластической тягой легких) → снижения отрицательного давления в плевральной полости → изгнания воздуха из легких за счет разности между внутрилегочным давлением и давлением атмосферного воздуха. Выдох в покое – пассивный процесс, осуществляемый за счет эластической тяги легких, форсированный выдох – активный процесс из-за сокращения дополнительных экспираторных мышц. Плевральная полость – щель между висцеральными париетальным листками плевры, не сообщается с внешней средой, поэтому там существует отрицательное давление по отношению к атмосферному. Отрицательное давление создается благодаря эластической тяги легких, в результате чего легкие стремятся спасться, способности эпителиальных клеток плевры поглощать попавший в нее воздух. На легкие атмосферный воздух действует только со стороны воздухоносных путей, поэтому отрицательное давление, существующее в плевральной полости, позволяет легким растягиваться. Легкие имеют эластические свойства и обладают силой, которая стремится вызвать их спадение (эластическая тяга легких, обусловленная эластичными и коллагеновыми волокнами, поверхностным натяжением пленки жидкости (сурфактанта), покрывающей внутреннюю стенку альвеол, тонусом бронхиальных мышц. 16. Сурфактант - сложная смесь из фосфолипидов, белков и ионов, вырабатывается альвеолоцитами II типа, снижает поверхностное натяжение водной пленки альвеол, предотвращает перерастяжение легких, стабилизирует размеры альвеол, облегчает диффузию О из альвеол в кровь. Объемы вентиляции легких зависят от частоты дыхания и глубины вдоха и выдоха. Существуют легочные объемы и емкости, которые характеризуют функциональные и количественные показатели работы легких Частота дыхания Дыхательный объем Резервные объемы вдоха и выдоха Жизненная емкость легких Остаточная емкость легких Функциональная остаточная емкость Общая емкость легких Минутный объем дыхания. Анатомическое мертвое пространство - пространство воздухоносных путей, где воздух нагревается, увлажняется, очищается и, впоследствии, достигает альвеол. Альвеолярное мертвое пространство – пространство вентилируемых, ноне перфузируемых альвеол, в пределах его не происходит газообмена между альвеолярным воздухом и кровью. Газообмен между альвеолами и кровью. Обмен газов между легкими и кровью осуществляется при помощи диффузии СО выделяется из крови в альвеолы, О поступает из альвеол в венозную кровь, при этом венозная кровь становится насыщенной О 2. 21. Движущей силой, обеспечивающей диффузию газов,является разность парциальных давлений РО и Р СО2 между альвеолярным воздухом и напряжением этих газов в артериальной и венозной крови. Диффузия газов происходит через многослойную альвеолярно-капиллярную мембрану - аэрогематический барьер. Скорость диффузии зависит также от свойств самого газа, разности парциальных давлений, площади диффузионной поверхности, диффузионное расстояние. Транспорт О кровью В основном О переносится кровью в виде оксигемоглобина О и незначительно – в физически растворенном виде. Диссоциация оксигемоглобина происходит в тканевых капиллярах, где гемоглобин отдает О тканями присоединяет СО 26. Диссоциация оксигемоглобина ускоряется при увеличении напряжения СО 2 в крови, повышении температуры тела, уменьшении рН крови, увеличении в эритроцитах 2,3- дифосфоглицерата. Транспорт СО кровью. Углекислый газ переносится в виде карбогемоглобина (НHbСО 2 ), в виде кислых солей угольной кислоты (КНСО 3 , NaНСО 3 ), в физически растворенном виде. Регуляция дыхания. Дыхательный цикл запускается активностью нейронов дыхательного центра. В продолговатом мозге находится главный дыхательный центр, который состоит из инспираторных и экспираторных нейронов. Инспираторные возбуждаются в фазу вдоха, а экспираторные - в фазу выдоха. 29. В варолиевом мосту расположена группа нейронов - пневмотаксический центр, который регулирует активность нейронов дыхательного центра. 30. Ретикулярная формация ствола мозга, управляющая генерацией дыхательного ритма и деятельностью дыхательных мышц, взаимосвязана с нейронами варолиева моста, продолговатого мозга и рефлексогенными зонами. Между инспираторными и экспираторными нейронами существуют реципрокные взаимоотношения. 