Обмен воды и минеральных соединений.
Вода – это основная среда, в которой протекают все биохимические реакции, и которая обладает важными физико-химическими свойствами, необходимыми для осуществления различных функций в организме. Вода настолько необходима для организма, что её уменьшение на 20% от нормы приводит к смерти. Однако увеличение количества воды также опасно, т.к. может привести к водной интоксикации.
Обмен воды тесно связан с обменов различными минеральными веществами, т.к. крайне важно осмотическое давление для жизни клеток. Все элементы делятся на 2 большие группы:
1. макроэлементы
2. микроэлементы
Макроэлементы составляют основу органических соединений, либо обеспечивают жизненно важные процессы. Например,
1. Na необходим для поддержания МПП, для передачи нервного импульса, для поддержания нормального осмотического давления плазмы крови. Na содержится во всех жидкостях и пище, но больше всего его в поваренной соли.
2. К необходим для работы сердечной мышцы, процесса деполяризации мембраны, синаптической передачи импульса. Много К содержится в мясе, печени, яйцах, крабах
3. Cl необходим для поддержания осмотического давления плазмы, а также для работы тормозных синапсов в нервной системе, для синтеза HCl желудочного сока. Он содержится в любой жидкости и пище, но больше всего хлора в поваренной соли
4. Са является составных компонентом костей и зубов, причем здесь накапливается до 99% всего кальция. Он необходим для процесса свертывания крови, для сокращения мышц, передачи нервного импульса в синапсах, процесса фагоцитоза, а также транспорта мембранных пузырьков в клетке. Основным источником Са являются молочные продукты (творог и сыр в наибольшей степени)
|
|
|
5. S входит в состав аминокислот и белков, поэтому сера необходима для роста и развития организма, а также синтеза некоторых гормонов
Микроэлементы содержатся в организме в очень маленьких количествах, однако они необходимы для нормального роста, развития, репродукции:
1. Fe – это кофермент важнейших ферментативных систем. Входит в состав гемоглобина, а также в состав ферментов электронно-транспортной цепи на внутренней мембране митохондрий. Железа больше всего в печени, почках, мясе, яйцах.
2. I, поступающий в организм, практически весь накапливается в щитовидной железе и нужен для образования тиреодиных гормонов. Кроме того, йод входит в состав йодопсинов.
3. F необходим для сохранения целостности зубной ткани. При переизбытке токсичен. Больше всего фтора находится в зубных пастах.
4. Co , Mg , Mn , Cu – это коферменты важнейших ферментативных систем, например, оксидоредуктаз. Кроме того, медь необходима для нормальной пигментации. Больше всего меди в винограде.
|
|
|
Витамины.
Это гетерогенная группа органических соединений, которая не синтезируется в организме, или синтезируется в недостаточном количестве, но необходима для нормального роста, развития и репродукции. Витамины делятся на 2 большие группы по отношению к воде и характеру всасывания:
1. водорастворимые
2. жирорастворимые
Витамины не выполняют энергетическую функцию, не выполняют строительной и пластической функций. Они, как правило, являются коферментами различных ферментативных систем.
Жирорастворимые витамины.
Всасываются в кишечнике вместе с липидами при помощи желчных кислот, поступают в лимфу и только оттуда в кровь. Их источником являются различные продукты животного происхождения. К ним относятся:
1. Витамин А (ретинол): при недостатке ухудшается состояние кожи, появляются трещины и шелушение, нарушается сумеречное зрение, т.к. витамин А входит в состав ретинола; нарушается репродуктивная функция. Однако при переизбытке витамина наблюдается полиурия и диарея.
2. Витамин D (кальциферол) – это кальций-регулирующий гормон, который может частично вырабатываться в коже под влиянием УФ. Витамин D содержится в мясе, в печени рыб, как и витамин А. При недостатке витамина D наблюдается системное заболевание рахит. Переизбыток витамина D также вреден для организма, т.к. наблюдается полная остановка роста и набора веса.
|
|
|
3. Витамин Е – практически не поступает в организм с пищей и синтезируется бактериофлорой кишечника, является естественным антиоксидантом, встраивается в мембраны клеток и препятствует самоокислению мембранных липидов. При недостатке витамина Е возможно быстрое старение клеток, наблюдается изменения состояния кожи, волос, ногтей.
