Канунникова Н.П., Башун Н.З. Основы анатомии и физиологии человека

Подождите немного. Документ загружается.

Работа нервной системы осуществляется по рефлекторному

принципу. Рефлекс – это ответная реакция организма, вызванная

действием внешних или внутренних факторов и осуществляемая с

обязательным участием нервной системы.

Путь, по которому возбуждение распространяется от рецептора

до рабо чег о органа (эффектора), называется рефлекторной д угой. В

сост ав рефлекторной дуги входят: рецептор, чувствительный нерв,

нервный центр, двигательный нерв, исполнительный (рабочий)

орган.

Нервный центр – это совокупность вставочных нейронов цен-

тральной нервной системы (ЦНС), координированная деятельность

которых обеспечивает регуляцию определенных функций организ-

ма (переключение возбуждения с чувствительных нейронов на дви-

гательные). Целостность всех составляющих элементов – необхо-

димое условие функционирования рефлекторной дуги. Для рефлек-

торной реакции, кроме процесса возбуждения, огромное значение

имеет торможение.

Организм являет ся с амоорганизующейся системой. Он сам

выбирает и поддерживает значения многочисленных параметров и

меняет их в зависимости от потребностей.

Основа физиологической регуляции – это передача и перера-

ботка информации. При этом под информацией надо понимать все

то, что несет в себе отражение фактов или событий, характеристи-

ку определенных параметров. Материальным носителем информа-

ции является сигнал – физический или химический.

Переработка информации осуществляется с помощью систе-

мы управления или системы регуляции. Она состоит из:

1) управляющего устройства (центральная нервная система);

2) входных или выходных каналов связи (нервы, жидкости

внутренней среды с информационными молекулами);

3) датчиков восприятия информации на входе системы (сен-

сорные рецепторы);

4) эффекторов, т.е. образований на исполнительных органах и

клетках (клеточные рецепторы).

Часть управляющего устройства, где хранится информация,

составляет аппарат памяти.

Всю систему регуляции физиологических функций можно раз-

делить на три уровня:

Первый, или низший, уровень, состоящий из относительно ав-

тономных локальных систем, поддерживающих физиологические

константы. Это так называемая «местная саморегуляция».

Второй уровень, на котором осуществляются приспособитель-

ные реакции в связи с изменениями внутренней среды. На этом

уровне подбирается оптимальный режим работы физиологических

систем для адаптации организма к внешней среде. Например, вы-

полнение физической работы требует повышения снабжения мышц

кислородом, которое осуществляется за счет увеличения внешнего

дыхания, поступления в кровь депонируемых эритроцитов и повы-

шения артериального давления.

Третий, или высший, уровень обеспечивает настройку режи-

мов работы 1 и 2 уровней для оптимизации их деятельности.

На всех трех уровнях системы регуляции возможны два типа

регуляции – «по возмущению» и «по отклонению».

Регуляция «по возмущению» (саморегуляция по входу) возмож-

на только для открытых систем, имеющих связи с внешней средой.

Например, физическая нагрузка представляет собой возмущающее

воздействие по отношению к функции дыхания, так как при физи-

ческой нагрузке возрастает потребность мышц в кислороде.

Регуляция «по отклонению» (саморегуляция по выходу) осу-

ществляет сравнение параметров системы с тем, что необходимо в

конкретных условиях и включение исполнительных устройств для

уст ранения рассогласования имеющихся и необходимых парамет-

ров. Регуляция по отклонению требует наличия обратной связи –

влияния результата конкретного действия на конечный результат.

Данный тип регуляции работает в двух режимах:

1) компенсаторный режим, обеспечивающий быстр ую коррек-

тировку рассогласования реального и оптимального состояния фи-

зиологических систем;

2) режим слежения, при кот ором регуляция о существляется

по заранее заданным программам, а обратная связь контролирует

соответствие параметров деятельности физиологической системы

и заданной программы.

Положительная обратная связь означает, что выходной сигнал

системы регуляции превосходит входной, а отрицательная обрат-

ная связь – наоборот. Последняя способствует поддержанию гоме-

ос тазиса.

Таким образом, живой организм представляет собой сложный

механизм, состоящий из различных функциональных систем, име-

ющих общие точки соприкосновения и определенную иерархию.

