Нервная регуляция активности нейронов дыхательного центра

Нервная регуляция осуществляется в основном рефлекторными путями. Выделяют две группы влияний – эпизодические и постоянные.

К постоянным относятся три вида:

1) от периферических хеморецепторов сердечно-сосудистой системы (рефлекс Гейманса);

2) от проприорецепторов дыхательных мышц;

3) от нервных окончаний растяжений легочной ткани.

В процессе дыхания мышцы сокращаются и расслабляются. Импульсы от проприорецепторов поступают в ЦНС одновременно к двигательным центрам и нейронам дыхательного центра. Происходит регуляция работы мышц. При возникновении каких-либо препятствий дыхания инспираторные мышцы начинают еще больше сокращаться. В результате устанавливается зависимость между работой скелетных мышц и потребностями организма в кислороде.

Рефлекторные влияния от рецепторов растяжения легких были впервые обнаружены в 1868 г. Э. Герингом и И. Брейером. Они обнаружили, что нервные окончания, расположенные в гладкомышечных клетках, обеспечивают три вида рефлексов:

1) инспираторно-тормозные;

2) экспираторно-облегчающие;

3) парадоксальный эффект Хеда.

При нормальном дыхании возникает инспираторно-тормозные эффекты. Во время вдоха легкие растягиваются, и импульсы от рецепторов по волокнам блуждающих нервов поступают в дыхательный центр. Здесь происходит торможение инспираторных нейронов, что приводит к прекращению активного вдоха и наступлению пассивного выдоха. Значение этого процесса заключается в обеспечении начала выдоха. При перегрузке блуждающих нервов смена вдоха и выдоха сохраняется.

Экспираторно-облегчающий рефлекс можно обнаружить только в ходе эксперимента. Если растягивать легочную ткань в момент выдоха, то наступление следующего вдоха задерживается.

Парадоксальный эффект Хеда можно осуществить в ходе опыта. При максимальном растяжении легких в момент вдоха наблюдается дополнительный вдох или вздох.

К эпизодическим рефлекторным влияниям относятся:

1) импульсы от ирритарных рецепторов легких;

2) влияния с юкстаальвеолярных рецепторов;

3) влияния со слизистой оболочки дыхательных путей;

4) влияния от рецепторов кожи.

Ирритарные рецепторы расположены в эндотелиальном и субэндотелиальном слое дыхательных путей. Они выполняют одновременно функции механорецепторов и хеморецепторов. Механорецепторы обладают высоким порогом раздражения и возбуждаются при значительным спадании легких. Подобные спадания наступают в норме 2–3 раза в час. При уменьшении объема легочной ткани рецепторы посылают импульсы к нейронам дыхательного центра, что приводит к дополнительному вдоху. Хеморецепторы реагируют на появление частиц пыли в слизи. При активации ирритарных рецепторов возникают чувство першения в горле и кашель.

Юкстаальвеолярные рецепторы находятся в интерстиции. Они реагируют на появление химических веществ – серотонина, гистамина, никотина, а также на изменение жидкости. Это приводит к особому виду одышки при отеке (при пневмонии).

При сильном раздражении слизистой оболочки дыхательных путей происходит остановка дыхания, а при умеренном появляются защитные рефлексы. Например, при раздражении рецепторов носовой полости возникает чиханье, при активации нервных окончаний нижних дыхательных путей – кашель.

На частоту дыхания оказывают влияние импульсы, поступающие от температурных рецепторов. Так, например, при погружении в холодную воду наступает задержка дыхания.

При активации ноцецепторов сначала наблюдается остановка дыхания, а затем происходит постепенное учащение.

Во время раздражения нервных окончаний, заложенных в тканях внутренних органов, происходит уменьшение дыхательных движений.

При повышении давления наблюдается резкое понижение частоты и глубины дыхания, что влечет уменьшение присасывающей способности грудной клетки и восстановление величины кровяного давления, и наоборот.

Таким образом, рефлекторные влияния, оказываемые на дыхательный центр, поддерживают на постоянном уровне частоту и глубину дыхания.

 

54 Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Механизмы регуляции секреции желудочного сока. Фазы секреции.

Пищеварительными функциями желудка являются: депонирование пищи, ее механическая и химическая обработка, постепенная порционная эвакуация пищевого содержимого в кишечник. Пищеварение в желудке осуществляется некоторое время за счет слюны, но ведущее значение имеют секреторная и моторная деятельность самого желудка.