4. Витамин К – синтезируется бактериофлорой кишечника, может содержаться в капусте. Необходим для нормального свертывания крови, поэтому при уменьшении количества витамина К наблюдаются спонтанные кровотечения, например, из носа.
Водорастворимые витамины.
Они хорошо всасываются на всем протяжении ЖКТ, например, в желудке вместе с водой, хотя основная масса этих витаминов всасывается в 12перстной кишке. Источниками водорастворимых витаминов являются продукты растительного происхождения. К ним относятся:
1. Витамин С (аскорбиновая кислота) – в основном необходим для синтеза коллагена, активирует иммунные реакции, изменяет степень проницаемости сосудов, и тем самым способствует протеканию воспалительных реакций. Является антиоксидантом. При недостатке витамина С наблюдается цинга, связанная с нарушением синтеза коллагена во многих тканях. При переизбытке – аллергические реакции. Источником витамина С являются цитрусовые, шиповник, красная и черная смородина.
|
|
|
2. Витамины группы В (В1,В6, В9, В12) – это витамины, являющиеся коферментами ферментов, которые обеспечивают ОВР, поэтому жизнь без этих витаминов невозможна. Источником витаминов группы В являются различные зерновые, в основном, черный хлеб.
Дыхательная система.
Под дыханием человека понимают газообмен организма с окружающей средой, а также газообмен между тканями внутренней среды и клетками. Поэтому у человека выделяют 2 типа дыхания:
· внешнее дыхание
· внутреннее дыхание, или тканевое
Дыхание реализуется за счет существования дыхательной системы и воздухоносных путей, за счет кровеносной системы, а также за счет крови как специфичной газотранспортной среды.
Основным органом, обеспечивающим дыхание, является грудная клетка с расположенными в ней легкими, а также воздухоносными путями. Грудная клетка ограничена грудным отделом позвоночника, плоской костью – грудиной, 12ю парами ребер, которые идет от позвоночника к грудине, причем две последние пары ребер свободные и крепятся к грудине за счет хряща. Между ребрами находится межреберная мускулатура, от брюшной полости грудную полость отделяет крупная скелетная мышца, которая получила название диафрагма. В грудной клетке располагаются легкие, которые имею альвеолярное строение, т.е. включают в себя мелкие пузырьки, или альвеолы. Нагнетание воздуха в легкие происходит за счет дыхательного акта. Он включает в себя акт вдоха и акт выдоха:
1) Акт вдоха – это активный процесс, при котором межреберные мышцы сокращаются, ребра поднимаются, давление в грудной полости падает значительно ниже атмосферного, причем снижению давления способствует смещение диафрагмы в брюшную полость. Воздух под давлением заходит в легкие.
2) Акт выдоха – это пассивный процесс; связан с тем, что межреберные мышцы расслабляются, диафрагма поднимается, объем полости уменьшается и воздух выталкивается из легких.
Для человека характерно как грудное, так и брюшное дыхание. При брюшном дыхании диафрагма смещается в брюшную полость за счет сокращения, давление в грудной области падает очень сильно, и лучше вентилируется нижняя доля легких. Кроме того, при брюшном дыхании из-за очень высокого давления в брюшной полости создается большая разница между давлением в грудной и брюшной полости, что способствует лучшему возращению крови к сердцу.
В дыхательном акте принимает участие основные мышцы и вспомогательные. К основным относят межреберную мускулатуру и диафрагму. К вспомогательным – мышцы шеи, мышцы плечевого комплекса.
Общая емкость легких делится на жизненную емкость и остаточный воздух. Жизненная емкость – это количество воздуха, которое выведено из легких при максимальном выдохе после максимального вдоха. Однако полностью воздух из легких не выводится, иначе стенки альвеол будут слипаться и дыхание прекратится. В легких всегда остается остаточный воздух, который препятствует слипанию альвеол.