32. Автоматия дыхательного центра выражается в способности обеспечить смену вдоха и выдоха за счет своих внутренних механизмов при постоянной импульсации с хеморецепторов. Автоматия дыхательного центра находится под произвольным контролем коры больших полушарий. Уровни регуляции дыхания Кора больших полушарий → Лимбическая система → Гипоталамус → Варолиев мост (пневмотаксический центр) → Продолговатый мозг (дыхательный центр) → Спинной мозг (альфа- мотонейроны дыхательных мышц) → Инспираторные мышцы. Рефлекторная регуляция дыхания. Влияния с хеморецепторов на дыхательный центр. Хеморецепторы активируются гуморальными факторами уменьшение РО (гипоксемия, увеличение РСО 2 (гиперкапния), и повышение рН крови. Главным гуморальным стимулятором дыхательного центра является избыток СО в крови. Центральные хеморецепторы (бульбарная зона дыхательного центра) отличаются высокой чувствительностью к снижению рН крови ацидоз) и увеличению РСО 2. .Гипоксемия, гиперкапния и ацидоз стимулируют легочную вентиляцию. Периферические хеморецепторы (дуга аорты, каротидный синус) имеют высокую чувствительность к снижению РО меньшую - к повышению РСО 2 в крови. 35. Механорецепторы легких, связанные афферентными импульсами с деятельностью блуждающих нервов, регулируют частоту и глубину дыхания. Рецепторы растяжения легких (медленно адаптирующиеся) расположены в ГМК трахеи, бронхов и бронхиол, обеспечивают обратную связь между легкими и дыхательным центром. Возбуждаются при растяжении стенок воздухоносных путей, влияют на длительность вдоха и выдоха. Участвуют в реализации рефлекса Геринга-Брейера. 36. Проприорецепторы дыхательных мышц - интрафузальные мышечные волокна межреберных мышц и мышц брюшной стенки. Импульсация от рецепторов стимулируют сокращения мышц при затруднении вдоха или выдоха. 37. Ирритантные рецепторы – расположены в трахее и бронхах, возбуждаются при действии на слизистую оболочку механических и химических раздражителей, также при резких изменениях объема легких (коллапс. Отвечают за учащение дыхания, кашлевой рефлекс и сокращение бронхов. 38. J- (юкстакапиллярные) рецепторы – рецепторы интерстиция альвеол, расположены вблизи капилляров, возбуждаются при действии сильных раздражителей и различных патологических процессах (отеке легких, увеличении давления крови в малом круге кровообращения, действии никотина, гистамина. Наблюдаетсячастое поверхностное дыхание, сокращение бронхов, одышка. Рецепторы воздухоносных путей – ответственны за защитные рефлексы, расположены в гортани, трахее, возбуждение их сопровождается кашлем, чиханием, сужением бронхов, препятствующих попаданию инородных тел вдыхательные пути. При действии воды на рецепторы, расположенные в области нижних носовых ходов может произойти рефлекторная остановка дыхания (рефлекс ныряльщика. Просвет дыхательных путей регулируется нервными и гуморальными механизмами парасимпатические нервы - сужают, а симпатические нервы расширяют просвет бронхов гистамин – действуя через Н 1 -рецепторы вызывает сужение бронхов, адреналин через β 2- рецепторы расширяет, глюкокортикоиды, простагландины – расширяют просвет бронхов. Высшие отделы ЦНС (гипоталамус, лимбическая система, кора головного мозга)оказываютвлияние на дыхательный цикл при физической работе, эмоциях, стрессах, частота, глубина и периодичность дыхания изменяются. Вопросы для самоконтроля 1. Пневмоторакс - это а. - спадение легких при возрастании отрицательного давления в плевральной полости б. - состояние при сокращении инспираторных мышц в. - состояние при сокращении экспираторных мышц г. - спадение легких при повышении давления в плевральной полости до атмосферного д. – все утверждения верны Дыхательный центр локализован в ЦНС: а.в среднем мозге б.продолговатом мозге в.подкорковых ядрах г.промежуточном мозге Как называется объем воздуха, имеющийся в легких после максимальноговыдоха? а. резервный б.минимальный в. остаточный г.дыхательный 4. Диффузия газов наблюдается а.в трахее б.бронхах в. плевральной полости г.альвеолах 5. Сродство гемоглобина к кислороду увеличивается а. повышении концентрации Н ионов в крои б. снижении напряжения кислорода в крови в. увеличении напряжения углекислого газа в крови г. повышении напряжения кислорода в крови 6. Сокращение бронхиальных мышц происходит под влиянием а. адреналина б. тироксина в. простагландинов г. ацетилхолина 7. Раздражение рецепторов растяжения легких вызывает а. рефлекс Геринга-Брейера б. эффект Бора в. рефлекс ныряльщика г. все утверждения верны Вопросы для подготовки к экзамену 1. Значение дыхания для организма. Основные этапы процесса дыхания. Характеристика воздухоносных путей, их функции. Дыхательный цикл. 2. Внешнее дыхание Биомеханика актов вдоха и выдоха. Значение инспираторных, экспираторных мышц. Форсированное дыхание. Типы дыхания. 