В желудке имеется несколько типов клеток.

1)главные – секретируют пепсиноген.

2)обкладочные – секретируют соляную кислоту, которая активирует пепсиногены, поддерживает резко кисл. рН, вызывает денатурации белков, обеспечивает микробиологическую защиту.

3)добавочные – секретируют гастромукопротеиды.(защита от термического, химического, физического действия)

Желудочный сок на 99% состоит из воды и 1% представляет собой сухой остаток (неорганические соединения, главным из которых является соляная кислота и органические соединения). Способствует переходу пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку, стимулирует образование гастроинтестинальных гормонов, участвует в створаживании молока.

Объем секреции составляет 2-2,5 л в сутки.

Вне пищеварения секреция тоже есть – запальный сок. (периодическое выделение)

Максимальный объем секреции при белковой пище, минимальный – при жирной.

Регуляция:

-местная (подслизистые сплетения),

-рефлекторная (вегетативная НС),

- гуморальная: стимулирует – гастрин, гистамин; тормозит – секретин, ХК-ПЗ + другие интестинальные гормоны.

Выделяют 3 фазы секреции:

1.Мозговая – пища выше желудка – направлена на стимуляцию. Местной регуляции нет; рефлекторная – работает парасимпатическая НС; гуморальной регуляции нет.

2.Желудочная –пища в желудке – направлена на стимуляцию. Все три вида регуляции присутствуют.

3.Кишечная - механизм торможения. Местной регуляции нет; рефлекторная – симпатическая НС -> снижение секреции (через вегетативные ганглии); гуморальная - секретин, ХК-ПЗ.

55 Панкреатический сок, его состав и pоль в пищеварении. Регуляция панкреатической секреции. Фазы секреции.

Поджелудочная железа человека за сутки выделяет 1,5-2 литра сока исключительно сложного состава. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, рН его 7,8-8,4. В нем присутствуют бикарбонаты, хлориды натрия и калия. Сок богат ферментами, которые переваривают белки, жиры и углеводы. Амилаза, липаза и нуклеаза секретируются поджелудочной железой в активном состоянии, а протеазы образуются клетками в виде зимогенов, которые активируются действием на них других ферментов. Трипсиноген поджелудочного сока в двенадцатиперстной кишке под действием ее фермента энтерокиназы превращается в трипсин.

Химотрипсин также синтезируется в неактивной форме в виде химотрипсиногена, который активируется трипсином. Трипсин и химотрипсин расщепляют преимущественно внутренние пептидные связи белков.В результате образуются низкомолекулярные пептиды и аминокислоты.

Поджелудочная железа синтезирует прокарбоксипептидазы А и В, проэластазу, профосфолипазу. Они активируются трипсином с образованием соответствующих ферментов: карбоксипептидазы А и В, эластазы, фосфолипазы А. Карбоксипептидазы расщепляют С-концевые связи в белках и пептидах.

Вне пищеварения, натощак, поджелудочный сок выделяется в небольших количествах. Секреция поджелудочного сока резко усиливается через 2-3 минуты после приема пищи и продолжается 6-14 часов в зависимости от ее состава.

Регуляция: Начальная секреция поджелудочной железы вызывается видом, запахом пищи и другими раздражителями, а также жеванием и глотанием.Симпатические волокна, иннервирующие железу, тормозят ее секреторную активность. Симпатические влияния, кроме того, имеют для железы трофическое значение – они изменяют реактивность железы по отношению к другим воздействиям, усиливают синтез органических веществ в ней.

Тормозят выделение поджелудочного сока: глюкагон, кальцитонин, ЖИП, ПП, соматостатин.

ВИП может возбуждать и тормозить. Секреция усиливается: секретином, ХК-ПЗ, гастрином, серотонином, инсулином, бомбезином, субстанцией П, солями желчных кислот.

Фазы панкреатической секреции при стимуляции ее приемом пищи те же, что и для желудочной секреции, однако более выражены гормональные влияния на поджелудочную железу, особенно в кишечную фазу.

