Методы изучения физиологических функций.
Методы изучения физиологических функций.
1. Наблюдения-широко применяется в этологии (наука о поведении животных)
2. Метод острого опыта (вивисекция).
3. Метод хронического эксперимента (Фистула).
4. Метод изолированных органов.
5. Метод выработки условных рефлексов.
6. Метод радиоактивных изотопов.
7. Метод радиотелеметрии-Наблюдение за объектом на расстоянии.
8. Метод электрокардиографии-метод регистрации потенциалов в работе сердца.
9. Метод электроэнцефалограммы-регистрация биопотенциалов мозга.
10. Метод миографии-метод регистрации сокращения мышц.
11. Метод сосудистых анастомозов (мостики)-метод образования мостиков между венозными и артериальными сосудами.
12. Метод катетеризации. Вставляются либо в полости, либо в сосуды.
Фиксация животных может быть полной или частичной. Для обездвиживания используют наркоз. Виды наркоза:
· Ингаляционный-при вдыхании лекарственного препарата.
· Внутренний-внутривенно.
· Внутримышечный.
· Внутрибрюшинный.
· Подкожный.
Наркоз также может быть чистым или комбинированным. Комбинированный- введение нескольких препаратов разными путями или последовательно. Потенцированный наркоз-с предварительным введением лекарственных веществ в качестве подготовки к основному наркозу (премедикация).
Физиологические растворы.
Физиологический раствор-это раствор, который по своему осмотическому давлению близок к биологическим жидкостям организма таким как крови лимфа, тканевая жидкость. Если раствор по своему осмотическому давлению близок к биологическим жидкостям, то он называется изотоническим. Если раствор по своему осмотическому давлению ниже изотонического, то он называется гипотоническим, если выше изотонического, то гипертонический. Простой физиологический раствор-раствор поваренной соли для теплокровных 0.85-0.9% NACl. Для хладнокровных 0.65% NaCl. Сложный раствор-раствор Рингера.
| Составные части раствора | Раствор поваренной соли. | Раствор Рингера. | Раствор рингера-Локк. | Раствор рингер-тироде. |
| NaCl | 0.96 (0,65) | 0.8 (0,6) | 1,9 | 0,8 |
| KCL | 0,042 (0,01) | 0,042 | 0,02 | |
| CaCL2 | 0,024 (0,01) | 0,024 | 0,02 | |
| NaHCo3 | 0,01 (0,01) | 0,02 | 0,01 | |
| MgCl2 | 0,01 | |||
| Na2H2Po4 | 0,005 | |||
| Глюкоза | 0,1 | 0,1 | ||
| Кислород. | Насыщенный кислородом | Насыщенный кислородом. |
Раздражители-факторы внешней или внутренней среды действующий на возбудимую ткань.
Классификация по природе:
1. Физические (механические, температура, электричество, световые, звуковые, радиоактивные излучения).
2. Химические (гормоны, кислоты, щёлочи, соли, яды, медиаторы).
По биологическому действию на ткань:
1. Адекватные-раздражители, к действию которых ткань приспособлена.
2. Неадекватные-раздражители, к действию которых ткань не приспособлена (электричество).
По месту действия на ткань:
1. Внутренние (эндогенные)-гормоны, метаболиты.
2. Внешние (экзогенные)- свет, звук.
По силе действия на ткань:
1. Пороговые-минимальная сила раздражителя, способная вызвать ответную реакцию.
2. Допороговые- сила меньше пороговой (подпороговые). В обычных условиях ткань на них не реагирует.
3. Сверхпороговые. Сила больше пороговой. Ткань реагирует, но при высокой силе раздражения может произойти торможение ответной реакции.
Нервно-гуморальная регуляция функций организма.
Нервная регуляция-это регуляция с помощью нервных связей объединённых в единое целое. Основная форма деятельности нервной системы-Рефлекс. Рефлекс-ответная реакция на раздражитель при обязательном участии ЦНС (головного и спинного мозга). Время рефлекса- время от начала действия раздражения до появления ответной реакции. Зависит от силы раздражителя, от площади и от структуры рефлекторной дуги. Рефлекторная дуга-это путь, по которому проходит возбуждение при осуществлении рефлекса. Она состоит из 6 компонентов:
1. Рецептор (Аффектор).
2. Афферентное (центростремительное) нервное волокно.
