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

Подождите немного. Документ загружается.

новидности не разбросаны по отдельности, а сгруппированы в сво-

еобразные микрокомплексы, которые являются центрами форми-

рования автоматизма дыхательного центра.

Немного выше продолговатого мозга находится так называе-

мый «пневмотаксический центр», разрушение которого приводит к

удлинению вдоха и выдоха, а электростимуляция – к досрочному

переключению фаз дыхания.

Кора больших полушарий и лимбическая система обеспечи-

вают высшую регуляцию дыхания.

Афферентные импульсы о состоянии органов дыхания посту-

пают от механорецепторов легких, среди которых выделяют рецеп-

торы растяжения и рецепторы раздражения.

Рецепторы растяжения легких обеспечив ают рефлекторную

саморегу ляцию дыхания, сигнализиру я об объеме легких и ск орости

ег о изменения. Таким образом осуществляется медленная адаптация.

Рецепторы раздражения реагируют на резкие изменения объе-

ма легких, а также на попадание на слизистую трахеи и бронхов

механических или химических раздражителей (пыль, аммиак, эфир,

таба чный дым). Активация рецепторов раздраж ения приводит к бы-

строй адаптации.

Деятельность хеморецепторов направлена на поддержание

оптимального газового состава артериальной крови: они реагиру-

ют на изменения напряжения СО

и рН крови.

При сдвиге рН крови в щелочную сторону (алкалоз) или сни-

жении напряжения СО

интенсивность дыхания о слабляется. И

наоборот, при сдвиге рН крови в кислую сторону (ацидоз) или уве-

личении напряжения СО

дыхание учащается и углубляется.

! – Задание № 4

Проработать следующие термины:

эйпноэ – спокойное дыхание,

гиперпноэ – глубокое и учащенное дыхание,

брадипноэ – уменьшение частоты дыхания,

апноэ – задержка дыхания,

диспноэ – частое, но неглубокое дыхание,

ортопноэ – одышка в связи с застоем крови в малом круге кро-

вообращения;

гипоксемия – напряжение рО

крови,

гипоксия – напряжение рО

тканей,

гиперкапния – напряжение рСО

крови,

гипокапния – напряжение рСО

крови.

Ответить на вопросы для с амоконтроля.

Выполнить конт рольную работу № 4.

 – Проанализировать таблицы 3 и 4.

Выполнить лабораторную работу № 3.

? – Вопросы для самоконтроля

◊ Что такое внешнее дыхание?

◊ Как осуществляются вдох и выдох?

◊ Где расположен дыхательный центр?

◊ Как влияет к онцентрация СО

в крови на ритм дыхательных движений?

◊ Чем можно объяснить проникновение воздух а внутрь альвео л легких?

◊ Почему О

проникает из альвеол в капилляры, а СО

– в обратном

направлении?

◊ От чего зависят частота и глубина дыхания?

◊ Какова роль эритроцитов в транспорте О

◊ Почему при беге организму т ребуется больше воздуха?

◊ Как осуществляется диффузия газов в легких?

◊ Какова роль карбоангидразы в транспорте углекислого газа?

◊ Расшифруйте следующие термины: алкалоз, ацидоз, сурфактант,

пневмоторакс.

◊ Дайте классификацию механорецепторов легких.

◊ Зависит ли ЖЕЛ от физической нагрузки и образа жизни человека?

◊ Каково значение дыхания для организма?

◊ Назовите основные показатели внешнего дыхания. Какие из них

относятся к статическим, какие – к динамическим и почему?

◊ Что такое внутреннее и внешнее дыхание?

◊ Как осуществляется обмен газов между кровью и тканями?

◊ Какие типы дыхания различают? Какой из них наиболее эффектив-

ный и почему?

◊ Как осуществляется форсированное дыхание?

◊ В чем заключается рефлекторная регуляция дыхания?

◊ Как осуществляется гуморальная регуляция дыхания?

?? – Контрольная работа № 4

1. Система органов дыхания со стоит из:

а) воздухоносных путей и легких;

б) носовой полости, бронхов и легких;

в) но совой полости, гортани, бронхов и легких;

г) носовой полости и легких.