56. Желчеобразовательная функция печени. Условия и механизмы выхода желчи в кишечник. Роль желчи в пищеварении. Регуляция желчеобpазования и желчевыделение. Из всех органов печень играет ведущую роль в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов и других веществ. Ее основные функции: 1.Антитоксическая. В ней обезвреживаются токсические продукты, образующиеся в толстом кишечнике в результате бактериального гниения белков – индол, скатол и фенол. Они, а также экзогенные токсические вещества (алкоголь), подвергаются биотрансформации (индол в индикан, который выводится с мочой). 2.Печень участвует в углеводном обмене. В ней синтезируется и накапливается гликоген, а также активно протекают процессы гликогенолиза и неолюкогенеза. Часть глюкозы используется для образования жирных кислот и гликопротеинов. 3.В печени происходит дезаминирование аминокислот, нуклеотидов и других азотсодержащих соединений. Образующийся при этом аммиак нейтрализуется путем синтеза мочевины. 4.Печень участвует в жировом обмене. Она преобразует короткоцепочечные жирные кислоты в высшие. Образующийся в ней холестерин используется для синтеза ряда гормонов. 5.Она синтезирует ежесуточно около 15 г альбуминов, α1- и α2-глобулины, β2-глобулины плазмы. 6.Печень обеспечивает нормальное свертывание крови, α2-глобулинами является протромбин. Ас-глобулин, конвертин, антитромбины. Кроме того, ею синтезируется фибриноген и гепарин. 7.В ней инактивируются такие гормоны, как адреналин, норадреналин, серотонин, андрогены и эстрогены. 8.Она является депо витаминов А, В, D, Е, К. 9.В ней депонируется кровь, а также происходит разрушение эритроцитов с образованием из гемоглобина билирубина. 10.Экскреторная. Ею выделяются в желудочно-кишечный тракт холестерин, билирубин, мочевина, соединения тяжелых металлов. 11.В печени образуется важнейший пищеварительный сок – желчь. Желчь вырабатывается гепатоцитами путем активного и пассивного транспорта в них воды, холестерина, билирубина, катионов. В гепатоцитах из холестерина образуются первичные желчные кислоты – холевая и дезоксихолевая. Из билирубина и глюкуроновой кислоты синтезируются водорастворимые комплексы. Они поступают в желчные капилляры и протоки, где желчные кислоты соединяются с глицерином и таурином. В результате образуются гликохолевая и таурохолевая кислоты. Гидрокарбонат натрия образуется с помощью тех же механизмов, что и в поджелудочной железе. Желчь вырабатывается печенью постоянно. В сутки ее образуется около 1 литра. Гепатоцитами выделяется первичная или печеночная желчь. Это жидкость золотисто-желтого цвета, щелочной реакции. Ее pH=7,4-8,6. Она состоит из 97,5% воды и 2,5% сухого остатка. В сухом остатке содержатся: минеральные вещества - катионы натрия, калия, кальция, гидрокарбонат, фосфат анионы, анионы хлора; желчные кислоты – таурохолевая и гликохолевая; желчные пигменты – билирубин и его окисленная форма биливердин. Билирубин придает желчи цвет; холестерин и жирные кислоты; мочевина, мочевая кислота, креатинин; муцин.

Поскольку вне пищеварения сфинктер Одди, расположенный в устье общего желчного протока, закрыт, выделяющаяся желчь накапливается в желчном пузыре. Здесь из нее реабсорбируется вода, а содержание основных органических компонентов и муцина возрастает в 5-10 раз. Поэтому пузырная желчь содержит 92% воды и 8% сухого остатка. Она более темная, густая и вязкая, чем печеночная. Благодаря этой концентрации пузырь может накапливать желчь в течение 12 часов. Во время пищеварения открывается сфинктер Одди и сфинктер Люткенса в шейке пузыря. Желчь выходит в двенадцатиперстную кишку. Значение желчи:

1. Желчные кислоты эмульгируют часть жиров, превращая крупные жировые частицы в мелкодисперсные капли.

2. Она активирует ферменты кишечного и поджелудочного сока, особенно липазы.

3. В комплексе с желчными кислотами происходит всасывание длинноцепочечных жирных кислот и жирорастворимых витаминов через мембраны энтероцитов.

4. Желчь способствует ресинтезу триглицеридов в энтероцитах.

5. Инактивирует пепсины, а также нейтрализует кислый химус, поступающий их желудка. Этим обеспечивается переход от желудочного к кишечному пищеварению.

6. Стимулирует секрецию поджелудочного и кишечного соков, а также пролиферацию и слущивание энтероцитов.

7. Усиливает моторику кишечника.

8. Оказывает бактериостатическое действие на микроорганизмы кишечника и таким образом препятствует развитию гнилостных процессов в нем.

