|
Физиология. Введение. Физиология, её место в системе мед образования
Мех-мы канальцевой реабсорбции. Обратное всас-е различных в-в в канальцах обеспеч-ся активным и пассивным транспортом. Различают 2 вида активного транспорта - первично-активный и вторично-активный. Первично-активным транспорт наз-ся в том случае, когда происходит перенос в-ва против электрохимич градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Примером служит транспорт Na+, кот-й происходит при участии фермента, использующего энергию АТФ. Вторично-активным наз-ся перенос в-ва против концентрац градиента, но без затраты энергии; так реабсорбируются глюкоза.
Реабсорбция воды, Cl и некоторых др ионов, мочевины осущ-ся с пом. пассивного транспорта – по электрохим-му, концентрацион-му или осмотич-му градиенту. Фильтруемая ГЛЮКОЗА практически полностью реабсорб-ся клетками проксим канальцев, и в норме за сутки с мочой выд-ся незначит-е (не > 130 мг) ее кол-ва. АК почти полностью реаб-ся клетками проксим канальцев. Небольшое кол-во профильровавшегося в клубочках БЕЛКА реаб-ся клетками проксим канальцев. 173. Мех-м канальцевой секреции. Секреция парааминогиппуровой к-ты, холина, ионов калия. Опред-е величины канальцевой секреции. Синтез в-в в почках.
Этот дополнит мех-м выдел-я ряда в-в, помимо их фильтрации в клубочках, позволяет быстро экскретировать некоторые органич к-ты и основания и К+. Секреция органич к-т (феноловый красный, ПАГ, диодраст, пенициллин) и органич оснований (холин) происходит в проксим сегменте нефрона и обусловлена специальными системами транспорта. К+ секрет-ся в конечных частях дистального сегмента и собират трубках. При введении ПАГ в кровь чел-ка ее выделение с мочой зависит от фильтрации в клубочках и секреции клетками канальцев. Когда секреция ПАГ достигает максим уровня, она становится постоянной и не зависит от содержания ПАГ в плазме крови. В этой же мембране есть анионный обменник, кот-й удаляет из цитоплазмы α-кетоглутарат в обмен на поступающий из межклеточной ж-ти в клетку парааминогиппурат, диодраст или некоторые иные органич к-ты.
Уровень секреции зависит от числа переносчиков в мембране. Секреция ПАГ ↑ пропорц-но ↑ концентрации ПАГ в крови до тех пор, пока все молекулы переносчика не насыщ-ся ПАГ. Максим скорость транспорта ПАГ достигается тогда, когда кол-во ПАГ, доступное для транспорта, становится = кол-ву молекул переносчика, кот-е могут образовывать комплекс с ПАГ. Поступившая в клетку ПАГ движется по цитоплазме к апикальной мембране и выдел-ся в просвет канальца. Способ-ть клеток почки к секреции органич к-т и оснований носит адаптивный хар-р. Подобно секреции органич к-т, секреция органич оснований (холин) происходит в проксим сегменте нефрона. Системы секреции органич к-т и оснований функц-ют независимо друг от друга, при ↓ секреции органич к-т секреция оснований не наруш-ся. При избытке К+ в орг-ме система регуляции стимулирует его секрецию клетками канальцев. ↑ прониц-ть для К+ мембраны клетки, обращенной в просвет канальца, появл-ся «каналы», по кот-м К+ по градиенту конц-и может выходить из клетки. Скорость секреции К+ зависит от градиента электрохим потенциала на этой мембране клетки: чем > электроотрицат-ть апикальной мембраны, тем > уровень секреции. Секреция К+ зависит от его внутриклеточной конц-и, прониц-ти для К+ апикальной мембраны клетки и градиента электрохим потенциала этой мембраны. При дефиците К+ в орг-ме клетки конечных отделов нефрона и собират трубок прекращают секрецию К+ и только реабсорбируют его из канальцевой жидкости.
