Проведение возбуждения по нервным волокнам осуществляется по определенным законам
Закон анатомической и физиологической целостности
| Проведение возбуждения по нервному волокну возможно лишь в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность |
Нарушение физиологической целостности возможно в результате воздействия множества факторов (наркотические вещества, охлаждение, перевязка и др.)
Закон изолированного проведения возбуждения
| В составе нерва возбуждение по нервному волокну распространяется, изолировано, т. е. не переходя с одного волокна на другое |
Это обусловлено тем, что сопротивление межклеточной жидкости значительно ниже сопротивления мембраны волокна.
Поэтому основная часть тока между возбужденными и невозбужденными участками проходит по межклеточным щелям не действуя на рядом расположенные нервные волокна.
Закон имеет важное значение, поскольку нерв содержит большое количество нервных волокон (чувствительных, двигательных, вегетативных), которые иннервируют различные по структуре и функциям эффекторы (клетки, ткани, органы)
Закон двухстороннего проведения возбуждения
| Возбуждение по нервному волокну распространяется в обе стороны от места его возникновения, т. е. как центробежно, так и центростремительно |
Нервные волокна обладают лабильностью (пропускной способностью)
Лабильность – это способность воспроизводить определенное количество потенциалов действия в единицу времени в соответствии с ритмом действующего раздражителя
Мерой лабильности является максимальное количество ПД, которое способна воспроизвести структура без искажения ритма
Лабильность определяется длительностью пика потенциала действия, в частности, продолжительностью фазы абсолютной рефрактерности.
Поскольку абсолютная рефрактерность у нервного волокна самая короткая, то нервное волокно способно воспроизвести от 500 до 1000 импульсов в секунду.
Лабильность скелетной мышцы 200-300 имп./с
2 вопрос:Кровяное давление и факторы, влияющие на его величину. Давление крови в разных отделах сосудистого русла.
Кровяное давление - это давление крови на стенки сосудов.
Артериальное давление - это давление крови в артериях.
На величину кровяного давления влияют несколько факторов.
1. Количество крови, поступающее в единицу времени в сосудистую систему.
2. Интенсивность оттока крови на периферию.
3. Ёмкость артериального отрезка сосудистого русла.
4. Упругое сопротивление стенок сосудистого русла.
5. Скорость поступления крови в период сердечной систолы.
6. Вязкость крови
7. Соотношение времени систолы и диастолы.
8. Частота сердечных сокращений.
Таким образом, величина кровяного давления, в основном, определяется работой сердца и тонусом сосудов (главным образом, артериальных).
В аорте, куда кровь с силой выбрасывается из сердца, создается самое высокое давление (от 115 до 140 мм рт. ст.).
По мере удаления от сердца давление падает, так как энергия, создающая давление, расходуется на преодоление сопротивления току крови.
Чем выше сосудистое сопротивление, тем большая сила затрачивается на продвижение крови и тем больше степень падения давления на протяжении данного сосуда.
Так, в крупных и средних артериях давление падает всего на 10%, достигая 90 мм рт.ст.; в артериолах оно составляет 55 мм, а в капиллярах – падает уже на 85%, достигая 25 мм.
В венозном отделе сосудистой системы давление самое низкое.
В венулах оно равно 12, в венах – 5 и в полой вене – 3 мм рт.ст.
В малом круге кровообращения общее сопротивление току крови в 5-6 раз меньше, чем в большом круге. Поэтому давление в легочном стволе в 5-6 раз ниже, чем в аорте и составляет 20-30 мм рт.ст. Однако и в малом круге кровообращения наибольшее сопротивление току крови оказывают мельчайшие артерии перед своим разветвлением на капилляры.
Давление в артериях не является постоянным: оно непрерывно колеблется от некоторого среднего уровня.
Период этих колебаний различный и зависит от нескольких факторов.
1. Сокращения сердца, которые определяют самые частые волны, или волны первого порядка. Во время систолы желудочков приток крови в аорту и легочную артерию больше оттока, и давлением в них повышается.
В аорте оно составляет 110-125, а в крупных артериях конечностей 105-120 мм рт.ст.