Регуляция желчеобразования и желчевыведения в основном осуществляется гуморальными механизмами, хотя некоторую роль играют и нервные. Самыми мощными стимуляторами желчеобразования в печени являются желчные кислоты, всасывающиеся в кровь из кишечника. Его также усиливает секретин, который способствует увеличению содержания в желчи гидрокарбоната натрия. Блуждающий нерв стимулирует выработку желчи, симпатические тормозят. При поступлении химуса в двенадцатиперстную кишку начинается выделение 1-клетками ее слизистой холецистокинин-панкреозимина. Особенно этот процесс стимулируют жиры, яичный желток и сульфат магния. Холецистокинин-панкреозимин усиливает сокращения гладких мышц пузыря, желчных протоков, но расслабляет сфинктеры Люткенса и Одди. Желчь выбрасывается в кишку. Рефлекторные механизмы играют небольшую роль. Химус раздражает хеморецепторы тонкого кишечника. Импульсы от них поступают в пищеварительный центр продолговатого мозга. От него они по вагусу идут к желчевыводящим путям. Сфинктеры расслабляются, а гладкие мышцы пузыря сокращаются. Это способствует желчевыведению.

 

 

57. Состав и свойства кишечного сока, его pоль в пищеварении. Регуляция секреции. Типы пищеварения в зависимости от локализации гидролитических ферментов. Кишечный сок является продуктом бруннеровых, либеркюнновых желез и энтероцитов тонкого кишечника. Железы вырабатывают жидкую часть сока, содержащею минеральные вещества и муцин. Ферменты сока выделяются распадающимися энтероцитами, которые образуют его плотную часть в виде мелких комочков. Сок это жидкость желтоватого цвета с рыбным запахом и щелочной реакцией. pH сока 7,6-8,6. Он содержит 98% воды и 2% сухого остатка. В состав сухого остатка входят:

1. Минеральные вещества. Катионы натрия, калия, кальция. Бикарбонат, фосфат анионы, анионы хлора.

2. Простые органические вещества. Мочевина, креатинин, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты.

3. Муцин.

4. Ферменты. В кишечном соке более 20 ферментов. 90% из них находятся в плотной части сока. Они делятся на следующие группы:

a) Пептидазы. Расщепляют олигопептиды (т.е. ди- и трипептиды) до аминокислот. Это аминополипептидаза, аминотрипептидаза, дипептидаза, трипептидаза, катепсины. К ним же относится энтерокиназа.

b) Карбогидразы. Амилаза гидролизует олигосахариды, образовавшиеся при расщеплении крахмала, до мальтозы и глюкозы. Сахараза расщепляет тростниковый сахар до глюкозы. Лактаза гидролизует молочный сахар, а мальтаза солодовый.

c) Липазы. Кишечные липазы играют незначительную роль в переваривании жиров.

d) Фосфатазы. Отщепляют фосфорную кислоту от фосфолипидов.

e) Нуклеазы. РНК-аза и ДНК-аза. Гидролизуют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

Регуляция секреции жидкой части сока осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Причем нервная регуляция преимущественно обеспечивается интрамуральными нервными сплетениями кишечника – мейснеровым и ауэрбаховым. При поступлении химуса в кишечник он раздражает его механорецепторы. Нервные импульсы от них идут к нейронам сплетений, а затем к кишечным железам. Выделяется большое количество сока богатого муцином. Ферментов в нем мало, так как на слущивание и распад энтероцитов нервные механизмы и гуморальные факторы не влияют. Усиливают выделение сока продукты переваривания белков и жиров, панкреатический сок, желудочный ингибирующий пептид, вазоактивный интестинальный пептид, мотилин. Тормозит соматостатин. Полостное и пристеночное пищеварение. Пищеварение в тонком кишечнике осуществляется с помощью двух механизмов: полостного и пристеночного гидролиза. При полостном пищеварении ферменты действуют на субстраты, находящиеся в полости кишки, т.е. на расстоянии от энтероцитов. Они гидролизуют лишь крупномолекулярные вещества, поступившие из желудка. В процессе полостного пищеварения расщепляется всего 10-20% связей белков, жиров и углеводов. Гидролиз оставшихся связей обеспечивает пристеночное или мембранное пищеварение. Оно осуществляется ферментами, адсорбированными на мембранах энтероцитов. На мембране энтероцита имеется до 3000 микроворсинок. Они образуют щелочную кайму. На гликокаликсе каждой микроворсинки фиксируются молекулы ферментов поджелудочного и кишечного соков. Причем их активные группы направлены в просвет между микроворсинками. Благодаря этому поверхность слизистой кишки приобретает свойство пористого катализатора. Скорость гидролиза молекул пищевых веществ увеличивается в сотни раз. Кроме того, образующиеся конечные продукты гидролиза концентрируются у мембраны энтероцитов. Поэтому пищеварение сразу переходит к процессу всасывания, и образовавшиеся мономеры быстро переходят в кровь и лимфу, т.е. формируется пищеварительно-транспортный конвейер. Важной особенностью пристеночного пищеварения является и то, что оно протекает в стерильных условиях, т.к. бактерии и вирусы не могут попасть в просвет между микроворсинками. Механизм пристеночного пищеварения обнаружен ленинградским физиологом академиком А. М. Уголевым.