2. Внешнее дыхание – это:

а) клеточное дыхание, осуще ствляющее процесс окисления

органических веществ с освобождением энергии,

б) легочное дыхание, о существляющее газообмен между аль-

веолярным воздухом и внешней средой,

в) легочно е и клеточное дыхание,

г) кровообращение, обеспечивающее транспорт газов к тканям.

3. Как ой тип дыхания более эффективен:

а) грудной, в) смешанный,

б) брюшной, г) грудной и брюшной.

4. Сколько генераций бронхиол различают в организме человек а:

а) 5; б) 12; в) 23; г) 45.

5. Место разделения трахеи на 2 бронха называется:

а) сурфактантом; в) плеврой;

б) билатеральностыо; г) бифуркацией.

6. Газообмен происходит в:

а) бронхах;

б) альвеолах;

в) бронхиолах;

г) бронхах и альвеолах.

7. Кислород в крови переносится:

а) тромбоцитами; в) белками плазмы крови;

б) лейкоцитами; г) эритроцитами.

8. Каждое легко е снаружи покрыто:

а) эндокардом; в) эпидермисом;

б) сурфактантом; г) плеврой.

9. Количество воздуха, которое ост ается в легких после мак-

симального выдоха, носит название:

а) жизненная емкость легких (ЖЕЛ);

б) дыхательный объем (ДО);

в) остаточный объем (ООЛ);

г) общая емкость легких (ОЕЛ).

10. Давление в плевральной щели:

а) ниже атмосферного;

б) выше атмосферного;

в) равно атмосферному;

г) выше или равно атмосферному.

11. Объем дыхательных путей, где не происходит газообмена,

называется:

а) «мертвым» пространством;

б) переходной зоной;

в) зоной газообмена;

г) «жизненным» пространством.

12. Измеряют показатели внешнего дыхания с помощью:

а) динамометра; в) тонометра;

б) спирометра; г) фонендоскопа.

13. Дыхательный центр располагается в:

а) продолговатом мозге; в) промежуточном мозге;

б) среднем мозге; г) мозжечке.

14. Со ст ороны альвеол поверхность лего чной мембраны покрыта:

а) плеврой; в) эпидермисом;

б) сурфактантом; г) мышечной тканью.

15. В результате усиления вентиляции лёгких дыхание приос-

танавливается, так как концентрация в крови:

а) углекислого газа снижается;

б) углекислого газа повышается;

в) кислорода снижается;

г) кислорода повышается.

16. Фермент мембраны эритроцитов, ответственный за транс-

порт углекислого газа кровью, называется:

а) оксигемоглобин; в) карбоксигемоглобин;

б) метгемоглобин; г) карбоангидраза.

17. Спадение легких при попадании воздуха в плевральную

полость носит название ...

18. Жизненная емк ость легких у человека составляет 4,5 л, дыха-

тельный объем равен 600 мл, резервный объем вдоха равен 2,4 л. Опре-

делите ре зервный объем выдоха этого человека (в литрах).

19. Жизненная емк ость легких у человека составляет 3,8 л, остат оч -

ный воздух рав ен 1,1 л. Определите общую емк ость легких (в литрах).

20. Укажите последовательность прохождения воздуха в ды-

хательной системе человека во время вдоха:

1. Трахея. 4. Бронхи.

2. Гортань. 5. Ноздри.

3. Легочные альвеолы. 6. Носоглотка.

⊕

– Лабораторная работа № 3

по теме:

«ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ»

Дыхание человека постоянно приспосабливается к изменяю-

щимся условиям внешней и внутренней среды, что обеспечивает ся

процессами нервной и гуморальной регуляции. Предлагаемые ра-

боты, в некоторой степени, позволяют ознакомиться с особеннос-

тями внешнего дыхания человека и его регуляцией.

Работа № 1

Тема: Дыхательные движения

Цель: научиться подсчитывать дых ательные движения в покое.

Материалы и оборудование: секундомер или часы с секунд-

ной стрелкой.