Подъем давления в артериях в результате систолы характеризует систолическое или максимальное давлениеи отражает сердечный компонент артериального давления.
Во время диастолы поступление крови из желудочков в артерии прекращается и происходит только отток крови на периферию, растяжение стенок уменьшается и давление снижается до 60-80 мм рт.ст.
Спад давления во время диастолы характеризует диастолическое или минимальное давлениеи отражает сосудистый компонент артериального давления.
Для комплексной оценки, как сердечного, так и сосудистого компонентов артериального давления используют показатель пульсового давления.
Пульсовое давление – это разность между систолическим и диастолическим давлением, которое в среднем составляет 35-50 мм рт.ст.
Более постоянную величину в одной и той же артерии представляет среднее давление, которое выражает энергию непрерывного движения крови.
Так как продолжительность диастолического понижения давления больше, чем его систолического повышения, то среднее давление ближе к величине диастолического давления и вычисляется по формуле: СГД = ДД + ПД/3.
У здоровых людей оно составляет 80-95 мм рт.ст. и его изменение является одним из ранних признаков нарушения кровообращения.
2. Фаз дыхательного цикла, которые определяют волны второго порядка. Эти колебания менее частые, они охватывают несколько сердечных циклов и совпадают с дыхательными движениями (дыхательные волны): вдох сопровождается понижением кровяного давления, выдох – повышением.
3. Тонуса сосудодвигательных центров, определяющие волны третьего порядка.
Это еще более медленные повышения и понижения давления, каждое из которых охватывает несколько дыхательных волн.
Колебания вызываются периодическим изменением тонуса сосудодвигательных центров, что чаще наблюдается при недостаточном снабжении мозга кислородом (при пониженном атмосферном давлении, после кровопотери, при отравлениях некоторыми ядами).
3 вопрос: Обмен веществ у плода
Питательные вещества плод получает из материнской крови. Переход глюкозы через плаценту осуществляется путем облегченной диффузии. Глюкоза используется и для отложения запаса питательных веществ в виде гликогена и жира. Гликоген накапливается в печени, скелетных мышцах и миокарде. Его концентрация в печени в 2-3 раза, скелетных мышцах в 3-5 раз, а в миокарде в 10 раз больше, чем у взрослых. Интенсивен также метаболизм аминокислот, поскольку они используются для синтеза тканевых белков, ферментов и гормонов белковой природы, необходимых для обеспечения роста.
В переносе аминокислот через плаценту участвуют процессы активного транспорта (против концентрационного градиента). Концентрация аминокислот в плазме крови плода примерно в 2 раза больше, чем у матери. Переход гамма-глобулинов от матери обеспечивает иммунитет в раннем постнатальном онтогенезе. В небольшом количестве транспортируются альбумины. Перенос липидов через плаценту выражен слабо. Концентрация их в плазме крови плода в 2-3 раза меньше, чем у матери. Медленно транспортируются и жирные кислоты. Транспорт их из крови матери составляет 20 % от потребностей плода. В печени плода с большей интенсивностью, чем у взрослого, осуществляется синтез жирных кислот, которые используются для синтеза жиров. В мозге жирные кислоты необходимы для образования липидов мембран клеток и миелиновых оболочек, а в лёгких – для синтеза сурфактанта. Значительное количество жира в организме плода синтезируется из углеводов.
Изменения обмена энергии после рождения
Организм новорождённых использует запасы питательных веществ. Для поддержания необходимой концентрации глюкозы в крови используются запасы гликогена. К концу 1 суток после рождения запасы гликогена почти исчерпываются. Затем концентрация гликогена в печени медленно увеличивается и достигает уровня взрослых на 2-3 неделе жизни ребёнка. Распаду гликогена способствует увеличение концентрации глюкагона в плазме крови. Интенсивность образования глюкозы из гликогена у новорождённых гораздо больше. Образующаяся глюкоза быстро используется в обмене веществ. Концентрация глюкозы в крови при рождении составляет 4,1 ммоль/л (физиологическая гипогликемия), затем увеличивается и к концу 1 недели вновь составляет 4,1 ммоль/л.