Опред-е величины канал-й секреции. В кровь вводят ПАГ вместе с инулином, кот служит для измерения клубочковой фильтрации. Величина транспорта (Т) органич в-в (Тsран) при секреции (S) его из крови в просвет канальца опред-ся по разности м/у кол-вом этого в-ва, выделенным почкой (Uран×V), и кол-вом попавшего в мочу вследствие фильтрации в (СIn×Рран): Тsран=Uран×V-CIn×Pран.
В почках образ-ся некоторые в-ва, выделяемые в мочу (гиппуровая к-та, аммиак) или поступающие в кровь (ренин, простагландины, глюкоза, синтезируемая в почке). Гиппуровая к-та образ-ся в клетках канальцев из бензойной к-ты и гликокола. В клетках канальцев при дезаминировании аминок-т, гл обр глутамина, из аминогрупп образ-ся аммиак. Он поступает преимущ-но в мочу, частично проникает через базальную плазматич мембрану в кровь, и в почечной вене аммиака >, чем в почечной артерии. 174. Осмотическое разведение и концентрирование мочи. Поворотно-противоточная система.
Способностью к осмотич разведению мочи, т. е. способностью к выделению мочи с меньшей конц-ей осмотически активных в-в, а след-но, с меньшим осмотич давлением, чем плазма крови, обладают почки млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, пресноводных рыб и круглоротых. В то же время способностью к образ-ю мочи с большей конц-ей осмотически активных в-в, т. е. с большей осмотич конц-ей, чем кровь, обладают лишь почки теплокровных жив-х. Обусловлено деят-ю поворотно-противоточной множительной системы в почке. В завис-ти от сост-я водного баланса почки выд-ют гипотонич-ю (осмотич-е разведение) или осмотически концетрир-ную (осмотич концентрир-е) мочу. В процессе осмотич-го концетр-я мочи в почке принимают участие все отделы канальцев, сосуды мозгового в-ва, интерстиц ткань, кот-е функционируют как поворотно-противоточная множительная с-ма (↑ конц-я и ↓ объем содержащейся в ней жидкости). При ↓ мочеотдел-я (антидиурез), вызванном инъекцией АДГ или секрецией АДГ нейрогипофизом при дефиците воды в орг-ме, ↑ прониц-ть стенки конечных частей дист сегмента и собират трубок для воды. Т.О., деят-ть петли нефрона, конечных частей дистального сегмента и собират трубок обеспечивает способность почек вырабатывать большие объемы разведенной мочи - до 900 мл/ч, а при дефиците воды экскретировать всего 10-12 мл/ч мочи, в 4,5 раза более осмотически концентрированной, чем кровь. 175. Гомеостатические ф-ции почек.
Для поддержания почками постоянства объема и состава внутр среды существуют специальные системы рефлекторной регуляции, включающие специфич рецепторы, афферентные пути и нервные центры, где происходит переработка информации. Команды к почке поступают по эфферентным нервам или гумор путем.
Роль почек в осмо- и волюморегуляции. Почки - основной орган осморегуляции. Они обеспеч-ют выделение избытка воды из орг-ма в виде гипотонич мочи при ↑ содержании воды (гипергидратация) или экономят воду и экскретируют мочу, гипертоническую по отношению к крови, при обезвоживании орг-ма (дегидратация).
При избытке воды в орг-ме ↓ конц-я растворенных осмотически активных в-в в крови и ↓ ее осмоляльность. Это ↓ активность центральных осморецепторов, расположенных в области супраоптич ядра гипоталамуса, а также периферических осморецепторов, имеющихся в печени, почке и др органах, что приводит к ↓ секреции АДГ нейрогипофизом и ↑ выделения воды почкой.