3. Межплевральное пространство, его значение. Отрицательное давление в плевральной полости, причины возникновения. Изменения его при вдохе и выдохе. Пневмоторакс. Эластические свойства легких, грудной клетки, брюшной стенки. Роль сурфактанта и тканевых факторов. 4. Легочная и альвеолярная вентиляция. Анатомическое и альвеолярное мертвое пространство. Легочные объемы и емкости дыхательный, резервный объем вдоха и выдоха, жизненная емкость легких. Остаточный объем. Частота дыхания, минутный объем дыхания в покое и при нагрузке. Методы определения. 5. Газообмен в легких Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Способы определения. Относительное постоянство состава альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода и углекислого газа во вдыхаемом, выдыхаемом, альвеолярном воздухе. Свойства легочной мембраны. Диффузионная способность легких. 6. Транспорт кислорода кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина, факторы, влияющие на процесс диссоциации. Напряжение кислорода в покое и нагрузке в артериальной и венозной крови. Оксигемометрия. 7. Транспорт углекислого газа кровью. Транспорт углекислого газа в растворенном виде Значение карбоангидразы. Образование и диссоциация бикарбонатов и карбогемоглобина в крови. Напряжение углекислого газа в артериальной и венозной крови Эффект Холдейна. 8. Газообмен между кровью и тканями. Напряжение кислорода и углекислого газа в тканевой жидкости и клетках. Факторы, способствующие диффузии газов в тканях. Роль миоглобина. 9. Дыхательный центр, его расположение. Инспираторные и экспираторные нейроны. Роль хеморецепторов и рецепторов растяжения легких в поддержании дыхательного ритма. Значение варолиева моста как регулятора длительности актов вдоха и выдоха. 10. Регуляция дыхания. Роль периферических рецепторов легких (растяжения, ирритантных, юкстакапиллярных) в саморегуляции дыхания. Рефлекс Геринга- Брейера. Роль периферических и центральных хеморецепторов в регуляции дыхания. Влияние на дыхание гипоксемии и гиперкапнии. Роль блуждающих нервов. 11. Значение гипоталамуса, лимбической системы, коры больших полушарий в регуляции дыхания. Условно-рефлекторная и произвольная регуляция дыхания. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Превращение пищи в низкомолекулярные вещества, которые всасываются в кровь и транспортируются в другие органы и ткани – это основная функция желудочно- кишечного тракта. Основная функция ЖКТ реализуется благодаря процессам переваривания, всасывания, моторики и секреции пищеварительных соков. Переваривание – процесс химической и механической обработки пищи. Всасывание – процесс переноса продуктов гидролиза пищевых веществ, воды, солей и витаминов из просвета пищеварительного тракта в кровь ив лимфу. Моторика – координированные сокращения гладких мышц ЖКТ, которые обеспечивают измельчение, перемешивание пищи с пищеварительными соками и продвижение продуктов переваривания в дистальном направлении. Секреция - процесс синтеза пищеварительных соков и их выделение в просвет ЖКТ. 2. Защитная, метаболическая, эндокринная и экскреторная функции ЖКТ относятся к непищеварительным функциям ЖКТ. Пища, попадая в желудочно-кишечный тракт, проходит через рот, глотку, пищевод, желудок, тонкую кишку, толстую кишку и анальное отверстие. Стенка ЖКТ состоит из четырех слоев слизистая, подслизистая, мышечная и серозная оболочка. Слизистая оболочка состоит из слоя эпителиальных клеток, собственного слоя (содержит клетки соединительной ткани, лимфоциты, плазматические клетки, фибробласты, тучные клетки) и мышечного слоя. Ворсинки и микроворсинки увеличивают площадь соприкосновения внутренней поверхности с пищей и химусом. Подслизистая состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, содержит кровеносные и лимфатические сосуды и подслизистое (Мейсснеровское) нервное сплетение. Мышечная оболочка состоит из циркулярного и продольного слоев гладкомышечных клеток, между которыми находится ауэрбаховское нервное сплетение. Серозная оболочка состоит из соединительной ткани и мезотелия, которые участвуют в процессах всасывания и облегчают скольжение органов ЖКТ друг относительно друга. Моторика Мышечную стенку ЖКТ образуют три слоя гладких мышц мышечная пластинка слизистой оболочки, слой циркулярных мышц и слой продольных мышц (в желудке имеется дополнительный слой косо- расположенных мышц. Гладкомышечные клетки ЖКТ связаны между собой с помощью нексусов. 