Воздухоносные пути человека делятся на верхние и нижние. Их основная функция – транспорт воздуха в легкие, увлажнение воздуха, защитная функция и согревание воздуха. К верхним путям относят полость носа, рта, пазухи носа и носоглотку. К нижним путям относят гортань. трахею и все генерации бронхов, начиная от трахеи вплоть до нижних ответвлений. Всего у человека 24 генерации бронхов и бронхиолей. Первые 16 генераций – кондуктивная зона, которая осуществляет проведение воздуха. Следующие 4 генерации – промежуточная зона – здесь осуществляется проведение воздуха и газообмен. Следующие 4 генерации – респираторная зона – здесь бронхиоли переходят в легочные пузырьки, или альвеолы, и здесь происходит газообмен. Следовательно, при брюшном дыхании, когда диафрагма сокращается активно, лучше вентилируются нижние доли легких, а, следовательно, и респираторная зона.
В дыхательной системе выделяют анатомически мертвое и физиологически мертвое пространство. Анатомически мертвое пространство – это пространство, где нет альвеол. Физиологически мертвое пространство создается в респираторной зоне, когда альвеолы не вентилируются. Физиологически мертвое пространство может создаваться из-за нарушения структуры БАВ, которое выстилает альвеолы. Кроме того, альвеолы могут не перфузироваться кровью. Альвеолы настолько плотно оплетены густой сетью капилляров, что между стенкой альвеол и капилляров нет расстояния, и формируется единая альвеолярно-капиллярная мембрана. Диффузия газов через эту мембрану осуществляется за счет разницы парциального давления газов между кровью и альвеолярным воздухом. Такая разница для кислорода составляет 46 мм ртутного столба, поэтому кислород переходит из воздуха, заполняющего альвеолы, в кровь. Для СО2 такая разница составляет 6 мм ртутного столба. Поэтому СО2 из крови выходит в альвеолярный воздух.
Вентиляции легких способствует БАВ, которыое выстилает альвеолы. Это комплекс гликопротеинов, белков, липопротеинов, который получил название сурфактант. Этот комплекс с периодом полураспада 6 часов, который способствует:
1. диффузии газов
2. выполнению защитной функции, т.к. не дает заселять стенки альвеол бактериями
3. снимает поверхностное натяжение и не дает стенкам альвеол слипаться
4. способствует расправлению легких при первом крике у новорожденных
После того, как кислород поступил в капилляры кровеносной системы, он соединяется с гемоглобином. Гемоглобин превращается в оксигемоглобин, и формируется оксигенированная (артериальная) кровь. Кровь является газотранспортной средой, т.к. она также участвует в транспорте СО2. СО2 частично связывается с эритроцитами, частично транспортируется по плазме. В капиллярах происходит обмен газами между кровью и тканевой жидкостью, причем в кровь выходит СО2, а кислород поступает к клеткам. В тканях нет кислорода. Исключение составляет мышечная ткань, в которой кислород связан с миоглобином.
Регуляция дыхания нейрогуморальная. Безусловно-рефлекторный центр находится в продолговатом мозге, а центр, который регулирует частоту дыхания, находится в варолиевом мосту.
Импульсы в дыхательный центр поступают от рецепторов межреберных мышц, от рецепторов диафрагмы, от рецепторов слизистого и подслизистого слоя трахей и бронхов. Однако основным регулятором дыхания является раздражение хеморецепторов, которые находятся в крупных артериях и реагируют на изменение концентрации СО2. Кроме того, регулятором дыхания является кислород и молочная кислота. Дыхательная активность может регулироваться корой, поэтому процесс дыхания может быть произвольным. Защитными функциями дыхательной системы являются чихание и кашель.
Кожа.
Это поверхностный комплекс тканей, который имеют разное происхождение, но обладают сходными функциями:
1) защитная
2) участие в терморегуляции и теплообмене
3) один из основных выделительных органов
4) кожное дыхание
5) в коже находятся основные рецепторные образования
Самый поверхностный слой кожи представлен эпидермисом, который имеет эктодермальное происхождение (наружный зародышевый листок). Глубокая часть кожи называется дермой, она имеет мезодермальное происхождение. Эпидермис человека представлен многослойным эпителием, и только самый нижний слой кожи – это живые клетки, которые выделяют базальную мембрану, отделяющую эпидермис от дермы. Клетки этого зачаткового слоя постоянно делятся, поэтому такие клетки являются стволовыми. Более верхние слои эпидермиса – живые клетки, но потерявшие способность делиться. Затем вся цитоплазма клетки заполняется белком кератином и отмирает. Самые верхние слои эпидермиса – это роговые, мертвые, сильно уплощенные клетки, которые постоянно слущиваются.