При обезвоживании орг-ма или введении в сосудистое русло гипертонич р-ра NaCl ↑ конц-я осмотически активных в-в в плазме крови, возб-ся осморецепторы, ↑ секреция АДГ, ↑ всасывание воды в канальцах, ↓мочеотделение и выдел-ся осмотически концентрированная моча. Помимо осморецепторов, секрецию АДГ стимулируют натрийрецепторы. При введении в область III желудочка мозга гипертонич р-ра NaCl наблюдался антидиурез, если же вводить в то же место гипертонич р-р сахарозы, то мочеотделение не ↓.
Помимо осмо- и натрийрецепторов, уровень секреции АДГ определяет активность волюморецепторов, воспринимающих изменение объема внутрисосудистой и внеклеточной ж-ти. Ведущее значение в регуляции секреции АДГ имеют рецепторы, кот-е реагируют на изменение напряжения сосудистой стенки в области низкого давления. Прежде всего это рецепторы левого предсердия. При ↑ кровенаполнения левого предсердия активир-ся волюморецепторы и ↓ секреция АДГ, что вызывает ↑ мочеотделения. Возб-е волюморецепторов приводит к ↑экскреции почкой не только воды, но и Na.
Регуляция реабсорбции и секреции ионов в почечных канальцах осущ-ся несколькими гормонами. Реабсорбция Na ↑ в конечных частях дистального сегмента нефрона и собират трубках под влиянием альдостерона. В ↑ выделения Na почкой участвует натрийуретический гормон. Секрецию К+ в дистальном сегменте и собират трубках ↑ альдостерон. Инсулин ↓ выделение К+. При ↓ конц-и Са в крови паращитовидные железы выделяют паратгормон, кот-й способ-ет нормализации уровня Са в крови. При гиперкальциемии стимулируется выделение в кровь парафолликулярными клетками щитовидной железы кальцитониналкот-й способствует ↓ концентрации Са2+ в плазме крови.
Роль почек в регуляции кислотно-основного состояния. Почки участвуют в поддержании постоянства конц-и Н+ в крови, экскретируя кислые продукты обмена. Активная р-я мочи у чел-ка и жив-х резко меняется в завис-ти от состояния кислотно-основного состояния орг-ма.
Это способствует участию почек в стабилизации рН плазмы крови на уровне 7,36. Мех-м подкисления мочи основан на секреции клетками канальцев Н+. Секретируемый Н+ может связываться в просвете канальца с NH3, образуется ион аммония: NH3 + Н+ =NH4+. Этот процесс способствует сбережению в орг-ме Na+ и К+, кот-е реабсорб-ся в канальцах. Т.О., общая экскреция к-т почкой складыв-ся из 3 компонентов - титруемых к-т, аммония и гидрокарбоната. При питании мясом образ-ся большое кол-во к-т и моча становится кислой, а при потреблении растит пищи рН сдвиг-ся в основную сторону. При интенсивной физ работе из мышц в кровь поступает значит кол-во молочной и фосфорной к-т и почки ↑ выделение «кислых» продуктов с мочой. 176. Регуляция реабсорбции и секреции в клетках почечных канальцев.
Почки способны изменять интенсивность транспорта различных в-в: воды, электролитов и неэлектролитов. Это явл-ся непременным условием выполнения почкой ее основного назначения - стабилизации основных физ и хим показателей жидкостей внутр среды.
Д-е гормонов и медиаторов, влияющих на транспорт ионов и воды, состоит в изменении ф-й ионных или водных каналов, переносчиков, ионных насосов. Альдостерон ↑ реабсорбцию Na+ в клетках почечных канальцев. В ядре стимулир-ся ДНК-зависимый синтез т-РНК и активир-ся образ-е белков, необходимых для ↑ транспорта Na+. Альдостерон стимулирует синтез компонентов натриевого насоса (Na+—К+-АТФазы), ферментов цикла трикарбоновых к-т и натриевых каналов.