3. ЦНС.
4. Эфферентное (центробежное) нервное волокно.
5. Рабочий орган (Эффектор).
6. Обратная афферентация-это информирование ЦНС о выполненном действии.
Гуморальная регуляция.
Регуляция через жидкие среды организма: кровь, лимфа, тканевая жидкость. Через жидкие среды действуют медиаторы, гормоны, метаболиты и.т.д. Гуморальная регуляция не является чётко целенаправленной. Гуморальные вещества могут действовать на многие органы и ткани.
Парабиоз и его фазы.
При действии на нерв наркотических веществ лабильность его снижается, а затем он утрачивает способность проводить возбуждение. Такое состояние называется парабиозом. Парабиоз имеет три фазы:
1. Уравнительная. (когда на любую силу раздражителя, мышца отвечает с одинаковой силой сокращения.
2. Парадоксальная. На сильное раздражение слабый ответ, на слабое раздражение сильный ответ.
3. Тормозная-отсутствие ответной реакции.
Синапсы.
Синапс-это место контакта 2-х нейронов или нейрона и иннервированной клеткой. К синапсу подходит пресинаптическое нервное волокно, на конце которого ампулообразное расширение, внутри расширения вакуоли с медиатором, на самом конце пресинаптическая мембрана, в ней поры, затем идёт синаптическая щель, затем постсинаптическая мембрана, в ней начинается постсинаптическое нервное волокно
Когда по пресинаптическому нервному волокну возбуждение поступает к пресинаптической мембране она активируется, открывает её каналы и медиаторы из вакуолей изливается в синаптическую щель. Этот медиатор оседает на постсинаптической мембране, активирует в ней Na-K насос, что приводит к образованию потенциала действия и дальнейшей передачи возбуждения по постсинаптическому нервному волокну.
Свойства синапсов:
1. Действует в одном направлении.
2. Маленькая скорость.
Передача возбуждения с нерва на мышцу осуществляется нервно-мышечным синапсом. Особенность строения нервномышечного синапса заключается в том, что пресинаптическая мембрана имеет выросты, которые вдавливают внутрь мышечные волокна постсинаптической мембраны. Постсинаптическая мембрана представляет собой мембрану мышечного волокна.
1. Пресинаптическое волокно.
2. Постсинаптической волокно.
3. Синаптическая щель.
4. Вакуоли.
5. Постсинаптическая мембрана.
6. Пресинаптическая мембрана.
Таблица по вегетативной нервной системе.
| Орган | Действие вегетативных | нервов |
| Симпатический нерв | Парасимпатический нерв | |
| Зрачок. | расширение | Сужение |
| Слёзные железы. | ---------------------------- | Возбуждение секрета. |
| Ресничная мышца. | расслабление | ---------------------------- |
| Слюнные железы. | Выделение вязкого секрета | Выделение жидкого секрета |
| Бронхи. | расширение | Сужение |
| Бронхиальные железы. | Торможение секреции | Возбуждение секреции |
| Сердечная мышца. | Учащение сердечных сокр. | Замедление сердечных сокр |
| Кров. сосуды мозга. | сужение | Расширение |
| Коронарные сосуды. | Сужение или расширение | --------------------------------- |
| Кожные сосуды | расширение | --------------------------------- |
| Скелетные мышцы. | Сужение | ---------------------------------- |
| Сосуды брюшной полости. | Сужение | --------------------------------- |
| Моторика и тонус желудка и кишечника. | Торможение | Усиление |
| Сфинктеры желудка и кишечника. | Сокращение | Расслабление |
| Секреция желудка и кишечника. | Торможение | Возбуждения |
| Поджелудочная железа. | ------------------------------ | Возбуждение секреции |
| Секреция инсулина. | Снижение | Повышение |
| Желчные пути печени. | Расслабление | Сокращение |
| Мочевой пузырь. | Расслабление | Сокращение |
| Сфинктеры мочевых путей. | Сокращение | Расслабление |
| Моторика мочеточников. | Усиливает | ----------------------------- |
| Надпочечники (мозговой слой). | Секреция адреналина | ---------------------------- |
| Печень. | Глюконеогенез и гликолиз | ---------------------------- |
| Мышцы поднимающие волосы | Сокращение | ---------------------------- |
| Основной обмен. | Усиливает | ----------------------------- |
| Половые органы. | Вызывает эякуляцию | Вызывает эрекцию |
| Матка. | Расслабление | -------------------------- |
В вегетативной нервной системе существуют 2 вида нейронов (отдела):
1. Симпатическая.