Однако в каждом конкретном случае одна из систем берет на себя

роль главной или доминирующей, которая и определяет деятель-

ность организма на данный момент и подчиняет себе работу дру-

гих функциональных систем.

! – Задание № 1

Проработать словарь физиологических терминов.

Выполнить конт рольную работу № 1.

Проанализировать рис. 1.

? – Вопросы для самоконтроля

◊ Что служит объектом изучения анатомии?

◊ Что изучает физиология?

◊ Что относится к основным методам физиологии?

◊ Что включает в себя с аморегуляция физиологических функций?

◊ Перечислите основные составляющие внутренней среды организ-

ма человека. В каких процессах они принимают участие?

◊ Что такое гомеостазис?

◊ Что включают в себя гомеостатические константы? Перечислите

их виды.

◊ Какие механизмы саморегуляции различают в физиологии?

◊ Что такое надежность биологических систем?

◊ Что представляет собой физиологическая норма?

◊ Что такое рефлекс?

◊ В чем заключается биологическое значение компенсаторных меха-

низмов?

◊ Перечислите 3 уровня регуляции физиологических функций.

?? – Контрольная работа № 1

1. Анатомия человека изучает:

а) строение и форму, происхождение и развитие организма

человека, его отдельных органов и систем;

б) внешние формы, размеры и пропорции тела;

в) механизмы функционирования и регуляции организма че-

ловека как единого целого, отдельных органов и систем;

г) влияние социальных условий на здоровье человека и спосо-

бы создания оптимальных условий сохранения здоровья и продле-

ния жизни.

2. Физиология человека изучает:

а) строение и форму, происхождение и развитие организма

человека, его отдельных органов и систем;

б) внешние формы, размеры и пропорции тела;

в) механизмы функционирования и регуляции организма че-

ловека как единого целого, отдельных органов и систем;

г) влияние социальных условий на здоровье человека и спосо-

бы создания оптимальных условий сохранения здоровья и продле-

ния жизни.

3. Организм человека представляет собой:

а) эволюционно сложившуюся систему клеток и неклеточных

структур, объединенных общностью происхождения, строения и

развития;

б) комплекс тканей, обособившийся в процессе эволюции;

в) целостную систему, осуществляющую обмен веществ, энер-

гии и информации с окружающей средой, являющуюся мобильной

и раздражимой, проходящую индивидуальный цикл развития, за-

канчивающийся смертью;

г) совокупность жидкостей, принимающих участие в процес-

сах обмена веществ и поддержании гомеостаза.

4. Первый анатомический метод исследования организма че-

ловека – это:

а) метод ультразвукового исследования;

б) метод препарирования;

в) метод исследования замороженных тканей;

г) метод компьютерной томографии.

5. Разновидности эксперимента:

а) метод наблюдения и метод препарирования;

б) инструментальный метод и метод препарирования;

в) электрофизиологический и метод функциональных проб;

г) острый и хронический эксперимент.

6. Органы – это:

а) анатомически обособленные части тела в виде комплекса

тканей, обособившиеся в процессе эволюции и выполняющие спе-

цифическую функцию;

б) анатомически обособленные части тела, имеющие четкую

структуру;

в) анатомически обособленные части тела, занимающие опре-

деленное место в организме;

г) части тела, имеющие общее происхождение.

7. Термин «гомеостазис» предложил:

а) У. Кэннон;

б) К. Бернар;

в) У. Гарвей;

г) Л. Пастер.

8. Изменение (ускорение или снижение) деятельно сти орга-

низма или его органов либо тканей в от в ет на раздражение назы-

вается ...

9. Относительное постоянство состава внутренней среды орга-

низма человека называется...

10. Метод сбора первичной информации путем непосредствен-

ной регистрации явлений, проце ссов и событий, происходящих в

определенных условиях, носит название ...

11. Свойство организма или его частей после интенсивной дея-

тельности у меньша ть эффективность своей работы носит название ...

12. Структурно-функциональная единица нервной ткани ...

13. Эволюционно сложившуюся совокупность клеток и некле-

точных структур, сходных по происхождению, строению и выпол-

няемым функциям, называют ...

14. Органы, выполняющие общие функции, составляют...

15. К возбудимым тканям относятся железистая, нервная и ...