Вследствие быстрого истощения запасов гликогена основным источником энергии новорождённых становятся жиры. Интенсивное их расщепление начинается через несколько часов после рождения. В течение суток концентрация жирных кислот в плазме крови достигает максимального уровня, после чего постепенно снижается на протяжении 6-12 месяцев. В первые дни после рождения возрастает значение расщепления жира, но глюкоза остается важным источником энергии (прежде всего для ЦНС). Интенсивный гликогенолиз сменяется усилением глюконеогенеза. Большое количество глюкозы образуется из глицерола. Глюконеогенез из аминокислот у новорождённых выражен слабее, чем у взрослых. Распад белков имеет небольшое значение в энергетическом обеспечении ребёнка (он дает 5 % энергии, а у взрослых – 17 %).
У плода дыхательный коэффициент близок к 1. За 12 часов после рождения его величина снижается до 0,73-0,78. Со 2-х суток он постепенно увеличивается, и к 5 дню после рождения достигает 0,85. Изменения обмена энергии после рождения связаны с особенностями обмена веществ ребёнка, становлением гормональной регуляции, ростом организма, типом питания, увеличением массы скелетных мышц и их деятельностью.
Билет 11
1 вопрос: Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка, или нейрон, или нейроцит. Всю нервную систему можно представить как взаимосвязанную и взаимодействующую сеть из нескольких триллионов нервных клеток. Несмотря на их громадное разнообразие, можно говорить о ряде общих структурных и функциональных признаков, присущих всем нервным клеткам (рис. 5).
В нейроне выделяют следующие основные части: тело, отростки и их окончания.
Тело нейрона, размеры которого колеблются от 4 до 130 мкм, представляет собой скопление клеточной плазмы, в которой располагается ядро – носитель генетической информации, митохондрии – универсальные «генераторы» энергии, необходимой для обеспечения деятельности клетки, и большое количество структур, выполняющих различные специфические функции.
Поверхность нейрона, его оболочка, часто именуемая просто мембраной, не только обеспечивает обмен с окружающей средой, но, обладая свойствами полупроницаемой мембраны, является структурой, где развиваются сложные процессы биоэлектрогенеза, лежащие в основе главных функций нервной клетки.
Отростки нервных клеток являются выростами цитоплазмы. Различают два вида отростков. Дендриты – короткие, древовидно ветвящиеся, постепенно истончаются и заканчиваются в окружающих тканях. Количество их достигает десяти, они многократно увеличивают поверхность клетки.
Помимо дендритов нервная клетка всегда имеет один аксон (или нейрит). Этот отросток всегда более крупный, длинный (до 1 м) и менее ветвистый. Аксон заканчивается синапсом, при помощи которого он функционально взаимодействует с иннервируемыми структурами.
По своей функциональной значимости в составе рефлекторной дуги различают три вида нейронов:
рецепторные (чувствительные, афферентные), имеющие чувствительные нервные окончания, которые способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды;
эффекторные (эфферентные), окончания аксонов которых передают нервный сигнал на рабочий орган;
ассоциативные (вставочные, центральные), являющиеся промежуточными в составе рефлекторной дуги и передающие информацию с чувствительного нейрона на эффекторные.
Следует иметь в виду, что на теле и отростках большинства нервных клеток имеется очень большое количество синапсов, через которые поступает информация с других нейронов.
Несмотря на громадное морфологическое и функциональное разнообразие нейронов, можно выделить ряд ключевых свойств и функций.
К числу наиболее важных свойств относятся:
1. Наличие трансмембранной разности потенциалов, т. е. между наружной и внутренней поверхностями оболочки нейрона в покое регистрируется разность потенциала порядка 90 мВ, наружная поверхность электроположительна по отношению к внутренней. Величина и направление трансмембранного тока меняются в зависимости от состояния нейрона.
2. Очень высокая чувствительность к некоторым химическим веществам (медиаторам) и электрическому току.
3. Способность к нейросекреции, т. е. к синтезу и выделению в окружающую среду или в синаптическую щель биологически активных веществ.
4. Высокий уровень энергетических процессов, что обусловливает необходимость постоянного притока основного источника энергии – глюкозы и кислорода, необходимого для окисления.