2. Парасимпатическая.
Особенности функций отделов:
1. Вегетативные волокна выходят из нервов не на всём протяжении, а только в некоторых участках.
2. Вегетативные нейроны очень тонкие и большей частью лишены миелиновых оболочек.
3. Вегетативные волокна менее возбудимые, чем соматические, а возбуждение по ним распространяется с меньшей скоростью.
4. Волокна вегетативного отдела не доходят до иннервируемого органа, а заключается в вегетативных ганглиях, т.е. волокно состоит из 2-х нейронов и прерывается в ганглиях.
5. По действию вегетативные волокна более продолжительные.
Различия между симпатическим\парасимпатическим отделом:
1. Их центры лежат в разных участках ЦНС.
2. Ганглии симпатической системы находятся вдали от иннервируемого волокна и постганглионарные волокна идут на значительном расстоянии. Ганглии парасимпатической системы находятся в толще иннервируемого органа или близи его.
3. Симпатическая система иннервирует все органы и ткани, не универсально и некоторые органы её не имеют (кожа, потовые железы, надпочечники, мочеточники, скелетные мышцы, селезёнка и.т.д.
4. Симпатическая система распространяет импульс диффузно, занимающая большую иннервируемую область. Парасимпатическая система имеет более локальный характер возбуждения и не имеет такого обильного ветвления.
5. Медиаторы симпатической системы норадреналин, а парасимпатической системы ацетилхолин.
6. Окончания парасимпатической системы блокируется атропином, а парасимпатическая этотоксином.
7. Обе системы работают в сфере антагонизма, одни усиливают, другие понижают.
Таблица железы внутренней секреции. Их гормоны и механизм их действия.
| Железа | Гормон | Механизм действия. | |
| Гипоталамус | Либерины: | ||
| Кортиколиберин | Стимулирует процесс образования и выделения в кровь АКТГ | ||
| Тиролиберин | Стимулирует процесс образования и выделение в кровь ТТГ и пролактина | ||
| Соматолиберин | Стимулирует процесс образования и выделения в кровь СТГ | ||
| Фолиберин | Стимулирует процесс образования и выделения в кровь ФСГ | ||
| Люлиберин. | Стимулирует процесс образования и выделения в кровь ЛГ | ||
| Пролактин | Стимулирует процесс образования и выделения в кровь пролактина | ||
| Меланолиберин | Влияет на среднюю долю гипофиза. Стимулирует образование и выделение в кровь меланоцитостимулирующего гормона | ||
| Статины: | |||
| Меланостатин | Угнетает функцию средней доли гипофиза. | ||
| Соматостатин | Угнетает СТГ, ТТГ, инсулин и глюкагон. | ||
| Пролактостатин | Угнетает развитие пролактина. | ||
| Гипофиз | СТГ (гормон роста) | Повышает синтез белка, стимулирует использование углеводов, способствует росту скелета. Медиатор действия-соматомедин (образуется в печени). Уровень СТГ повышается в экстренных ситуациях и при снижении уровня глюкозы в крови. | |
| Пролактин (лютеотропный гормон) | Сходен с СТГ, стимулирует развитие молочных желёз, синтез белка молока, ускоряет молокоотдачу, усиливает проявление материнских инстинктов, активирует функцию сальных желёз, рост волос, рост внутренних органов и поддержание жёлтого тела при беременности. | ||
| АКТГ | Влияет на кору надпочечников, усиливает образование и выделение в кровь кортикостероидов, является антагонистом СТГ. | ||
| ТТГ | Действует на щитовидную железу, на накопление в ней йода, на биосинтез гормонов и выделение их в кровь. | ||
| ФСГ | Стимулирует рост и развитие фолликул в яичнике и сперматозоидов в семенниках. | ||
| ЛГ | Обеспечивает овуляцию, когда фолликул лопается и образование жёлтого тела, стимулирует образование эстрогенов и андрогенов, в организме их должно быть определённое соотношение. ЛГ и ФСГ вместе называются гонадотропными гормонами | ||
| Меланоцитостимулирующий гормон | Стимулирует синтез пигмента меланина, участвует в темновой адаптации, обеспечивает остроту зрения | ||
| Гипофиз (средняя доля) | |||