58 Виды моторной деятельности различных отделов ЖКТ. Регуляция моторики.

Моторная и эвакуаторная функции желудка. В стенке желудка имеются гладкомышечные волокна, расположенные в продольном, циркулярном и косом направлениях. В области привратника циркулярные мышцы формируют пилорический сфинктер. В период поступления пищи стенка желудка расслабляется и давление а нем падает. Это состояние называется рецептивным расслаблением. Оно способствует накоплению пищи. Моторная активность желудка проявляется движениями трех типов:

1. Перистальтические сокращения. Они начинаются в верхних отделах желудка. Там находятся клетки водители ритма (пейсмекеры). Отсюда эти круговые сокращения распространяются к пилорическому отделу. Перистальтика обеспечивает перемешивание и продвижение химуса к пилорическому сфинктеру.

2. Тонические сокращения. Редкие однофазные сокращения участков желудка. Способствуют перемешиванию пищевых масс.

3. Пропульсивные сокращения. Это сильные сокращения антрального и пилорического отделов. Они обеспечивают переход химуса в двенадцатиперстную кишку. Скорость перехода пищевых масс в кишечник зависит от их консистенции и состава. Плохо измельченная пища дольше задерживается в желудке. Жидкая переходит быстрее. Жирная пища тормозит этот процесс, а белковая ускоряет.

Регуляция моторной функции желудка осуществляется миогенными механизмами, экстрамуральными парасимпатическими и симпатическими нервами, интрамуральными сплетениями и гуморальными факторами. Гладкомышечные клетки водители ритма желудка сконцентрированы в кардиальной части. Они находятся под контролем экстрамуральных нервов и интрамуральных сплетений. Основную роль играет вагус. При раздражении механорецепторов желудка импульсы от них поступают к центрам вагуса, а от них к гладким мышцам желудка, вызывая их сокращения. Кроме того, импульсы от механорецепторов идут к нейронам интрамуральных нервных сплетений, а от них к гладкомышечным клеткам. Симпатические нервы оказывают слабое тормозящее влияние на моторику желудка. Гастрин и гистамин учащают и усиливают движение желудка. Тормозит их секрецию и желудочный ингибирующий пептид. Защитным рефлексом пищеварительного тракта является рвота. Она заключается в удалении желудочного содержимого. Рвоте предшествует тошнота. Рвотный центр расположен в ретикулярной формации продолговатого мозга. Рвота начинается с глубокого вдоха, после которого гортань закрывается. Желудок расслабляется. Благодаря сильным сокращениям диафрагмы, содержимое желудка выбрасывается наружу, через открытые пищеводные сфинктеры. Моторная функция тонкого и толстого кишечника. Сокращение кишечника обеспечивается гладкомышечными клетками, образующими продольный и циркулярный слои. Благодаря связям клеток между собой гладкие мышцы кишечника являются функциональным синцитием. Поэтому возбуждение быстро и на большие расстояния распространяется по нему. В тонком кишечнике наблюдаются следующие типы сокращений:

1. Непропульсивная перистальтика. Это волна сужения кишки, образующаяся за счет сокращения циркулярных мышц и распространяющаяся в каудальном направлении. Ей не предшествует волна расслаблений. Такие волны перистальтики движутся лишь на небольшое расстояние.

2. Пропульсивная перистальтика. Это также распространяющееся локальное сокращение циркулярного слоя гладких мышц. Ему предшествует волна расслабления. Такие перистальтические волны более сильные и могут захватывать весь тонкий кишечник. Перистальтические волны формируются в начальном отделе двенадцатиперстной кишки, где расположены пейсмекерные гладкомышечные клетки. Они движутся со скоростью от 0,1 до 20 см/сек. За счет непропульсивной перистальтики обеспечивается продвижение химуса на небольшие расстояния. Пропульсивная перистальтика возникает к концу пищеварения и служит для перехода химуса в толстый кишечник.