↑ секреции К+ под влиянием альдостерона обусловлено ↑калиевой прониц-ти апикальной мембраны и транспорта К+ из клетки в просвет канальца. ↑ синтеза Na+—К+-АТФазы при д-и альдостерона обеспечивает ↑ поступления К+ в клетку из внеклеточной ж-ти и благоприятствует секреции К+. Др вариант мех-ма клеточного д-я гормонов: АДГ (вазопрессин) взаимод-ет со стороны внеклеточной ж-ти с V2-рецептором; локализованным в базальной плазматич мембране клеток конечных частей дистального сегмента и собират трубок. При участии G-белков активир-ся фермент аденилатциклаза и из АТФ образ-ся ц-АМФ, кот-й стимулирует протеинкиназу и встраивание водных каналов (аквапорины) в апикальную мембрану. Это приводит к ↑ прониц-ти для воды. Потом ц-АМФ разрушается фосфодиэстеразой.
Рег-я деят-ти почек: Почка служит исполнит органом в цепи различных рефлексов, обеспечивающих постоянство состава и объема ж-тей внутр среды. В ЦНС поступает инфор-я о состоянии внутр среды, происходит интеграция сигналов и обеспеч-ся регуляция деят-ти почек при участии эффер нервов или эндокринных желез. Работа почки подчинена не только безусловнорефлекторному контролю, но и регулир-ся корой б/мозга, т. е. мочеобраз-е может меняться условнорефлекторным путем.
Импульсы, поступающие по эффер нервам почки, регулируют гемодинамику и работу юкстагломерулярного аппарата почки, оказывают прямое влияние на реабсорбцию и секрецию неэлектролитов и электролитов в канальцах. Импульсы, поступающие по адренергич волокнам, стимулируют транспорт Nа, а по холинергическим - активируют реабсорбцию глюкозы и секрецию органич к-т. Аффер нервы почки играют существенную роль как информационное звено системы ионной peгуляции, обеспечивают осуществление рено-ренальных рефлексов. 177. Диурез, его вел-на, завис-ть от времени суток.
Диурез – кол-во мочи, выделяемое чел-ком за определ время. Эта величина у здорового чел-ка колеблется в широких пределах в завис-ти от состояния водного обмена. При обычном водном режиме за сутки выд-ся 1-1,5 л мочи. Конц-я осмотически активных в-в в моче зависит от состояния водного обмена и = 50-1450 мосмоль/кг Н2О. При высокой t окруж среды из-за ↑ потоотделения кол-во выделяемой мочи ↓. Ночью во время сна диурез <, чем днем.
Состав и св-ва мочи. С мочой выдел-ся большинство в-в, имеющихся в плазме крови, а также некоторые соединения, синтезируемые в почке. С мочой выдел-ся электролиты, кол-во кот-х зависит от их потребления с пищей, а конц-я в моче - от уровня мочеотделения. Почки служат главным органом экскреции конечных продуктов азотистого обмена. У чел-ка при распаде белков образ-ся мочевина, составляющая до 90 % азота мочи; ее суточная экскреция 25-35 г. С мочой выдел-ся 0,4-1,2 г азота аммиака, 0,2-0,7 г мочевой к-ты (при потреблении пищи, богатой пуринами, выделение ↑ до 2- 3 г). Креатин, образующийся в мышцах из фосфокреатина, переходит в креатинин; его выделяется 1,5 г/сут. В небольшом кол-ве в мочу поступают некоторые производные продуктов гниения белков в кишечнике - индол, скатол, фенол, они обезвреж-ся в печени.
Глюкозы в моче обычно нет. При избыт потреблении сахара, когда конц-я глюкозы в плазме крови > 10 ммоль/л, наблюд-ся глюкозурия - выделение глюкозы с мочой. Цвет мочи зависит от величины диуреза и уровня экскреции пигментов. Цвет меняется от светло-желтого до оранжевого. Пигменты образ-ся из билирубина желчи в киш-ке, где билирубин превращ-ся в уробилин и урохром, кот-е частично всас-ся в кишечнике и выдел-ся почками. Часть пигментов мочи представляет собой окисленные в почке продукты распада гемоглобина. С мочой выдел-ся различные биологически активные в-ва и продукты их превращения.