| Нейрогипофиз (задняя доля) | Антидиуретический гормон (вазопрессин) | Увеличивает проницаемость мембран клеток почечных канальцев, увеличивает обратное всасывание воды и уменьшает диурез, вызывает сокращение артериол, тем самым повышая артериальное давление. | |
| Окситоцин | Выделяется в кровь рефлекторно при сосании молока или доении, вызывает сокращение миоэпителия, альвеол молочной железы, обеспечивая молокоотдачу. При родах вызывает сокращение матки. | ||
| Периферические железы внутренней секреции | |||
| Щитовидная железа | Тироксин (Т4), 3-йодтиронин (Т3) | Влияют на все клетки организма и все виды обмена, на рост и на развитие, усиливает ОВР в тканях, увеличивает потребляемость кислорода, стимулирует рост и развитие половой системы, обеспечивает рост волос, характерную окраску перьев, участвует в развитии и функциях нервной системы и её возбудимости. | |
| Тириокальцитонин | Тормозит клетки, разрушающие кость (остеокласты) и стимулирует клетки участвующие в формировании кости, которые называются остеобласты. Увеличивает отложение Ca в костях, снижает интенсивность всасывания в кишечнике Ca, действует на костную ткань скелета противоположно партгормону. | ||
| Паращитовидная железа | Паратгормон. | Он увеличивает активность остеокластов, которые вызывают местное разрушение костной ткани, при этом освобождается кальций и фосфор поступающий в кровь, где повышается их концентрация. Усиливается всасывание кальция из кишечника и обеспечивает определённый уровень кальция в крови | |
| Тимус | Тимозин, Тимин, Т-активин | Стимулирует лимфопоэз-процесс образования и созревания лимфоцитов. Под его влиянием образуются Т-лимфоциты (клетки иммунной памяти. Активирует клеточную мембрану, участвующую в нервно мышечные передачи импульсов в углеводном обмене и Ca | |
| Поджелудочная железа | Инсулин | Понижает уровень глюкозы в крови. Из поджелудочной железы по воротной вене поступает в печень, где часть его разрушается. Оттуда поступает в кровь 95%циркулирующей в связанной форме и 45% свободная форма. Только свободная форма обладает функциональной активностью. Повышает проницаемость мембран для глюкозы и обеспечивает синтез гликогена из глюкозы, который откладывается в печени. | |
| Глюкагон | Антагонист инсулина. Обеспечивает распад гликогена до глюкозы и тормозит синтез гликогена. | ||
| Надпочечники | Кора надпочечников: | ||
| Минералокортикоиды (регулируют минеральный обмен) альдостерон и дезоксикортикостерон. | Альдостерон в 25 раз активнее. Активен только в свободной форме. Они действуют на почечные канальцы. Регулируют водно-солевой обмен. | ||
| Глюкокортикоиды: кортизол и кортикостерон. | Активность кортизола выше. Стимулирует распад белков. Угнетает биосинтез белков в мышечной ткани, повышает уровень глюкозы в крови, повышает защитные силы в организме, обеспечивает сохранение жизни в экстренных ситуациях, обладает противовоспалительным действием и подавляет аллергические реакции. | ||
| Половые гормоны: | |||
| Андрогены и эстрогены (их меньше) | Отвечают за рост и развитие во время полового созревания. | ||
| Мозговое вещество: | |||
| Катехоламины: адреналин, норадреналин, дофамин. | Регулирует все виды обмена, мобилизует энергетические ресурсы организма, обеспечивает готовность организма к оборонительным, защитным и агрессивным реакциям, а также приспособленность к условиям повышенной деятельности, обеспечивает интенсивную мышечную работу. | ||
| Яичники | Эстрогены: эстрадиол и его метаболиты: эстрон и эстриол. | Обеспечивает вторичные половые признаки, вызывает половую доминанту, участвует в регуляции обменных процессов, действует на яичники, на матку, влагалище и молочные железы, стимулирует развитие и созревание яйцеклетки, необходимо участие андрогенов. | |
| Жёлтое тело | Прогестерон | Гормон сохранения беременности. | |
| релаксин | Снижает тонус мышц шейки матки и облегчает роды | ||
| Плацента | Хорионический гонадотропн: | Гонадотропин гормон беременности. Обеспечивает процесс беременности и роды. | |
| Семенники | Андрогены (тестостерон) | Обеспечивает рост, развитие функций органов размножения самца, способствует сперматогенезу, стимулирует нервные процессы, повышает адаптивные возможности организма, сопротивление к неблагоприятным факторам и работоспособность органа. | |
| Эпифиз | Серотонин | Медиатор межнейронных связей, участвует в регуляции артериального и кровяного давления, регулирует температуру тела и дыхание. | |
| Мелатонин | Обеспечивает связь эпифиза с гипоталамо-гипофизарной системой и щитовидной железой, с половыми железами и надпочечниками. | ||
| Тканевые гормоны | |||
| Желудок | Гастрин | Стимулирует секрецию соляной кислоты и пепсина в желудке, усиливает моторику желудка двенадцатиперстной кишки и желчного пузыря. | |
| Гастрон | Угнетает секрецию соляной кислоты в желудке. | ||
| Серотонин | Стимулирует секрецию ферментов желудочного сока и моторику желудка. | ||
| Кишечник | Секретин | Стимулирует процесс образования поджелудочного сока, кишечного сока, желчи и пепсина в желудке. Тормозит моторику желудка и кишечника. | |
| Холецистокенин | Обеспечивает сокращение желчного пузыря, стимулирует процесс образования ферментов поджелудочного сока. | ||
| Энтерогастрин | Угнетает желудочную секрецию. | ||
| Поджелудочная железа | Липокаин | Стимулирует процесс образования жирных кислот в печени, предотвращает жировое превращение в печени. | |
| Соматостатин | Подавляет биосинтез СТГ и синтез белка в клетках | ||
| Почки | Ренин-фермент | Превращает ангиотензиноген в ангиотензим-1, а он в лёгких превращается в ангиотензим-2-обладающий биологической активностью. Суживает сосуды и повышает артериальное кровяное давление | |
| Эритропоэтины | Образование эритроцитов. | ||
| Лейкопоэтины | Образование лейкоцитов | ||
| Тромбопоэтины | Образование тромбоцитов | ||
| Простогландины | Образуются во всех тканях, действуют местно, быстро разрушаются, влияют на все функции, могут быть медиаторами. | ||
| Калликреин | Образуются в лёгких, поджелудочной железе, обеспечивает образование брадикинина, который является сосудорасширяющим полипептидом. | ||
| Серотонин | Также содержится во многих тканях. |
Все железы внутренней секреции функционируют по принципу обратный связей, например, если в крови увеличится уровень гормона, то это является сигналом для гипоталамо-гипофизарной системы на снижение функций железы выделивший этот гормон.
Работа сердца.
Сердце работает циклично. Каждый сердечный цикл состоит из 3-ёх фаз:
1. Систола (сокращение): сокращаются предсердия, желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты, кровь поступает из предсердия в желудочки.
2. Диастола (расслабление). В эту фазу сокращаются желудочки, кровь поступает из желудочков в артериальную систему. Предсердия расслаблены, створчатые клапаны закрыты, полулунные открыты. Имеет 2 подфазы:
a. Фаза напряжения-в желудочках нарастает давление, створчатые клапаны всплывают.
b. Фаза изгнания- сокращение мышц желудочков и изгнание из них крови, предсердия расслаблены.
3. Общая пауза (общая диастола). Предсердия и желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты. Сердце наполняется кровью. Кровь самотёком поступает из вен в предсердия и далее в желудочки.
Кровообращение в самом сердце называют коронарное- это дополнительный круг кровообращения. Коронарные артерии отходят от аорты. Коронарные сосуды заполняются кровью в 3-ую фазу сердечного цикла.
Свойства сердечной мышцы.
1. Возбудимость.
2. Проводимость.
3. Сократимость.
4. Автономия.
5. Рефрактерность.
Автономия-Способность сердечной мышцы сокращаться, будучи изолированным. Связано с наличием проводящей системы. Состоит из нескольких узлов. В этих узлах самопроизвольно генерируются импульсы возбуждения (ПД), которые распространяются по всему сердцу и вызывают его сокращение.
Проводящая система сердца представлена:
1. Синусный узел-расположен в устье полых вен. В нём произвольно генерируются импульсы с частотой 50-80 импульсов в минуту. Т.е. он является водителем ритма сердца 1-ого порядка (пейсмекером).
2. Атриовентрикулярный узел- располагается в правой половине сердца на атриовентрикулярной борозде в правом желудочке. В нём могут самопроизвольно зарождаться импульсы с частотой 30-40 импульсов в минуту. Является водителем ритма 2-ого порядка.
3. Пучок Гиса. Он отходит от атриовентрикулярного узла и заканчивается в межжелудочковой перегородке. В нём самопроизвольно зарождаются импульсы с частотой 10-15 в минуту сокращений, однако является водителем ритма 3-его порядка.
4. Ножки пучка Гиса. Они спускаются по межжелудочковой перегородке в правое и левое желудочки. Самопроизвольной автономной деятельностью не обладает.
5. Волокна Пуркинье. Ими заканчивается ножки пучка Гиса. Они пронизывают мышцы желудочков, также не обладают автономией.
Синусный узел навязывает свой ритм другим пейсмекерам (водителям ритма) сердца.
Возбудимость.
Регуляция работы сердца.
Сердце регулируется нервно-гуморальным путём.
Нервная регуляция: Центр регуляции работы сердца находится в продолговатом мозге, и его работа контролируется корой больших полушарий. Основная роль нервной регуляции принадлежит центробежным нервам сердца. К ним относится: блуждающий нерв (парасимпатический) и симпатические нервы. Блуждающий нерв берёт начало в продолговатом мозге, от ядра блуждающего нерва. Его пресинаптическое волокно идёт в сердце, там располагаются синапсы. Постсинаптическое волокно заканчивается в синусном и атриовентрикулярном узлах. Блуждающий нерв при его возбуждении уряжает работу сердца, уменьшает силу сердечных сокращений, возбудимость и проводимость, т.е. он оказывает отрицательное влияние на работу сердца.
Симпатические нервы берут своё начало в 5-ти верхних грудных сегментах спинного мозга. Пресинаптические волокна заканчиваются в шейном и 2-х грудных звёздчатых ганглиях. Здесь расположены синапсы, постсинаптическое волокна идут к сердцу. При возбуждении симпатических волокон происходит учащение и усиление работы сердца, повышается возбудимость и проводимость.
Доказательством влияния коры головного мозга на работу сердца является то, что на работу сердца вырабатывается условный рефлекс при сочетании условного и безусловного раздражителя. Учащение работы сердца-тахикардия, уряжение брадикардия.
Физиология дыхания.
У высших животных и человека лёгкие находятся в гермитично замкнутой полости. Они окружены висцеральным и париетальным листками плевры, между ними плевральная щель. Давление в плевральной полости меньше атмосферного, лёгкие всегда находятся в растянутом состоянии.Лёгкие в процессе дыхания пассивны. Они только следуют за движением грудной клетки при изменении давления в ней.
Основная роль в механизме дыхания принадлежит дыхательной мускулатуре к которой относится: диафргма, наружные межрёберные и межщрящевые мышцы. За счёт сокращения этих мышц объём грудной клетки увеличивается, давление плевральной полости понижается, воздух засасывается в лёгкие. При расслаблении дыхательных мышц, давление в плевральной полости увеличивается, объём грудной полости понижается, воздух выживается из лёгких.
Механизм вдоха: Вдох осуществляется при сокращении дыхательной мускулатуры когда диафрагм принимает форму конуса, рёбра приподнимаются, объём грудной полости увеличивается, давление понижается, воздух засасывается в лёгкие.
Механизм выдоха: выдох происходит при расслаблении дыхательной мускулатуры, когда диафрагма принимает форму купола, рёбра опускаются, объём грудной полости понижается, давление повышается и воздух выжимается из лёгких.
Жизненная ёмкость лёгких-это тот объём воздуха который можно выдохнуть после максимального вдоха. Жизненная ёмкость лёгких состоит из:
1. Дыхательного объёма-это тот объём воздуха, который вдыхается и выдыхается в покое.
2. Дополнительный объём-это тот объём воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха.
3. Резервный объём-это тот объём воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха.
Кроме того различают общую ёмкость лёгких:
1. Жизненная ёмкость лёгких.
2. Минимальный объём-это тот объём воздуха, который остаётся в лёгких после того как всё выжали.