3. Ритмическая сегментация. Это местные сокращения циркулярных мышц в результате которых на кишечнике образуются множественные перетяжки разделяющие его на небольшие сегменты. Место расположения перетяжек постоянно меняется. Благодаря этому происходит перемешивание химуса.

4. Маятникообразные сокращения. Этот вид наблюдается при попеременном сокращении и расслаблении продольного слоя мышц участка кишки. В результате отрезок кишки движется назад-вперед и происходит перемешивание химуса. Кроме того, наблюдаются движения макроворсин тонкого кишечника. В них проходят гладкомышечное волокно. Их движения улучшают контакт слизистой с химусом.

В толстом кишечнике продольный слой гладкомышечных клеток образует ленты на кишке. В нем возникают следующие виды сокращений: 1.Маятникообразные. 2.Ритмическая сегментация. 3.Пропульсивная перистальтика. Она возникает 2-3 раза в день и способствует быстрому переходу содержимого в сигмовидную и прямую кишку. 4.Волны гаустрации. Это вздутия (гаустры) кишки, возникающие вследствие локального сокращения и расслабления продольных и циркулярных мышц. Эта волна сокращения-расслабления медленно перемещается по кишке. Такой вид соответствует непропульсивной перистальтике и также служит для передвижения содержимого. Регуляция моторики кишечника осуществляется миогенными, нервными и гуморальными механизмами. Миогенные заключаются в способности гладкомышечных клеток, в особенности пейсмекеров, к автоматии. В них возникают спонтанные медленные колебания мембранного потенциала – медленные волны. На вершинах этих волн деполяризации генерируются пачки потенциалов действия, сопровождающихся ритмическими сокращениями. Медленные волны с потенциалом действия распространяются по продольному слою гладких мышц каудально. Это главный механизм перистальтики. Кроме того гладкомышечные клетки возбуждаются при растяжении. Поэтому возрастает частота и амплитуда медленных волн. Чем дальше от желудка тем ниже частота спонтанной активности пейсмекеров. Важную роль в регуляции моторики играют интрамуральные нервные сплетения. При растяжении стенки кишки возбуждаются чувствительные нейроны подслизистого слоя. Импульсы от них идут к эфферентным нейронам межмышечного. От последних отходят возбуждающие холинергические окончания к гладкомышечным клеткам кишки. Роль экстрамуральных вегетативных нервов небольшая. Парасимпатические нервы стимулируют моторику, а симпатические тормозят. За счет интрамуральных сплетений и отчасти экстрамуральных нервов осуществляется ряд моторных рефлексов.

 

59 Физиологическая сущность механизмов теплопродукции (сократительный и несократительный термогенез). Образование первичного и вторичного тепла. Механизмы теплоотдачи. Понятие о термонейтральной зоне. Суммарная теплопродукция (теплообразование) в организме состоит из первичной и вторичной теплоты. Первичная теплота выделяется в ходе по­стоянно протекающих во всех органах и тканях реакций обмена веществ. Вторичная теплота образуется при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение человеком определенной мышечной ра­боты. Уровень теплообразования в организме зависит от величины основ­ного обмена, «специфически динамического действия» принимаемой пи­щи, мышечной активности и интенсивности метаболизма в тканях. Метаболические процессы осуществляются с неодинаковой интенсив­ностью в различных органах и тканях, поэтому вклад в общую теплопро­дукцию организма отдельных органов и тканей неравнозначен. Наиболь­шее количество тепла образуется в скелетных мышцах при их тоническом напряжении или сокращении. Образование тепла, наблюдающееся в мыш­цах при этих условиях, получило название сократительного термогенеза (сократительной теплопродукции), который является наиболее значимым механизмом теплообразования у взрослого человека. У новорожденных, а также у мелких млекопитающих животных имеется механизм ускоренного теплообразования за счет возрастания метаболиче­ской активности в других тканях и, прежде всего, в буром жире. Бурую ок­раску этой ткани придает большое количество окончаний симпатических нейронов, содержащих медиатор норадреналин. В условиях холодового воздействия на организм под влиянием выделяющегося из симпатических нервных окончаний норадреналина происходит интенсивное окисление жирных кислот. Бурый жир характеризуется избытком митохондрий, кото­рые окружают мелкие капельки жира в цитоплазме. Окисление жирных кислот в митохондриях бурой жировой ткани осуществляется без значимо­го синтеза макроэргов и, таким образом, с максимально возможным обра­зованием теплоты. Этот механизм получил название несократительного термогенеза (несократительной теплопродукции). Посредством механизмов несократительного термогенеза уровень теплопродукции у че­ловека может быть увеличен примерно в три раза по сравнению с уровнем ОО