Принято различать следующие функции нейрона:
1. Воспринимающая – эта функция представлена двумя механизмами. Во-первых, чувствительные окончания дендритов способны обеспечить рецепцию, т. е. трансформацию специфической энергии раздражителя внешней или внутренней среды в неспецифический процесс нервного возбуждения, нервный импульс, который по отростку распространяется по направлению к телу нервной клетки. Во-вторых, на всех частях нейрона имеются многочисленные (до нескольких десятков тысяч) синапсы, при помощи которых химическим путем возбуждение передается от одного нейрона к другому. Химические вещества, осуществляющие эту передачу, обозначают медиаторы (или нейротрансмиттеры). К их числу, в частности, относятся адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и многие другие. В результате воздействия медиатора в теле нервной клетки развивается возбуждение и возникновение нервного импульса или снижение возбудимости нейрона – его торможение.
2. Интегративная – обработка одновременно или в течение короткого интервала времени поступающих нервных сигналов по механизму их алгебраической суммации, в результате которой на выходе нейрона формируется сигнал, несущий в себе информацию всех суммированных сигналов.
3. Мнестическая, основанная на существовании тонких молекулярных биофизических процессов, сохраняющих след от всякого предыдущего воздействия и благодаря этому трансформирующих характер ответной реакции на всякое последующее. По существу, это элементарная форма памяти и научения.
4. Проводниковая функция, суть которой состоит в том, что от тела нейрона по аксону к его окончанию в естественных условиях только в одном этом направлении распространяется, не затухая, нервный импульс. Скорость его распространения в зависимости от морфофункциональных особенностей проводника колеблется от нескольких сантиметров до 100–120 метров в секунду.
5. Передающая, проявляющаяся в том, что нервный импульс, достигнув окончания аксона, который, собственно, уже входит в структуру синапса, обусловливает выделение медиатора – непосредственного передатчика возбуждения к другому нейрону или исполнительному органу.
Часто в бытовых разговорах приходится слышать сожалеющее высказывание, что нервные клетки не восстанавливаются. Да, применительно к телу нейрона, это действительно так, и в ряде случаев это действительно плохо. Но следует также иметь в виду, что количество нейронов у человека значительно превышает его потребности на протяжении всей жизни. И, кроме того, как указывалось выше, нервные клетки на протяжении жизни человека «обучаются», «приобретают опыт», а потому включение в слаженный нейрональный ансамбль «необученного» элемента затруднило бы его работу.
1.2 вопрос: Экстракардиальная регуляция.
Экстракардиальная регуляция включает внесердечные механизмы и предусматривает участие в них ЦНС.
К внесердечным механизмам относятся сердечно-сосудистые и сопряженные рефлексы.
Сердечно-сосудистые рефлексы
1. Прессорецепторный рефлекс. При повышении артериального давления раздражаются барорецепторы дуги аорты и каротидного синуса.
Импульсы от них поступают в вагусный центр, угнетающий деятельность сердца и одновременно сосудосуживающий центр.
Следствием является брадикардия и расширение сосудов.
При снижении АД реакция имеет противоположную направленность.
2. Рефлекс Парина. При повышении давления в малом кругу кровообращения раздражаются рецепторы легочной артерии.
Это приводит к замедлению работы сердца.
3. Рефлекс Бейнбриджа. При повышении давления в полых венах и правом предсердии рефлекторно повышается тонус симпатического нерва, что стимулирует деятельность сердца.
4. Рефлекс Геринга-Брейера заключается влиянием фаз дыхания на сердечную деятельность. Так, вдох вызывает угнетение блуждающего нерва и стимулирует сердечную деятельность, а выдох вызывает обратную реакцию.
К сопряженным рефлексам относятся
1. Рефлекс Гольца, когда раздражение рецепторов органов брюшной полости приводит к активации вагуса, ядер блуждающего нерва и, как следствие, вагусное торможение сердечной деятельности.
2. Глазо-сердечный рефлекс Данини-Ашнера: надавливание на глазные яблоки через тройничный нерв приводит к активации ядер блуждающего нерва и угнетению сердечной деятельности.
3. Рефлексы с проприорецепторов скелетных мышц и суставов (при повышении физической нагрузки) проявляются усилением сердечной деятельности.