Остаточный объём-это тот объём воздуха, который остаётся в лёгких после самого глубокого выдоха. Минимальным является дыхательный объём.
Газообмен в лёгких и тканях.
Газообмен осуществляется за счёт разности парциальных давлений газов (парциальное давление-это давление газа в смеси газов). Газообмен в лёгких происходит через дыхательную мембрану. Она представляет собой целый ряд клеток расположенных в несколько слоёв, которые представлены клетками покрывающими альвеолы и клетки составляющие эндотелий капилляров. Все эти клетки расположены черепицообразно, что позволяет газам очень быстро диффундировать из альвеолы в капилляры кислород и из капилляров в альвеолы углекислый газ. Дыхательная мембрана в норме имеет определённую толщину. Газообмен в лёгких между альвеолой и венозной кровью происходит диффузно. Кислорода диффундирует от большего парциального давления к меньшему. В альвеолярном воздухе парциальное давление 102 мм рт. ст, а в венозных капиллярах окружающих альвеолу, т.е. в крови оно составляет 40 мм. Диффузия углекислого газа идёт из венозной крови в альвеолу. Парциальное давление углекислого газа в венозной крови 46 мм, в альвеоле 40 мм.За счёт этой разницы и переходит углекислый газ. Газообмен в тканях осуществляется за счёт разности парциальных давлений. В артериальной крови парциальное давление кислорода составляет 100 мм. рт. ст. В тканевой жидкости, куда из крови диффундирует кислород 25 мм., а внутри клетки 0, таким образом кислород поступает в клетку. Из клетки удаляется углекислый газ, в клетке его парциальное давление составляет 60 мм, в тканевой жидкости 45 мм, в артериальной крови 40 мм. Таким образом углекислый газ диффундирует в кровь превращая её в венозную кровь. Газы переносятся кровью в свободном или связанном состоянии. Большая часть связывается. Кислород переносится в связи связи с белком гемоглобином, находящийся внутри эритроцитов, соединение гемоглобина с кислородом газом называется оксигемоглобин, когда гемоглобин эритроцитов отдаёт кислород, он становится восстановленным гемоглобином. Оксигемоглобин придаёт крови ярко алый цвет, восстановленный придаёт тёмно-вишнёвый. Углекислый газ транспортируется в нескольких формах, 5% его растворено в плазме крови, 10% соединяется с гемоглобином, такое соединение называется карбгемоглобин и 80 % транспортируются в виде бикарбонатов.
Регуляция дыхания.
Основная роль в регуляции дыхания принадлежит дыхательному центру. Дыхательный центр – сложное образование которое состоит из нейронов находящиеся на разных этапах ЦНС. Так в продолговатом мозге находится дыхательный центр, состоящий из 2-х отделов:
1. Центр вдоха.
2. Центр выдоха.
Вдох называется инспирация-инспираторный отдел. Выдох экспирация-экспираторный отдел. В вышележащих отделах нейроны, относящиеся к дыхательному центру, находятся в варолиевом мосту. Эти нейроны отвечают за чередование вдоха и выдоха и называются центром пневмотаксиса, кроме того они отвечают за продолжительность апноэ-отсутствие дыхания. Апноэстический центр. Нейроны гипоталамуса: они отвечают за изменение дыхания при разных уровнях обменных процессов. Высшим центром являются нейроны коры головного мозга. Они обеспечивают приспособление дыхания к условиям внешней среды. Кроме того, нейроны дыхательного центра расположены в грудном отделе спинного мозга, здесь находятся центры межрёберных и межхрящевых мышц.
В регуляции дыхания имеет место саморегуляция. Рецепторы вдоха и выдоха расположены в альвеолах-это механорецепторы, раздражителем является растяжение альвеол и хеморецепторы-раздражителем является содержание углекислого газа в альвеолярном воздухе. От них возбуждение идёт по блуждающему нерву в нейроны дыхательного центра продолговатого мозга, причём в блуждающем нерве 2 вида волокон (инспираторные), которые связаны с инспираторным центром дыхания и (экспираторные), которые связаны с экспираторным центром дыхания. От него (соответствующего центра) по нисходящим путям спинного мозга возбуждение передаётся к центрам дыхательной мускулатуры (центр диафрагмального нерва в шейном отделе спинного мозга, межрёберных в грудном отделе спинного мозга и межхрящевых). От них (центров) возбуждение идёт к дыхательной мускулатуре.