2. Для некоторых гладких мышц характерны тонические сокращения, для других – фазные сокращения. В гладкомышечных клетках кишки спонтанно возникают медленные волны деполяризации и, когда деполяризация достигает критического уровня, генерируются потенциалы действия, что приводит к сокращению. Деполяризация мембраны обусловлена входом ионов Са ++ в клетку. Перистальтика перемещает химус в анальном направлении и является результатом прохождения волны сокращения, которой предшествует волна расслабления (в толстой кишке возможно движение химуса в обратном направлении Непропульсивная перистальтика, распространяющаяся на небольшие расстояния, способствует перемешиванию химуса с пищеварительными соками. Ритмическая сегментация означает чередующееся с расслаблением сокращение циркулярных мышц поочередно сначала водном, а затем в другом участке кишки и служит для перемешивания химуса с пищеварительными соками. Тоническое сокращение функционально разделяет отделы пищеварительного тракта (сфинктеры ЖКТ), благодаря чему химус продвигается только в анальном направлении. Секреция Клетки ЖКТ секретируют пищеварительные соки, которые растворяют пищу и делают ее доступной для действия пищеварительных ферментов, а продукты гидролиза – для всасывания. Слизь защищает внутреннюю поверхность стенок ЖКТ от механического и химического повреждения Слюна образуется в трех парах больших слюнных желез (околоушные, подчелюстные и подъязычные) ив мелких железах слизистой щек, неба и глотки. Клетки ацинусов слюнных желез секретируют изотоничную плазме слюну, которая, проходя по выводящим протокам, становится гипотоничной за счет реабсорбции ионов Na + и Cl - (при этом эпителиальные клетки протоков мало проницаемы для воды. В просвет протока активно секретируются ионы К и HCO 3 - , за счет которых слюна приобретает слабощелочную реакцию. Кроме воды и неорганических ионов слюна содержит муцин, лизоцим, пероксидазу пищеварительные ферменты амилазу и липазу, факторы роста и иммуноглобулины. Слюна увлажняет ротовую полость, способствуя артикуляции, очищению полости рта, процессу пережевывания и проглатывания пищи растворяет питательные вещества, обеспечивая чувство вкуса и начальное переваривание под действием ферментов слюны обеспечивает неспецифическую и специфическую антибактериальную и противовирусную защиту, поддерживает физиологическое состояние зубов и пародонта. Желудок имеет кардиальный отдел, дно, тело, пилорический отдел. С функциональной точки зрения желудок делят на проксимальный отдел функция - резервуар пищи, включающий дно и проксимальную часть тела желудка и дистальный отдел (функция – перемешивание и переработка пищи, включающий тело желудка и привратник. В слизистой желудка имеются обкладочные клетки - секретируют соляную кислоту и внутренний фактор главные клетки – пепсиногены; добавочные клетки - слизь G- клетки - гастрин и клетки – соматостатин. 8. HCl создает кислую среду, в которой белки денатурируют и пепсиногены превращаются в пепсины, переваривающие белки. Слизь вместе с бикарбонатами образует мукозо-бикарбонатный барьер, предохраняющий слизистую от повреждения. Внутренний фактор необходим для всасывания витамина В в кишечнике. В поджелудочной железе секретируются электролиты наиболее важным является бикарбонат) и ферменты протеолитические – эндопептидазы трипсин, химотрипсин и эластаза) и экзопептидазы (карбоксипептидазы и аминопептидазы амилолитические (амилаза липолитические (липаза, фосфолипаза А, холестеролаза); нуклеолитические (рибонуклеаза). В слизистой двенадцатиперстной кишки высвобождается фермент энтерокиназа, который катализирует превращение зимогена трипсиногена в трипсин, активирующий, в свою очередь, другие протеазы. Желчь секретируется гепатоцитами и содержит желчные кислоты и соли желчных кислот, билирубин, холестерин, лецитин, слизь и минеральные соли. Желчные кислоты необходимы для эмульгирования и всасывания жиров, с желчью из организма выводятся конечные продукты обмена, лекарственные препараты и токсины, выделение с желчью холестерина играет важную роль в регуляции его баланса, желчь стимулирует моторику кишечника. Желчь накапливается и концентрируется в желчном пузыре. В сутки гепатоцитами синтезируется около 600 мл печеночной желчи (рН 8,2). Емкость желчного пузыря составляет 50-60 мл. Желчь концентрируется за счет активного транспорта ионов Na + , вслед за ними реабсорбируется вода, ионы Cl - , HCO 3 - . Реабсорбция HCO 3 - приводит к снижению рН пузырной желчи до 6,5. В двенадцатиперстной кишке желчные кислоты и их соли находятся в составе смешанных мицелл. Желчные кислоты 6-10 разв сутки циркулируют через кишечники печень – |