Эпидермис.
Эпидермис формирует различные производные:
· кожные гребешки
· железы :
1. железы ушного прохода (выделяют ушную серу)
2. потовые железы (имеют простую трубчатую структуру и выделяют воду с веществом, причем выделение теплоты на испарение пота – это один из центральных механизмов теплообмена)
3. сальные железы. Своими протоками, как правило, соединяются с волосяной сумкой. Секрет выводится в волосяную сумку и смазывает ствол волоса. Кроме того, секрет сальных желез выводится на поверхность кожи.
4. млечные железы – это видоизмененные потовые железы, которые характерны только для млекопитающих
· ногти – это видоизмененные пластинки, которые прикрывают концевые фаланги пальцев только с верхней стороны. Весь ноготь – это мертвое образование, которое растет за счет зачаткового эпителия, который находится на ногтевом ложе.
· волос – делится на ствол волоса и корень волоса. Ствол волоса возвышается над кожей, корень волоса погружен в волосяную сумку. Живые клетки волоса находятся только в расширенной нижней части. Она называется волосяная луковица. За счет деления клетки луковицы волос постоянно нарастает. С волосяным фолликулом связаны протоки сальной железы, нервные окончания и гладко-мускульное волоконце, поднимающее волос. Типичный волос состоит из 3 слоев клеток:
1. наружный кутикулярный слой. Представлен клетками, которые налегают друг на друга наподобие черепицы
2. средний мозговой слой. Содержит клетки с пигментом, окрашивающим волос.
3. внутренний мозговой слой. Содержит бесцветные клетки с большими межклетниками, которые заполнены воздухом.
[рисунок волоса]
Дерма, или собственно кожа.
Имеет мезодермальное происхождение, представлена рыхлой соединительной тканью. Клетки залегают рыхло с большими межклетниками, причем межклетники заполнены фибриллярными белками коллагеном и эластином. Основными клетками дермы являются фиброциты, фибробласты, причем это не дифференцированные клетки, которые синтезируют коллаген и эластин, а фиброциты – это клетки, которые поддерживают обмен в уже сформировавшейся ткани. Здесь находится много пигментных клеток, лейкоцитов.
Самые нижние слои дермы представлены подкожной жировой клетчаткой, которая непосредственно переходит в фасции, окружающий мышцы.
Кожа участвует в терморегуляции, причем нормальная терморегуляция достигается благодаря достижению баланса между теплопродукцией и теплоотдачей. Основной механизм теплопродукции – это обмен веществ. В ходе метаболизма образуется тепло, однако у человека существуют дополнительные механизмы теплопродукции: у взрослых – это сократительный термогенез, или холодовая дрожь, а у новорожденных – расщепление бурого жира.
Теплоотдача осуществляется следующими путями:
1. излучение – это отдача тепла за счет ИК-лучей, которая является основным механизмом, таким образом рассеивается до 60% тепла, однако в случае сильного повышения температуры среды излучение не работает.
2. теплопроведение – это способ отдачи тепла при контакте с другим телом. Хорошим изоляторами являются: прослойка воздуха между кожей и одеждой, толстый слой подкожной жировой клетчатки.
3. конвекция – это отдача тепла движущимися частицами воды или воздуха (вентилятор, ручей)
4. испарение пота с поверхности кожи, испарение воды с поверхности слизистых – этот вариант не работает, если влажность воздуха повышена, и температура тоже повышена.
Главный терморегулирующий центр находится в промежуточном мозге, и сюда постоянно стекается информация от рецепторов кожи и внутренних органов, что позволяет определить среднюю температурную точку, которая в норме у человека составляет 36,6°С. Кроме того, здесь же определяется температура ликвора, протекающего через промежуточный мозг. При отклонении температуры от среднего значения из промежуточного мозга идут импульсы, которые активируют различные эффекторные системы: изменяется уровень обмена, просвет кровеносных сосудов и давление, возникает холодовая дрожь, изменяются поведенческие реакции. Следовательно, можно говорить об участии коры. При длительном пребывании на жаре, особенно если влажность высокая, может наступить тепловой удар. К защитным свойствам терморегулирующей системы относится лихорадка.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 88; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!