Определяют частоту дыхания – ЧД (по движению грудной

клетки или брюшной стенки) незаметно для человека (в этот мо-

мент скольжением руки можно имитировать определение частоты

пульса). У взрослого человека в норме частота дыхания колеблется

от 12 до 18 дыхательных движений в минуту, уменьшаясь во время

сна и увеличиваясь при физической нагрузке.

К 15 годам у подростка ЧД составляет 15 дыхательных движе-

ний в минуту, что сопост авимо с ЧД у взрослых. При регулярных

занятиях физической культурой ЧД снижается и составляет 10 – 15

дыхательных движений в минуту. Нагрузку при занятиях физичес-

кой культурой следует регулировать так, чтобы ЧД непосредствен-

но после занятия не превышала у взрослых – 30, а у детей – 40 ды-

хательных движений в минуту, а восстановление ее исходной вели-

чины происходило бы не позднее чем через 7 – 9 мин.

Одышка – нарушение частоты, глубины, ритма дыхания. Раз-

личают инспираторную одышку (затруднение вдоха) и экспиратор-

ную (затруднение выдоха). Удушье – резко выраженная одышка.

Асфиксия – резко выраженное удушье, которое может закончиться

полным прекращением дыхания.

Ход работы: Эксперимента т ор кладет на верхнюю часть гру ди

испытуемого руку с широко расставленными пальцами и считает

количество вдох ов за 1 мин (по дс чет произво дится в поло ж ении сто я ).

Выводы: сравнить полученные результаты с физиологической

нормой.

Работа № 2

Тема: Спирометрия

Цель: научиться определять легочные объемы с помощью спи-

рометра.

Объект исследования: человек.

Материалы и оборудование: спирометр суховоздушный пор-

тативный, мундштук, вата, спирт.

К основным методам определения показателей внешнего ды-

хания относят спирографию и спирометрию. Спирография – метод

графиче ской регист рации показателей функции внешнего звена

системы дыхания с помощью спирографа. Спирометрия – метод

определения ЖЕЛ и составляющих ее объемов воздуха с помощью

спирометра. Спирометр суховоздушный предназначен для измере-

ния объема выдыхаемого воздуха с целью определения дыхатель-

ного объема (ДО), резервного объема выдоха (РОвыд), жизненной

емкости легких (ЖЕЛ) – см. таблицу 1.

Ход работы: стрелку спирометра поставить в нулевое по ло ж е-

ние, надеть мундштук, протереть спиртом. Для определения дых ате ль-

ного объе ма воздуха испытуемый должен сдела ть три спокойных вы-

до х а в спирометр после трех спок ойных вдохов и разделить показания

спирометра на 3 (к оличество выдох ов). Это б удет дыхательный объем

(ДО). Для определения РОвыд – резервного объема выдоха, после спо-

койного обычного выдоха в окружающее пространство, сдела ть глу-

бокий выдо х в спиро метр. Для опре деления ЖЕЛ – жизненной емк о-

сти легких, после максим ального вдоха испытуемый долж ен зажать

нос и сделать максимальный выдох в спирометр. При этом нужно на-

прячь все дыха тельные мышцы, вклю чая брюшной пресс. Резервный

объем вдоха – РОвд выс читывается м а тематически.

В результ атах: зафиксировать полученные данные в таблице

9 (заполняется 3-й столбец).

Таблица 9

Показатели внешнего дыхания

В выводах указать, соответствуют ли полученные результаты

физиологической норме. Как можно объяснить некоторое несоот-

ветствие (если оно есть)?

ГЛАВА 5

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

5.1. Строение и функции пищеварительной системы.

Типы пищеварения

Пищеварительная система обеспечивает прием пищи, ее ме-

ханическую и химическую переработку, продвижение пищевой

массы по пищеварительному каналу, всасывание питательных ве-

ществ и воды в кровеносное и лимфатическое русло и удаление из

организма непереваренных остатков пищи в виде каловых масс.