 

60 Тепловой баланс организма поддерживается за счет процессов теплопродукции и теплоотдачи. Теплопродукция осущ. хим. путем. На обогрев используется энергия, полученная при окислении в основном жиров и углеводов. Используется энергия, аккумулированная в виде АТФ. Много ее выделяется в мышцах. Очень эффективен процесс – дрожания, т.к. мышца работу не совершает и энергия выделяется в виде тепла. Органом теплообразования является печень, т. к. именно в ней протекают окислительные процессы. Теплоотдача происходит физическим путем. Играют роль процессы: испарения, излучения, конвекции (отдачи тепла слоям воздуха) и кондукции (теплопроведение) – отдача тепла предметам при соприкосновении. Если t-ра окр. среды выше 30 С, то

отдача тепла возможна лишь в результате испарения. А три остальных пути – не эффективны.

Процессы теплопродукции и теплоотдачи осущ. с участием гипоталамуса, где находятся подкорковые центры теплопродукции и теплоотдачи.

Важную роль играют периферические терморецепторы, которые сигнализируют о t-ре окр. среды. при повышении t-ры в организме возникают следующие компенсаторные реакции. Расширяются периферические сосуды кожи, учащается дыхание, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы. Это усиливает отдачу тепла испарением. Процессы теплопродукции замедляются. При понижении t-ры окр. среды происходит спазм периферических сосудов, кровь оттекает к внутренним органам, уряжается дыхание кровообращение; развивается мышечная дрожь, человек уменьшает площадь теплоотдачи (принимает вынужденную позу).

 

61 Этапы высвобождения энергии в организме. Основной и общий обмен. Первичное и вторичное тепло. Первичная теплота выделяется в ходе по­стоянно протекающих во всех органах и тканях реакций обмена веществ. Вторичная теплота образуется при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение человеком определенной мышечной ра­боты. Уровень теплообразования в организме зависит от величины основ­ного обмена, «специфически динамического действия» принимаемой пи­щи, мышечной активности и интенсивности метаболизма в тканях.Количество энергии, которое затрачивается организмом на выполнение жизненно важных функций, называется основным обменом. Это затраты энергии на поддержание постоянства температуры тела, работу внутренних органов, нервной системы, желез. Основной обмен измеряется методами прямой и непрямой калориметрии при базисных условиях, т.е. лежа с расслабленными мышцами, при температуре комфорта, натощак. Согласно закону поверхности, сформулированному в XIX веке Рубнером и Рише, величина основного обмена прямопропорциональна площади поверхности тела. Это связано с тем, что наибольшее количество энергии тратится на поддержание постоянства температуры тела. Помимо этого на величину основного обмена влияют пол, возраст, условия окружающей среды, характер питания, состояние желез внутренней секреции, нервной системы. У мужчин основной обмен на 10% больше, чем у женщин. У детей его величина относительно веса тела больше, чем в зрелом возрасте, а у пожилых наоборот меньше. В холодном климате или зимой он возрастает, летом снижается. При гипертиреозе он значительно увеличивается, а при гипотиреозе снижается. В среднем величина основного обмена у мужчин 1700 ккал/сут., а у женщин – 1550. Общий обмен энергии - это сумма основного обмена, рабочей правки и энергии специфически-динамического действия пищи. Рабочая правка - это энергетические затраты на физическую и умственную работу. По характеру производственной деятельности и энергозатратам выделяют следующие группы работающих:

1. Лица умственного труда (преподаватели, студенты, врачи и т.д.). Их энергозатраты 2200-3300 ккал/сут.

2. Работники занятые механизированным трудом (сборщики на конвейере). 2350-3500 ккал/сут.

3. Лица занятые частично механизированным трудом (шоферы). 2500-3700 ккал/сут.

4. Занятые тяжелым немеханизированным трудом (грузчики). 2900-4200 ккал/сут.