16. Главную роль в координации деятельности различных си-

стем организма человека играет ... система

17. Ответную реакцию организма на воздействие внешних или

внутренних раздражителей, осуществляемую с участием централь-

ной нервной системы, называют...

18. Нейронный путь, по которому проводятся нервные импуль-

сы при осуществлении рефлекса, называют ...

19. Процесс приспособления организма к меняющимся усло-

виям среды называется ...

ГЛАВА 2

СИСТЕМА КРОВИ

2.1. Функции крови. Состав и физико-химические

свойства крови

Кровь является разновидностью соединительной тк ани и содер-

жит жидкое межклеточное вещество плаз му и фор менные элементы.

Функции крови:

1) транспортная:

а) дыхательная – перенос кислорода от легких к тканям и уг-

лекислого газа от тканей к легким;

б) питательная – доставка пластиче ских (аминокислот, нук-

леотидов, витаминов, минера льных веществ) и энергетических

(глюкоза, жиры) ресурсов к клеткам и тканям;

в) экскреторная – перемещение конечных продуктов обмена

к органам выделения (почкам, потовым железам, коже);

2) терморегуляторная: за счет высокой теплоемкости крови

осуществляется перенос тепла от места его образования к легким и

коже, где происходит теплоотдача;

3) поддержание тканевого гомеостазиса и регенерации тка-

ней: поддержание водно-солевого баланс а, кислотно-щелочного

равновесия, вязкости и т.д.;

4) регуляторная – обеспечивается переносом гормонов и фак-

торов специфической (биологически активные вещества) и неспе-

цифической (метаболиты, ионы, витамины) регуляции;

5) защитная – обеспечение иммунных реакций за счет имму-

нокомпетентных клеток (лимфоцитов) и антител, фагоцитоза, на-

личия ферментов неспецифической защиты (лизоцим), системы

комплемента, системы свертывания.

Основные показатели, характеризующие кровь. Цельная

кровь состоит из жидкой части, или плазмы (55 %), и форменных

элементов (45 %), к которым относятся эритроциты, лейкоциты и

кровяные пластинки – тромбоциты.

Гематокрит («гематокритное число») – это отношение объе-

ма форменных элементов крови к общему объему крови. В норме

гематокрит составляет у женщин – 36 – 42 %, у мужчин – 40 – 48 %.

Постоянство гематокрита поддерживается за счет многочисленных

механизмов регуляции объема крови и объема плазмы: на личия

жажды, изменения всасывания и выделения солей, регуляции белко-

вого сост ава крови, регуляции эритропоэза и др. Значительно е из-

менение гематокрита возможно лишь в условиях высокогорья, ког-

да адаптация к недо статку кислорода приводит к усилению образо-

вания эритроцитов.

Об ъем крови у взрослого человека составляет примерно 4 – 6 л

или 6 – 8 % от массы тела.

Физико-химические свойства крови. Наибольшее значение

среди них имеют осмотическое давление, онкотическое давле-

ние, коллоидная стабильность, суспензионная устойчивость,

удельная плотность и вязкость.

1. Осмотическое давление крови зависит от концентрации в

плазме крови молекул растворенных в ней веществ (электролитов

и неэлектролитов) и представляет собой сумму осмотических дав-

лений всех содержащихся в ней компонентов . NaCl создает более

60 % осмотического давления, а вообще все неорганиче ские элект-

ролиты определяют до 96 % общего осмотического давления. У

здоровог о человека осмотическ ое давление составляет более 7,6 атм.

Растворы с таким о смотическим давлением называют изотоничес-

кими, или физиологическими. Раствор NaCl с концентрацией 0,85 %

является изотоническим. Гипертонический раствор – раствор с бо-

лее высоким осмотическим давлением, гипотонический – с более

низким.

Осмотическое давление обеспечивает переход растворителя

через полупроницаемую мембрану от раствора менее концентри-

рованного к раствору более концентрированному. Например, при

высоком осмотическом давлении окружающего раствора эритро-

циты отдают воду и сморщиваются, а при низком – набухают и даже

лопаются. Разрушение эритроцитов в гипотонической среде назы-

вается осмотическим гемолизом эритроцитов.