Пищеварительный канал или желудочно-кишечный тракт, дли-

ной 8 – 10 м, начинается ротовым отверстием, а заканчивается аналь-

ным отверстием. В просвет пищеварительного канала открывают-

ся выводные протоки пищеварительных желез. Стенка пищевари-

тельного канала состоит из трех оболочек: слизистой, мышечной и

соединительнотканной, или серозной. Между слизистой и мышеч-

ной оболочками располагается подслизистый слой, представлен-

ный рыхлой соединительной тканью, в которой проходят кровенос-

ные, лимфатические сосуды, нервы.

Пищеварительная система включает в себя пищеварительный

канал (полость рта с находящимися в ней органами, глотка, пище-

вод, желудок, тонкая и толстая кишка) и пищеварительные железы

(слюнные железы, печень и поджелудочная железа) (рис. 5).

Жизнедеятельность организма человека невозможна без по-

стоянного обмена веществ с внешней средой. Пища содержит жиз-

ненно необходимые питательные вещества, используемые орга-

низмом как пластический материал (для постро ения клеток и тка-

ней организма) и энергетический (как источник энергии, необхо-

димой для жизнедеятельности организма). Вода, минеральные соли,

витамины усваиваются организмом в том виде, в котором они на-

ходятся в пище. Высокомолекулярные соединения: белки, жиры,

углеводы – не могут всасываться в пищеварительном тракте без

предварительного расщепления до более простых соединений.

Пищеварение – это совокупность процессов, обеспечивающих

механическое измельчение пиши и химическое расщепление мак-

ромолекул питательных веществ (полимеров) на компоненты, при-

годные для всасывания (мономеры).

Основная роль в химической переработке пищи принадлежит

ферментам (энзимам), которые, несмотря на огромное разнообра-

зие, обладают некоторыми общими свойствами. Для ферментов

характерны:

1. Высокая специфичность – каждый из них ка тализирует то льк о

о дну реакцию или действует то льк о на о дин тип связи. Например, проте-

азы, или протео литические ферменты, расщепляют белки до аминокис-

лот (пепсин желудка, трипсин, химотрипсин двенадцатиперстной кишки

и др.); липазы, или липолитиче ские ферменты, расщепляют жиры до гли-

церина и жирных кислот (липазы тонк ог о кишечник а и др.); амилазы,

или глик о литические ферменты, расщепляют уг лево ды до моносахари-

дов (маль таза слюны, амилаза, м альтаза и лактаза подж елудочног о сока).

2. Пищеварительные ферменты активны только при опреде-

ленном значении рН среды. Например, пепсин желудка действует

только в кислой среде.

3. Действ ую т в узко м интервале температ у р (от 36 °С до 37 °С),

за пределами этого температурного интервала их активность пада-

ет, что сопровождается нарушением процессов пищеварения.

4. Обладают высокой активностью, поэтому расщепляют ог-

ромное количество органических веществ.

Рис. 5. Пищеварительная система человека (Богданова, 2006, см. 19):

1 – рот, 2 – глотка, 3 – пищевод, 4 – желудок, 5 – поджелудочная железа,

6 – печень, 7 – желчный проток, 8 – желчный пузырь, 9 – двенадцатиперстная

кишка, 10 – толстая кишка, 11 – тощая кишка, 12 – прямая кишка, 13 – подъя-

зычная слюнная железа, 14 – подчелюстная слюнная железа, 15 – околоушная

слюнная железа, 16 – аппендикс, 17 – заднепроходный сфинктер, 18 – подвздош -

ная кишка, 19 – восходящая ободочная кишка, 20 – поперечная ободочная

кишка, 21 – нисходящая ободочная кишка, 22 – малая кривизна желудка,

23 – большая кривизна желудка, 24 – дно желудка.

Основные функции пищеварительной системы:

1. Секреторная – выработка и выделение пищеварительных

соков (желудочного, кишечного), которые содержат ферменты и

другие биологически активные вещества.

2. Моторно-эвакуаторная, или двигательная, – обеспечивает

измельчение и продвижение пищи.

3. Всасывательная – перенос всех конечных продуктов пере-

варивания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из

пищеварительного канала в кровь.

4. Экскреторная (выделительная) – выделение из организма

продуктов обмена.

5. Инкреторная – выделение пищеварительной системой спе-

циальных гормонов.

6. Защитная:

а) механический фильтр для крупных молекул-антигенов, ко-

торый обеспечивается гликокаликсом на апикальной мембране эн-

тероцитов;

б) гидролиз антигенов ферментами пищеварительной системы;

в) иммунная система желудочно-кишечного тракта представ-

лена специальными клетками (пейеровы бляшки) в тонкой кишке

и лимфоидной тканью аппендикса, в которых содержатся Т- и В-

лимфоциты.

Основные типы пищеварения (по месту действия):

1) внутриклеточное – пищеварительные ферменты действу-

ют внутри клетки;

2) внеклеточное (полостное) – пищеварение осуществляется

под действием выделяющихся в полость желудочно-кишечного

тракта ферментов. Оно не является основным, так как при этом

происходит разрушение не более 20 – 30 % всех химических связей

питательных веществ.

3) мембранное, или пристеночное, контактное (в зонах слизи-

стого слоя и щеточной каймы энтероцитов, составляющих стенку

тонкой кишки), осуществляется за счет ферментов, выделяемых эн-

тероцитами (см. раздел 5.8. Пищеварение в тонкой кишке).

Типы пищеварения (по источникам ферментов):

1. Аутолитическое, происходящее с помощью ферментов, ко-

торые содержатся в самой пище. Например, ферменты, поступаю-

щие с материнским молоком, активируются при контакте со слизи-

стой оболочкой пищеварительного тракта грудного ребенка и рас-

щепляют белки и жиры женского молока.

2. Симбионтное, т.е. пищеварение под действием не собствен-

ных ферментов, а ферментов других организмов, попадающих в

желудочно-кишечный тракт вместе с пищей. У человека, в отличие

от жвачных животных, этот вид пищеварения представлен слабо,

может осуществляться за счет собственной микрофлоры кишечни-

ка. Микробиоценоз пищеварительного тракта очень чувствителен

к питанию (при чрезмерном употреблении белков развиваются гни-

лостные процессы) и действию лекарственных препаратов, особен-

но антибиотиков, сильно угнетающих микрофлору кишок. Для нор-

мальной деятельности микрофлоры необходимы пищевые волокна

(клетчатка). Продукты гидролиза пищевых веществ ферментами

микроорганизмов кишечника носят название вторичных.

3. Собственное пищеварение, протекающее за счет ферментов

пищеварительной системы. Это основной вид переработки пита-

тельных веществ в пищеварительной системе человека.

5.2. Механизмы регуляции пищеварения. Условные

и безусловные пищевые рефлексы

Регуляция деятельности желудочно-кишечного тракта осуще-

ствляется с помощью следующих механизмов:

1) центральный нервный;

2) местный нервный;

3) гормональный.

Центральные нервные влияния наиболее характерны для слюн-

ных желез, в меньшей степени для желудка, еще в меньшей степе-

ни для кишечника. Гормональные влияния выражены достаточно

хорошо в отношении желудка и особенно кишечника, а местные,

или локальные, механизмы играют существенную роль, в основ-

ном в тонком и толстом кишечнике.

Центральный уровень регуляции о существляется в структу-

рах продолговатого мозга и ствола мозга, совокупность которых

образует пищевой центр. Пищевой центр координирует деятель-

ность пищеварительной системы, т.е. регулирует сокращения сте-

нок желудочно-кишечного тракта и выделение пищеварительных

соков, а также регулирует пищевое поведение в общих чертах. Це-

ленаправленное пищевое поведение формируется с участием гипо-

таламуса, лимбической системы и коры больших полушарий.

Сложнорефлекторный механизм является ведущим механиз-

мом в регуляции пищеварительного процесса. Его детально изучил

создатель учения о пищеварении академик И.П. Павлов (1904 г. –

Нобелевская премия за исследования по физиологии пищеварения),

разработав методы хронического эксперимента, позволяющие по-

лучать необходимый для анализа чистый сок в любой момент