4. Рефлексы раздражения ноцицепторов (рецепторов боли) сопровождаются болевой афферентацией через спиноталамический и спиноретикулярный тракты, возбуждением ретикулярной формации продолговатого мозга, сосудо-двигательного центра, активацией.
симпатических центров и увеличением ЧСС.
При чрезмерных болевых воздействиях может наступить перевозбуждение сосудо-двигательного центра и угнетение сердечной деятельности.
5. Рефлексы раздражения ирритантных рецепторов дыхательных путей едкими газами сопровождаются активацией ядер блуждающего нерва через вагус и проявляются торможением деятельности сердца.
6. Рефлексы раздражения механо- и хеморецепторов верхних дыхательных путей (в частности, слизистой носовых ходов).
Через тройничный нерв (языкоглоточный, верхнегортанный) активируется ретикулярная формация ствола мозга.
Следствием является возбуждение сосудо-двигательного центра, активация симпатических центров и активация деятельности сердца.
Следующими ступенями иерархии нервных центров, регулирующих работу сердца, являются центры гипоталамуса, лимбической системы и коры больших полушарий головного мозга.
3 вопрос: ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНОГО ОБМЕНА У ДЕТЕЙ.
ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА РОСТ
Особенности основного обмена у детей
Измерение основного обмена у детей затруднено. Поэтому у маленьких детей определяют стандартный обмен энергии: во время сна и через 30-60 минут после кормления. Стандартный обмен близок к основному.
Интенсивность основного обмена с наибольшей скоростью увеличивается в первый год после рождения (примерно от 120 до 600 ккал/сут.). После этого прирост основного обмена замедляется и вновь ускоряется в период полового созревания.
Согласно правилу поверхности, величины основного обмена, приходящиеся на единицу поверхности тела, не зависят от размеров организма. Основной обмен у взрослых соответствует правилу поверхности тела. У детей имеются отклонения от этого правила. В первые недели после рождения величины основного обмена, отнесенные к 1 м2 поверхности тела, значительно ниже, чем у взрослых. К 3 месяцам его величины приближаются к уровню взрослых, после чего продолжают увеличиваться до максимума к 1-2 годам (1300 ккал/сут.). После этого основной обмен, отнесенный к поверхности тела, постепенно уменьшается. Чем меньше размеры тела, тем большая поверхность приходится на единицу массы тела. Отношение поверхности тела к его массе быстрее всего уменьшается в течение 1 года жизни ребёнка (до 420 см2/кг).
Затраты энергии на рост
У детей часть энергии расходуется на рост. Энергетическая стоимость построения 1 г тканей в возрасте до 4 месяцев составляет 4-6 ккал, у более старших – 6,3 ккал.
Увеличение массы тела у детей происходит неравномерно. С наибольшей скоростью (около 30 г/сутки) масса тела увеличивается в первые 3 месяца после рождения. Энергетическая стоимость роста составляет 140 ккал/сутки. Затем интенсивность роста ослабевает. У детей в возрасте 1 года суточная прибавка массы тела – около 10 г, а затраты энергии на рост составляют около 60 ккал/сутки. Энергетическая стоимость роста относительно низка в возрасте от 3 лет до периода полового созревания (около 30 ккал/сутки). Во время полового созревания она увеличивается до 110 ккал/сутки.
Таким образом, у детей 1 месяца на рост идет около 37 ккал/кг в сутки или около 70 % основного обмена. С возрастом относительные затраты энергии на рост уменьшаются. Минимальные величины отмечаются в период от 3 лет до начала полового созревания (1,5-2 ккал/кг в сутки, что составляет 2-4 % от основного обмена). В период полового созревания относительные величины несколько возрастают (примерно 2 ккал/кг в сутки, т.е. 7-8 % основного обмена). Количество энергии, затрачиваемой на рост детей наиболее велико в первые 3 месяца после рождения.
Билет 12
1. Вопрос1: Синапс. Классификация. Особенности строения. Механизм передачи возбуждения в химическом синапсе. Свойства синапсов
Синапс (соединять, смыкать, связывать) – это структурное образование, которое обеспечивает переход возбуждения с нервного волокна на инервируемую клетку.
Классификация и особенности строения по учебнику.