Рефлекс вдоха: Происходит в самом конце выдоха, в альвеолах повышается концентрация углекислого воздуха, что является раздражителем для хеморецепторов. От них возбуждение идёт по инспираторным волокнам блуждающего нерва в инспираторный отдел дыхательного центра продолговатого мозга, а оттуда по нисходящим путям спинного мозга в центр диафрагмального и центры межрёберных нервов. От центров возбуждение идёт к самой дыхательной мускулатуре. Дыхательная мускулатура сокращается: диафрагма принимает форму конуса, рёбра приподнимаются, объём грудной полости увеличивается, давление понижается, воздух засасывается в лёгкие.
Рефлекс выдоха: Происходит в самом конце вдоха. За счёт растяжения альвеол раздражаются механорецепторы, от них возбуждение идёт по экспираторному волокну блуждающего нерва в экспираторный отдел дыхательного центра продолговатого мозга, а оттуда по нисходящим путям спинного мозга возбуждение идёт в центры дыхательной мускулатуры, а от них к самой дыхательной мускулатуре. Дыхательный мышцы расслабляются: диафрагма принимает форму купола, рёбра опускаются, объём грудной полости понижается, давление повышается, воздух выжимается из лёгких.
Основным гуморальным раздражителем для нейронов дыхательного центра является содержание углекислого газа в крови. Именно углекислый газ поддерживает тонус нейронов дыхательного центра. Если содержание углекислого газа в крови повышается, то тонус (возбудимость) нейронов дыхательного центра возрастает, что приводит к учащению дыхания (тахипноэ). Если содержание углекислого газа в крови падает, то тонус нейронов дыхательного центра падает, дыхание уряжается (брадипноэ).
Физиология систем крови.
Система крови включают в себя саму кровь, органы кровообращения в красном костном мозге и кроверазрушения в селезёнке и печени. Кровь вместе с лимфой составляет внутреннюю среду организма в которой функционируют клетки, и ткани-эта среда имеет относительно постоянный состав. Кровь циркулирует по замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет ряд жизненно важных функций:
1. Транспортная (кровь переносит питательные вещества и продукты метаболизма).
2. Дыхательная (перенос от лёгких к тканям кислорода и от тканей в лёгкие углекислый газ. Объём переноса зависит от интенсивности обменных процессов.
3. Выделительная. Кровь способствует удалению из клеток и тканей конечных продуктов обмена (аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатинин, различные соли. Эти вещества относят к органам выделения и выделяются из организма.
4. Защитная. Кровь обеспечивает жидкостный иммунитет, т.е. способствует выработке антител и их переносу. Кроме того, обеспечивает клеточный иммунитет, одним из проявления которого является фагоцитоз.
5. Терморегуляторная. Кровь циркулируя объединяет органы в которых выработалось тепло с органами, отдающими тепло.
6. Участие в поддержании гомеостаза.
7. Коррелятивная. Кровь двигаясь по замкнутой системе сосудов обуславливает гуморальные единство организма и адаптированные реакции.
У млекопитающих объём крови составляет 7-10% от массы тела. В покое не вся кровь находится в кровяном русле, часть её депонируется. К депо крови относится печень: до 20% всей крови, селезёнка 16%, кожа 10%. Из депо кровь выходит при интенсивной физической работе. При действии некоторых факторов внешней среды, например, при действии высоких температур. Состав крови регулируется нервно гуморальным путём. По изменению количественного и качественного состава крови можно судить о функциональном состоянии организма. Кровь имеет слабощелочную реакцию, Рн крови 7.36. Сдвиг Рн приводит к нарушению функции органов и систем, поэтому Рн является жёсткой константой организма. Рн крови поддерживается буферной системой. В процессе обмена веществ в организме накапливаются продукты, такие как молочная кислота, углекислота и другие. В организме они нейтрализуются щелочами → в плазме крови есть запас щелочей, который называется щелочной резерв. Таким образом в организме существует кислотно-щелочное равновесие. Сдвиг Рн в кислую сторону-ацидоз, в щелочную алкалоз. Росм=7-8 атмосфер. Часть Росм –онкотическое давление, которое создаётся белками крови. Оно составляет до 30 мм.рт.ст. остальная часть Росм создаётся растворёнными в крови ионами. Жидкая часть крови-плазма, по