Специфически-динамическое действие пищи – это энергозатраты на усвоение питательных веществ. Наиболее выражено это действие у белков, меньше у жиров и углеводов. В частности белки повышают энергетический обмен на 30%, а жиры и углеводы на 15%.Существуют следующие пути отдачи тепла организмом в окружающую сре­ду: излучение, теплопроведение, конвекция и испарение.Излучение — это способ отдачи тепла в окружающую среду поверхно­стью тела человека в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазо­на (а = 5—20 мкм). Количество тепла, рассеиваемого организмом в окру­жающую среду излучением, пропорционально площади поверхности излу­чения и разности средних значений температур кожи и окружающей сре­ды. Площадь поверхности излучения — это суммарная площадь поверхно­сти тех частей тела, которые соприкасаются с воздухом. При температуре окружающей среды 20 °С и относительной влажности воздуха 40—60 % ор­ганизм взрослого человека рассеивает путем излучения около 40—50 % всего отдаваемого тепла. Теплоотдача путем излучения возрастает при по­нижении температуры окружающей среды и уменьшается при ее повыше­нии. В условиях постоянной температуры окружающей среды излучение с поверхности тела возрастает при повышении температуры кожи и умень­шается при ее понижении. Если средние температуры поверхности кожи и окружающей среды выравниваются (разность температур становится рав­ной нулю), отдача тепла излучением становится невозможной. Снизить те­плоотдачу организма излучением можно за счет уменьшения площади по­верхности излучения («сворачивания тела в клубок»). Если температура окружающей среды превышает среднюю температуру кожи, тело человека, поглощая инфракрасные лучи, излучаемые окружающими предметами, со­гревается. Теплопроведение — способ отдачи тепла, имеющий место при контакте, соприкосновении тела человека с другими физическими телами. Количест­во тепла, отдаваемого организмом в окружающую среду этим способом, пропорционально разнице средних температур контактирующих тел, пло­щади контактирующих поверхностей, времени теплового контакта и теп­лопроводности контактирующего тела. Сухой воздух, жировая ткань харак­теризуются низкой теплопроводностью и являются теплоизоляторами. Ис­пользование одежды из тканей, содержащих большое число маленьких не­подвижных «пузырьков» воздуха между волокнами (например, шерстяные ткани), дает возможность организму человека уменьшить рассеяние тепла путем теплопроводности. Влажный, насыщенный водяными парами воз­дух, вода характеризуются высокой теплопроводностью. Поэтому пребыва­ние человека в среде с высокой влажностью при низкой температуре со­провождается усилением теплопотерь организма. Влажная одежда также теряет свои теплоизолирующие свойства. Конвекция — способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем пе­реноса тепла движущимися частицами воздуха (воды). Для рассеяния тепла конвекцией требуется обтекание поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем температура кожи. При этом контактирующий с кожей слой воздуха нагревается, снижает свою плотность, поднимается и замещается более холодным и более плотным воздухом. В условиях, когда температура воздуха равна 20 °С, а относительная влажность — 40—60 %, тело взрослого человека рассеивает в окружающую среду путем теплопро-ведения и конвекции около 25—30 % тепла (базисная конвекция). При увеличении скорости движения воздушных потоков (ветер, вентиляция) значительно возрастает и интенсивность теплоотдачи (форсированная кон­векция).Отдача тепла организмом путем теплопроведения, конвекции и излуче­ния, называемых вместе «сухой» теплоотдачей, становится неэффективной при выравнивании средних температур поверхности тела и окружающей среды. Теплоотдача путем испарения — это способ рассеяния организмом тепла в окружающую среду за счет его затраты на испарение пота или влаги с поверхности кожи и влаги со слизистых оболочек дыхательных путей («влажная» теплоотдача). У человека постоянно осуществляется выделе­ние пота потовыми железами кожи («ощутимая», или железистая, потеря воды), увлажняются слизистые оболочки дыхательных путей («неощутимая» потеря воды). При этом «ощутимая» потеря воды организмом оказывает более существенное влияние на общее количество отдаваемого путем испарения тепла, чем «неощутимая».

 

62Выделительная функция почек. Механизм клубочковой фильтрации. Факторы, влияющие на уровень эффективного фильтрационного давления. Сравнительный состав плазмы крови, первичной и вторичной мочи.

Процесс образования мочи происходит в 3 этапа:

1) Фильтрация плазмы из капилляров клубочка в полость капсулы Шумлянского-Боумена

2) Реабсорбция веществ из первичной мочи в кровь

3) Секреция продуктов обмена из крови в просвет канальцев

Фильтрация.

Пер

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: