Введение. Физиология. Её место в системе мед образования

• Название: Введение. Физиология. Её место в системе мед образования
• Дата: 26.01.2018
• Размер: 0.9 Mb.
• Имя файла: FIZIOLOGIYa_ekzamen1.doc
• Тип: Документы; #35246
• страница: 11 из 21

17. Координация дыхания с другими функциями организма. В отличие от других физиологических функций организма дыхание на­ходится под контролем автономной (вегетативная) и соматической нер­вной системы, поэтому у человека и животных дыхание нередко называют вегетосоматической функцией. Существует тесное взаимодействие процес­сов регуляции дыхания и сознательной деятельности мозга. Однако во время сна или в состояниях, связанных с отсутствием сознания у челове­ка, сохраняется внешнее дыхание и обеспечивается нормальное поддержа­ние газового гомеостаза внутренней среды. С другой стороны, человек имеет возможность по собственному желанию изменять глубину и частоту дыхания или задерживать его. Произвольное управление дыханием осно­вано на корковом представительстве проприоцептивного анализатора ды­хательных мышц и на наличии коркового контроля дыхательных мышц.

При электрическом раздражении коры большого мозга у человека и жи­вотных установлено, что возбуждение одних корковых зон вызывает уве­личение, а раздражение других — уменьшение легочной вентиляции. Наи­более сильное угнетение дыхания возникает при электрической стимуля­ции лимбической системы переднего мозга. При участии центров термо­регуляции гипоталамуса возникает гиперпноэ при гипертермических со­стояниях.

Дыхание опосредованно через газы крови влияет на кровообращение во многих органах. Важнейшим гуморальным, или метаболическим, регуля­тором локального мозгового кровотока являются Н⁺ артериальной крови и межклеточной жидкости. В качестве метаболического регулятора тонуса сосудов мозга рассматривают также СО2. В головном мозге повышение кон­центрации Н⁺ расширяет сосуды, а понижение концентрации Н⁺ в артериа­льной крови или межклеточной жидкости, напротив, повышает тонус глад­ких мышц сосудистой стенки. Возникающие при этом изменения мозгово­го кровотока способствуют изменению градиента рН по обе стороны гематоэнцефалического барьера и создают благоприятные условия либо для вымывания из сосудов мозга крови с низким значением рН, либо для по­нижения рН крови в результате замедления кровотока.

Функциональное взаимодействие систем регуляции дыхания и крово­обращения является предметом интенсивных физиологических исследова­ний. Обе системы имеют общие рефлексогенные зоны в сосудах: аорталь­ную и синокаротидные. Периферические хеморецепторы дыхания аорта­льных и каротидных телец, чувствительные к гипоксии в артериальной крови, и барорецепторы стенки аорты и каротидных синусов, чувствитель­ные к изменению системного артериального давления, расположены в рефлексогенных зонах в непосредственной близости друг от друга. Все на­званные рецепторы посылают афферентные сигналы к специализирован­ным нейронам основного чувствительного ядра продолговатого мозга — ядра одиночного пучка. В непосредственной близости от этого ядра нахо­дится дорсальное дыхательное ядро дыхательного центра. Здесь же в про­долговатом мозге находится сосудодвигательный центр.

Координацию деятельности дыхательного и сосудодвигательного цент­ров продолговатого мозга осуществляют нейроны ряда интегративных ядер бульбарной ретикулярной формации.

18. Функциональные изменения дыхания при физической нагрузке. Влияние на дыхание величины барометрического давления. Значительное возрастание метаболических потребностей во время на­грузки требует существенного увеличения количества доставляемого к мышцам О2. Одновременно повышенное количество СО2, образующегося в интенсивно работающих мышцах, должно быть удалено для предотвра­щения тканевого ацидоза. Для удовлетворения возросших энергетических потребностей мышечной клетки необходима тесная взаимосвязь физиоло­гических компенсаторных механизмов на уровне легких, легочного крово­обращения, сердца и системного кровообращения.

Тесное и синхронное взаимодействие всех звеньев кислородного транс­порта требуется для адекватной доставки О2 к тканям, своевременной эли­минации СО2 и поддержания газового состава артериальной крови при возрастании скорости метаболизма.

При физической нагрузке можно выделить три основные фазы измене­ния дыхания.

В начальную фазу дыхание регулируется проприоцептивными сенсорны­ми нейронами работающих мышц. Вентиляция повышается сразу же по­сле начала нагрузки и зависит от темпа ее нарастания и режима дозиро-вания. В начальной фазе транспорт СО2 несколько отстает от централь­ной стимуляции вентиляционного процесса, приводя к временному па­дению РСО2 в альвеолах.

Изокапническая фаза наступает примерно через минуту после начала ра­боты. Метаболизм преимущественно аэробный, и метаболический аци­доз отсутствует. Гиперкапния в этой фазе играет роль основного стиму­лирующего фактора, вызывающего прирост вентиляции. При работе средней интенсивности, когда организм переходит в устойчивое состояние, газовый состав крови и кислотно-основной баланс почти не откло­няются от нормальных показателей. Вентиляция повышается прямо пропорционально транспорту газов примерно до уровня 70 % максима­льного потребления О2.

В анаэробную фазу транспорт газов не удовлетворяет тканевый метабо­лизм и возникает метаболический ацидоз. При тяжелой физической ра­боте метаболический ацидоз является дополнительным фактором, сти­мулирующим вентиляцию. При максимальном уровне физической на­грузки потребление О2 и продукция СО2 возрастают в 15—20 раз.

В качестве устройства, позволяющего строго дозировать и стандартизи­ровать нагрузку, используют велоэргометр и бегущую дорожку (тредмил). Исследование во время физической нагрузки дает ценную информацию об адаптационных возможностях дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Анаэробный порог (АП) описывает тот уровень нагрузки или потребле­ния О2, при котором значительная часть энергетических потребностей по­крывается за счет анаэробного метаболизма. Основными критериями на­ступления АП при эргоспирометрическом исследовании считают:

• появление опережающего роста минутной вентиляции (Vе) по отноше­нию к потреблению О2 (VО2);

• непропорциональное повышение продукции СО2 (VCO2) по отношению к потреблению О₂ (VO2);

• повышение вентиляционного эквивалента по О2 (V_EO₂) без соответству­ющего повышения вентиляционного эквивалента по СО2 (V_ECO₂);

• повышение конечно-экспираторного напряжения О2 (РеtO2) без соот­ветствующего повышения напряжения СО2 в конце выдоха (РеtСО2).

АП по времени совпадает с падением рН и содержания бикарбонатов. Чаще всего он измеряется в процентах потребления О2 по отношению к должному максимальному. Признаки анаэробного порога обычно появля­ются примерно на уровне 40—60 % от VО2_mах У здоровых лиц. Появление признаков анаэробного порога означает наступление метаболического ограничения выполнения физической нагрузки.

Разница между показателями содержания О2 артериальной и смешан­ной венозной крови — артериовенозная разница по О2 — (А—V)О2 отра­жает часть О2, экстрагированного тканями во время работы, выполняемой в аэробном режиме. С повышением сердечного выброса происходит пере­распределение кровотока к интенсивно работающим мышцам, где экст­ракция О2 повышена. Наряду с увеличением (А—V) О 2 во время работы из­меняются также кривая диссоциации гемоглобина и повышается объем крови в капиллярах мышц. Это способствует сокращению дистанции для диффузии O2 к мышечным клеткам.

Максимальным уровнем физической работоспособности у здорового чело­века считают нагрузку, при которой организм уже не способен потреблять большее количество О₂, несмотря на повышение уровня нагрузки. Показа­тели физической работоспособности у здоровых людей индивидуальны и зависят от пола, возраста, антропометрических, расовых и других факторов.

Дыхание при высоком давлении. Человеку при погружении в воду на большие глубины приходится ис­пытывать повышенное атмосферное давление, которое увеличивается че­рез каждые 10 м глубины на 1 атм. В связи с этим на больших глубинах плотность газов значительно возрастает, что приводит к повышению об­щей работы дыхания и может привести к задержке СО2 в организме (осо­бенно при проведении водолазных работ, связанных с высокой нагруз­кой).

Очень важной проблемой глубинных работ является декомпрессионная болезнь. Причина ее состоит в том, что на глубине парциальное давление азота и его растворимость возрастают, и он начинает накапливаться в тка­нях, особенно жировой. При подъеме, напротив, он медленно удаляется из тканей. Быстрый подъем вызывает образование пузырьков газа (десатурация), и при большом их количестве происходит закупорка сосудов ЦНС. При этом могут отмечаться тяжелые неврологические расстройства — глу­хота, нарушение зрения, а иногда и параличи. Могут отмечаться также си­льные боли в области суставов (кессонная болезнь).

Лечение этих расстройств сводится к повторному помещению больного в среду с высоким давлением, создаваемую в барокамере. Пузырьки газа вследствие их повторного растворения исчезают, что приводит к исчезно­вению симптоматики. Для профилактики кессонной болезни декомпрес­сия должна осуществляться медленно (в течение нескольких часов) в не­сколько этапов. Другим методом профилактики является дыхание кисло­родно-гелиевыми смесями. Механизм профилактического действия смеси заключается в меньшей растворимости и как следствие меньшем накопле­нии гелия по сравнению с азотом, а также в его более высокой диффузи­онной способности.

На больших глубинах (около 40—50 м), помимо описанных выше симп­томов, азот может вызывать эйфорию, подобную тому, которая возникает при наркотическом или алкогольном опьянении. Считается, что это связа­но с повышенной липофильностью (растворимость в жирах) азота.
Пишеварение

1. Физиологические основы голода и насыщения. Понятие о пищевом центре, его структура и функции. Значение аппетита. Лишение человека пищи вызывает состояние голода. Голод выражает потребность организма в нутриентах, которых он был лишен на какое-то время, что привело к снижению содержания в крови и депо питательных веществ. Субъективным проявлением голода выступают неприятные ощу­щения «сосания под ложечкой», тошноты, общей слабости, иногда голо­вокружения и головной боли. Объективным проявлением голода является пищевое поведение — поиск и прием пищи.

Ее прием вызывает состояние пищевого насыщения. Субъективными проявлениями насыщения являются ощущения удовольствия и наполненно­сти желудка.

Субъективные и объективные проявления голода и насыщения обу­словлены возбуждением и торможением различных отделов ЦНС. Сово­купность их нервных элементов, регулирующих пищевое поведение и пи­щеварительные функции, И.П. Павлов назвал пищевым центром.

Пищевой центр представляет собой гипоталамо-лимбико-ретикулокор-тикальный комплекс. Результаты экспериментов на животных показали, что поражение латерального ядра гипоталамуса вызывает отказ от пищи (афагия), а электрическое раздражение через вживленные электроды — повышение приема пищи (гиперфагия). Эту часть пищевого центра назва­ли центром голода. Разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса вы­зывает гиперфагию, а раздражение — афагию. Эту часть пищевого центра назвали центром насыщения. Между центрами голода и насыщения уста­новлены реципрокные (обратные) отношения.

Состояние пищевого центра зависит от импульсов, поступающих от многих экстеро- и интероцепторов, состава крови и цереброспинальной жидкости. В зависимости от механизмов этих влияний предложено неско­лько теорий голода и насыщения.

Локальная теория голода и насыщения («теория пустого желудка») веду­щую роль отводит повторяющимся натощак каждые 90 мин и длящимся 15—20 мин периодическим сокращениям желудка, во время которых воз­никает чувство голода. Поэтому эти сокращения назвали «голодными». Торможение этих сокращений наполнением желудка пищей (и не только ею) подавляет голод. Однако имеются наблюдения о несинхронности фаз периодической моторики желудка с ощущениями голода у человека и ха­рактером пищевого поведения животных. Люди, у которых по соответст­вующим показаниям удален желудок, ощущают голод.

Акт приема пищи кратковременно тормозит центр голода, вызывая так называемое первичное, или сенсорное, насыщение. Длительное торможение центра голода и возбуждение центра насыщения обеспечивается всасыва­нием из желудочно-кишечного тракта в кровь продуктов гидролиза нутриентов и восстановлением гомеостазиса питательных веществ в организме и называется вторичным, или истинным, насыщением.

Состав крови и цереброспинальной жидкости голодных и накормлен­ных человека и животных различен. В зависимости от вида веществ, с ко­торыми связывается состояние пищевого центра, предложены глюкостати-ческая, аминацидостатическая, липостатическая теории. В этих теориях ведущая роль отводится содержанию в крови соответственно глюкозы, аминокислот и липидов. Метаболическая теория отводит сигнальную роль ключевым компонентам цикла трикарб«новых кислот в крови. Гормональ­ная теория отводит сигнальную роль в голоде и насыщении содержанию в крови гормонов гипоталамо-гипофизарной системы и желудочно-кишеч­ного тракта, поджелудочной, щитовидной и половых желез. Термостатиче­ская теория постулирует как сигнал насыщения увеличение теплообразо­вания при приеме пищи (специфическое динамическое действие пищи). Эти теории не исключают друг друга и свидетельствуют о многих сочетан-ных физиологических механизмах голода и насыщения. Напри­мер, липостатическая теория сигнальную роль отводит гормону лептину: вместе с жиром из жировых клеток высвобождается пептид лептин, кото­рый тормозит центр голода и возбуждает центр насыщения, тем самым снижая потребление пищи. У тучных людей содержание лептина в крови понижено. Аппетит (от латинского арреtitus — стремление, желание) — ощуще­ние, связанное со стремлением человека к приему, чаще определенной, пищи. Еда с аппетитом способствует эффективному пищеварению. Сни­жение и потерю аппетита (анорексию) вызывают многие факторы, в том числе те, которые отвлекают человека от еды. Повышают аппетит острые и пряные приправы, закуски, хорошая сервировка стола.

Резкое повышение аппетита — булимия, и снижение чувства насыще­ния — акария, приводят к полифагии — приему большого количества пищи и ожирению. Одним из проявлений расстройств аппетита является его извращение, при котором человек принимает несъедобные вещества (мел, земля, уголь, керосин, бумага и др.). В одних случаях это проявление специфического аппетита из-за потребности недостающих организму ве­ществ, в других — результат нарушения деятельности пищевого центра и психических расстройств.


5. Экспериментальные и клинические методы исследования секреторной, моторной и всасывательной ф-ий пищеварит тракта.

Острый эксперимент. Острые опыты на наркотизированных животных применяют для решения аналитических задач. Для этих же целей исполь­зуют опыты на изолированных т V^^^о органах, тканях и клетках. Однако перенос результатов таких опытов на деятельность целого организма огра­ничен.

Хронический эксперимент. Принцип метода заключается в хирургиче­ской подготовке животных, в ходе которой накладывают фистулу (отвер­стие, снабженное специальной трубкой, выходящей наружу) того или ино­го отдела пищеварительного тракта или выводных протоков пищеварите­льных желез. Опыты ставят на выздоровевших после операции животных.

В.А. Басов в 1842 г. успешно произвел операцию наложения фистулы желудка у собак. Открывая ее, можно получать содержимое желудка. В ла­боратории И.П. Павлова у таких собак была выполнена операция эзофаго­томии (перерезка пищевода). После заживления раны производилось «мнимое кормление» собаки — она ела, но пища выпадала из отверстия пищевода, а из открытой желудочной фистулы изливался сок. Он в чистом виде получается у собак с изолированными, выкроенными в хирургиче­ских операциях из различных частей желудка желудочками. Павловский желудочек в отличие от желудочка Гейденгайна имеет сохраненную вагус-ную иннервацию и более полно отражает секрецию в большом желудке, где идет пищеварительный процесс. Применяют методы хирургической изоляции петли тонкой кишки с выведением в кожную рану одного диста-льного или двух ее концов, из которых собирают кишечный сок или куда вводят растворы для изучения их всасывания.

Применяют операции выведения наружу и приживления в кожную рану выводных протоков слюнных и поджелудочной желез, общего желч­ного протока. Разработаны методы, предотвращающие потерю пищевари­тельных секретов вне экспериментов.

Фистульная методика позволяет в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальное кровоснабжение и иннервацию. Из фистулы собирают чистые пищеварительные соки, изучают их состав и свойства натощак, после кормления животных или иной стимуляции сек­реции. На фистульных животных изучают моторную и секреторную функ­ции органов пищеварения, регистрируют потенциалы, отводимые с помо­щью вживленных в органы электродов, изучают процессы гидролиза и всасывания питательных веществ в различных отделах пищеварительного тракта на практически здоровых животных в почти естественных условиях.

Методы исследования пищеварительных функций у человека

Фистулы человеку с исследовательской целью не накладывают (они иногда образуются при ранении, иной патологии, делаются с целью сохра­нения жизни человека, например для введения пищи в желудок при не­проходимости пищевода). Основные методы исследования пищеваритель­ных функций должны быть обязательно безвредными и безболезненными. Эти методы используются в функциональной диагностике здорового и бо­льного человека.

Исследование секреции. Чистую слюну крупных слюнных желез получа­ют путем катетеризации их протоков и с помощью капсул Лешли—Крас­ногорского, фиксируемых путем присасывания к слизистой оболочке по­лости рта над протоками околоушных и поднижнечелюстной с подъязыч­ной желез (у них проток открывается единым соском). Человек с капсулой во рту может жевать пищу, которая вызывает саливацию. Учитывают объ­ем выделившейся за определенное время слюны, определяют ее состав и свойства.

Для изучения секреторной деятельности желез желудка, поджелудочной железы, тонкой кишки, желчевыделения у человека используют зондовые и беззондовые методы. В первой группе методов человек проглатывает эластичную трубку (или ее вводят через нос), затем ее проводят в желудок, двенадцатиперстную или тощую кишку. Существуют двухканальные зонды для одновременного получения содержимого желудка и двенадцатиперст­ной кишки. Оно может отсасываться натощак и после стимуляции пище­варительных желез различными методами (прием пробного завтрака, вве­дение различных фармакологических стимуляторов и др.). Зондовые мето­ды позволяют определять объем секрета и различные его компоненты.