Образующаяся в почечных канальцах моча выд-ся в почечную чашечку, а затем в фазе систолы почечной чашечки происходит опорожнение в почечную лоханку. Последняя постепенно заполняется мочой, и по достижении порога раздражения возникают импульсы от барорецепторов, сокращ-ся мышцы почечной лоханки, раскрыв-ся просвет мочеточника, и моча благодаря сокращ-ям его стенки продвиг-ся в мочевой пузырь. Объем мочи в пузыре постепенно ↑, его стенка растяг-ся, но вначале напряжение стенок не измен-ся и давление в мочевом пузыре не ↑. Когда объем мочи в пузыре достигает определ предела, круто ↑ напряжение гл-мыш стенок и ↑давление ж-ти в его полости. Раздражение механорецепторов мочевого пузыря определяется растяжением его стенок. Наступают сокращ-я гладкой мышцы стенки мочевого пузыря, расслабление внутр и наружного сфинктеров мочеиспускат канала, сокращ-е мышц брюш стенки и дна таза; в это же время происходит фиксация грудной стенки и диафрагмы. В рез-те моча, находившаяся в мочевом пузыре, выводится из него.
СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ
181. Мех-м переработки инф-и в сенсорных с-мах.
Сенсорная система (анализатор, по И.П. Павлову) - часть Н/С, состоящая из восприн элементов - сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутр среды, нервных путей, перед-х информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, кот-е перерабатывают и анализируют эту инф-ю. Передача сенсорных сигналов сопров-ся многократным их преобраз-ем и перекодированием и заверш-ся высшим анализом и синтезом (опознание образа), после чего формир-ся ответная р-я орг-ма. Если осознание сенсорной инф-и происходит, возникает ощущение. Понимание ощущения приводит к восприятию. И.П. Павлов считал анализатором совокупность рецепторов {периферич отдел анализатора), путей проведения возб-я {проводниковый отдел), а также нейронов, анализирующих раздражитель в коре мозга {центральный отдел анализатора).
Переработка инф-и в сенсорной системе осущ-ся процессами возбудит и тормозного взаимод-я нейронов. Возбудит взаимод-е заключ-ся в том, что аксон каждого нейрона, приходя в вышележащий слой сенсорной системы, активирует несколько нейронов, каждый из кот-х получает сигналы от нескольких клеток предыдущего слоя. Совокупность рецепторов, сигналы кот-х поступают на данный нейрон, называют его рецептивным полем. Рецептивные поля соседних нейронов частично перекрыв-ся. В рез-те такой организации связей в сенсорной системе образ-ся нервная сеть. Тормозная переработка сенсорной инф-и основана на том, что каждый возбужденный сенсорный нейрон активирует тормозной интернейрон, кот-й ↓ импульсацию как самого возбудившего его элемента (последовательное, или возвратное, торможение), так и его соседей по слою (боковое, или латеральное, торможение). Сенсорная система способна приспосабливать свои св-ва к условиям среды и потребностям орг-ма. Сенсорная адаптация - общее св-во сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявл-ся в ↓ абсолютной и ↑дифференциальной чувствит-ти сенсорной системы. По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро- и медленно адаптирующиеся. Взаимод-е сенсорных систем осущ-ся на спинальном, ретикулярном, таламич и корковом уровнях. Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. В коре б/мозга происходит интеграция сигналов высшего порядка. В рез-те образ-я множеств связей с другими сенсорными и неспецифич системами многие корковые нейроны способны отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности.
182. Строение и ф-ции оптического аппарата глаза. Аккомодация. Рефракция.
Зрит с-ма дает мозгу > 90% всей сенсорной инф-ии. Зрение - многозвеньевой процесс, начинается с проекции изображения на сетчатку биологич оптич прибора - глаза. Затем происходит возб-е фоторецепторов, передача и преобразование зрит инф-и в нейронных слоях зрит системы, и возникает зрит образ.
|
|
|