2. Онкотическое давление – это осмотическое давление, созда-

ваемое белками в коллоидном растворе. Так как белки плазмы кро-

ви плохо проходят чере з стенки капилляров в ткани, то онкотичес-

кое давление обеспечивает удержание воды в крови. Альбумины

составляют преобладающую часть белков плазмы, поэтому онко-

тическое давление создается преимущественно альбуминами. Сни-

жение их содержания в плазме приводит к потере воды плазмой и

отеку тканей, а увеличение – к задержке воды в кровяном русле.

3. Коллоидная стабильность плазмы обусловлена характером

гидратации белковых молекул и наличием на их поверхности двой-

ного электрического слоя ионов, создающего поверхностный по-

тенциал. Также существует потенциал поверхности скольжения

частицы в коллоидном растворе, который формирует на них одно-

именные заряды и электро статические силы отталкивания. Это и

определяет устойчивость коллоидных растворов.

4. С коллоидной стабильностью белков плазмы связаны и сус-

пензионные свойства крови, т.е. поддержание клеточных элемен-

тов во взвешенном состоянии. Они могут быть оценены по скорос-

ти оседания эритроцитов (СОЭ) в аппарате Панченкова. В норме

СОЭ составляет у мужчин 4 – 12 мм/ч, у женщин – 5 – 15 мм/ч. При

во спалительных проце ссах СОЭ значительно возрастает.

5. Удельная плотность крови – 1050 – 1060 г/л.

6. Вязкость крови – 5 усл. ед. (т.е. в 5 раз больше, чем у воды).

2.2. Состав плаз мы крови. Функции белков

Плазма крови состоит из воды (90 – 92 %) и 8 – 10 % сух ого

остатка, который содержит низкомолекулярные со единения; угле-

воды (глюкоза); липиды; органические кислоты и основания; азот-

содержащие вещества (не белки); белки (7 – 8 %): альбумины, гло-

булины, фибриноген; витамины.

Электролитный состав плазмы важен для поддержания ее

о смотического давления, кислотно-щелочного равнове сия , функ-

ций клеточных элементов крови и сосудистой стенки, активности

ферментов, процессов свертывания крови и фибринолиза. Основ-

ными ионами в плазме крови являются ионы натрия, калия, каль-

ция, бикарбонатов, фосфатов. Кроме того, в плазме крови содер-

жится около 15 микроэлементов – Cu, Co, Mn, Zn, Cr и др., которые

играют важную роль в процессах метаболизма в клетках, так как

они входят в состав ферментов, участвуют в процессах образова-

ния клеток крови и гемоглобина.

Органические вещества плазмы крови – это в основном азот-

содержащие продукты белкового распада (мочевина, аминокисло-

ты, мочевая кислота, креатин, креатинин) – так называемый оста-

точный, или небелковый, азот. В норме его количество отражает не

столько интенсивность катаболизма белка, сколько эффективность

выделения продуктов белкового обмена через почки. Увеличение

ос таточного азота крови является показателем нарушения экскре-

торной (выделительной) функции почек.

Из углеводов плазмы более 90 % приходится на глюкозу. Она

очень хорошо растворяется в воде, легко проникает через мембра-

ны, легко используется в метаболизме, поэтому является основным

источником энергии во многих клетках. В норме содержание глю-

козы в крови составляет 4,4 – 6,6 ммоль/л.

Белки плазмы крови. Всего их известно около 200. Общее со-

держание белков равно 65 – 85 г/л. Из них альбумины составляют

38 – 50 г/л, глобулины – 20 – 30 г/л и фибриноген – 2 – 4 г/л.

Альбумины. Основная роль альбуминов заключается в поддер-

жании онкотического и, соответственно, осмотического давления.

Они являются резервом аминокислот для синтеза белка, перенос-

чиками жирных кислот, стероидных гормонов и др.

-глобулины(a

- и a

-) – это гликопротеины (белки + углево-

ды), являющиеся переносчиками глюкозы (2/3 всей глюкозы плаз-

мы), гормонов, витаминов, микроэлементов. К ним также относят-

ся эритропоэтин – гуморальный стимулятор кроветворения; плаз-

миноген – предшественник плазмина, растворяющий фибриновые

сгустки; протромбин – один из факторов свертывания и т.д.

-глобулины – это в основном липопротеины, которые состая-

ляют 75 % всех липидов плазмы.

-глоб улины, или иммуноглоб улины. Основная роль иммуногло-

булинов состоит в связывании антигенов в ответ на поступление их

в организм.

Функции белков пл азмы крови:

1) регуляция водно-солевог о обмена, поддержание осмотичес-

кого давления и водного гомео стазиса за счет онкотического давле-

ния плазмы крови;

2) поддержание агрега тного состо яния крови, ее вязкости, свер-

тываемости, суспензионных свойств;

3) поддержание кислотно-щелочного равновесия;

4) защитная функция (антитела – иммуноглобулины);

5) питательные функции крови как резерв аминокислот;

6) регуляторная и транспортная (перенос жирных кислот, сте-

роидных гормонов и др.).

2.3. Эритроциты: строение и функции. Гемоглобин

Эритроциты – это красные кровяные тельца, не имеющие ядер.

Функция эритроцитов заключается в переносе кислоро да гемогло-

бином от легких к тканям и диоксида углерода от тканей к альвео лам

легких. Эритроциты имеют дисковидную дво яковогнутую форму, что

увеличивает их поверхность. Белки мембраны эритроцитов создают

на них э лек трический потенциал, вследствие чего эритроциты от-

талкиваю тся друг от друга и от стенок сосудов. Наличие этого заря-

да, наряду с элек трическими зарядами на белках плазмы, определяет

СОЭ (см. раздел 2.1). В норме со держание эритроцитов у муж чин

составляет 4 – 5 x 10

/л, у женщин – 3,8 – 4,5 x 10

/л. Увеличение

количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, умень-

шение количества – анемией (эритропенией).

Эритроциты образуются в красном костном мозге, макси-

мальная продолжительность их жизни со ст авляет 120 дней, сред-

няя – 60 – 90 дней. В ходе старения в эритроцит ах уменьшается

образование АТФ, что приводит к замедлению транспорта ка-

тионов, ухудшению во сстановления формы эрит роцитов, разру-

шению их прямо внут ри сосудов (внутрисосудистый гемолиз =

10 – 20 %). При внесосудистом гемолизе они разрушаются в селе-

зенке и печени.

Гемоглобин (Hb) состоит из белка глобина и небелковой груп-

пы гема, содержащего железо. У мужчин в норме содержится при-

мерно 145 г/л гемоглобина, у женщин – 130 г/л.

Цветной показатель (ЦП) выражает относительное насыще-

ние эритроцитов гемоглобином. В норме он равен 1.

Гемоглобин обладает способностью обратимо присоединять

кислород: 1 г Hb связывает 1,34 мл О

, в результате чего образуется

оксигемоглобин (HbО

). В данном соединении валентно сть железа

не меняется, по этому и реакцию связывания О

с Hb называют не

окислением, а оксигенацией. Противоположный процесс называют

дезоксигенацией. Сродство гемоглобина к кислороду и диссоциа-

ция HbО

зависят от напряжения кислорода, наличия НСО

в кро-

ви, рН крови, ее температуры, наличия других факторов. Напри-

мер, повышение напряжения О

или снижение напряжения СО

крови приводят к снижению скорости диссоциации оксигемогло-

бина. И наоборот, снижение напряжения О

крови, сдвиг рН в кис-

лую сторону снижает сродство гемоглобина к кислороду, облегчая

его отдачу тканям. Когда HbО

отдал кислород, он называется вос-

становленный гемоглобин, или дезоксигемоглобин, – НHb.

Карбогемоглобин (HbСО

) – это соединение гемоглобина с уг-

лекислым газом, т.е. Hb, связанный с СО

Карбоксигемоглобин – HbCO (соединение с угарным газом) –

очень устойчивое соединение, гораздо менее способное к отсоеди-

нению СО, чем HbСО

к отсоединению СО

(в 150 – 300 раз проч-

нее), поэтому даже при содержании СО в воздухе 0,1 % может раз-

виться удушье.

Метгемоглобин, или метоксигемоглобин (MetHb, или HbОН),

образуется при действии сильных окислителей, при этом железо из

2-валентной формы переходит в 3-валентную и теряет способность

присоединять кислород (кровь коричневого цвета), смерть может

наступить от удушья.