Понятие обмена веществ и энергии



Процесс обмена — основное свойство живого. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно с этим — их распад с выделением энергии и образованием простых низкомолекулярных веществ — углекислого газа, воды, аммиака и др.

Процесс синтеза органических веществ называется ассимиляцией, или анаболизмом. В ходе ассимиляции обновляются органоиды клетки, и накапливается запас энергии. Распад структурных элементов клетки сопровождается выделением заключенной в химических связях энергии, а конечные продукты распада, вредные для организма, выводятся за пределы клетки, а затем из организма.

Процесс распада органических веществ противоположен процессу ассимиляции и называется диссимиляцией, или катаболизмом. Подобного типа реакции идут с поглощением кислорода, поэтому расщепление органических веществ связано с окислением, а освободившаяся при этом энергия идет на синтез ЛТФ(аденозинтрифосфорная кислота), необходимой для ассимиляции.

Таким образом, ассимиляция и диссимиляция — это две противоположные, но взаимосвязанные стороны единого процесса — обмена веществ. При нарушении ассимиляции и диссимиляции расстраивается весь обмен веществ.

В организме человека непрерывно протекают водный, солевой, белковый, жировой и углеводный обмен. Непрерывный распад и окисление органических соединений возможны лишь тогда, когда количество этих веществ в клетках постоянно пополняется. Однако потребность в питательных веществах неодинакова. Большая их часть используется организмом для образования энергии. В процессе жизнедеятельности организма энергетические запасы непрерывно уменьшаются, и их пополнение идет за счет пищи.

Соотношение количества энергии, поступающей с пищей, и энергии, расходуемой организмом, называется энергетическим балансом. Количество потребляемой пищи должно соответствовать энергетическим затратам человека.

Рабочий (энергетический) обмен.  Энергетические затраты организма при различных видах труда

Прием пищи усиливает энергетический обмен (специфическое динамическое действие пищи). Белковая пища повышает интенсивностьобмена на 25 — 30%, а углеводы и жиры — на 10% илименьше. Во время сна интенсивность метаболизма почти на 10%ниже основного обмена. Разница между бодрствованием в состояниипокоя и сном объясняется тем, что во время сна мышцы расслаблены.При гиперфункции щитовидной железы основной обменповышается, а при гипофункции — понижается. Понижение

основного обмена происходит при недостаточности функций половых желез и гипофиза. При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом. Даже очень интенсивный умственный труд, если

он не сопровождается движениями, вызывает повышение затрат энергии лишь на 2 -3% по сравнению с полным покоем. Однако если умственная активность сопровождается эмоциональным возбуждением,

энерготраты могут быть заметно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызывать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 — 19%.

16. Физиологическое значение воды и минеральных веществ в организме.Водно-солевой баланс организма.

Содержание воды в организме взрослого человека составляет в среднем 73,2 3% от массы тела. Водный баланс в организме поддерживается за счет равенства объемов потерь воды и ее поступления в организм. Суточная потребность в воде колеблется от 21 до 43 мл/кг (в среднем 2400 мл) и удовлетворяется за счет поступления воды при питье (≫1200 мл), с пищей (≪900 мл) и воды, образующейся в организме в ходе обменных процессов (эндогенной воды (≪300 мл). Такое же количество воды выводится в составе мочи (≪1400 мл), кала («100 мл), посредством испарения с поверхности кожи и дыхательных путей (≪900 мл).

Потребность организма в воде зависит от характера питания. При питании преимущественно углеводной и жирной пищей и при небольшом поступлении NaCl потребности в воде меньше.

Пища, богатая белками, а также повышенный прием соли обусловливают большую потребность в воде, которая необходима для экскреции осмотически активных веществ (мочевины и минеральных ионов). Недостаточное поступление в организм воды или ее избыточная потеря приводят к дегидратации, что сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики. Недостаток в организме воды в объеме 20% от массы тела ведет к летальному исходу. Избыточное по ступление воды в организм или снижение ее объемов, выводимых из организма, приводит к водной интоксикации. В результате повышенной чувствительности нервных клеток и нервных центров к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться мышечными судорогами.

Обмен воды и минеральных ионов в организме тесно взаимосвязаны, что обусловлено необходимостью поддержания осмотического давления на относительно постоянном уровне во внеклеточной среде и в клетках. Осуществление ряда физиологических процессов (возбуждения, синоптической передачи, сокращения мышцы) невозможно без поддержания в клетке и во внеклеточной среде определенной концентрации Na+, К +, Са2+ и других минеральных ионов. Все они должны поступать в организм с пищей.

Водно-солевым обменом называютсовокупность процессов поступ­ления воды и электролитов в организм, распределения их во внут­ренней среде и выделения из организма.У здорового человека поддерживается равенство объемов выделяющейся из организма и поступившей в него за сутки воды, что называют водным балансом организма. Можно рассматривать также и баланс электролитов — натрия, калия, кальция и т.п.                                                                          17.Какова роль различных слоев сетчатки.                                                                           Сетчатка является внутренней чувствительной оболочкой глаза и выполняет функции восприятия световых и цветовых сигналов. В сетчатке выделяют две функционально различные части – зрительную (оптическую) и слепую (ресничную). Сетчатка имеет 10 слоев:
1.    Первый слой сетчатки – это пигментный эпителий, который прилежит непосредственно к мембране Бруха сосудистой оболочки глаза. Его клетки окружают фоторецепторы (колбочки и палочки), частично заходя между ними в виде пальцевидныхвыпячиваний, благодаря чему площадь контакта между слоями увеличивается. Под действием света включения пигмента перемещаются из тела пигментных клеток к их отросткам, что предотвращает рассеивание света между соседними фоторецепторными клетками (колбочками или палочками).
2. Второй слой сетчатки представлен наружными сегментами светочувствительных клеток, колбочек и палочек – специализированных высокодифференцированных нервных клеток. Колбочки и палочки имеют цилиндрическую форму, в которой различают наружный сегмент, внутренний сегмент, а также пресинаптическое окончание, к которому подходят нервные отростки (дендриты) горизонтальных и биполярных клеток.
3. Третий слой сетчатки представлен наружной пограничной мембраной, или окончатой мембраной Верхофа, это так называемая полоса межклеточных сцеплений. Сквозь эту мембрану в субретинальное пространство проходят наружные сегменты колбочек и палочек.
4. Четвертый слой сетчатки называется наружным ядерным слоем, поскольку образован ядрами колбочек и палочек.
5. Пятый слой – наружный плексиформный слой, его также называют сетчатым слоем, он отделяет наружный ядерный слой от внутреннего.
6. Шестой слой сетчатой оболочки – это внутренний ядерный слой, он представлен ядрами нейронов второго порядка (биполярных клеток), а также ядрами горизонтальных, амакриновых и мюллеровских клеток.
7. Седьмой слой сетчатки – внутренний плексиформный слой, он состоит из клубка переплетенных отростков нервных клеток и отделяет внутренний ядерный слой от слоя ганглиозных клеток. Седьмой слой разделяет внутреннюю сосудистую часть сетчатой оболочки и наружную бессосудистую, которая всецело зависит от поступления кислорода и питательных веществ из прилежащей сосудистой оболочки.
8. Восьмой слой сетчатки образован нейронами второго порядка (ганглиозными клетками), по направлению от центральной ямки к периферии его толщина отчетливо уменьшается: непосредственно в области вокруг ямки данный слой представлен как минимум пятью рядами ганглиозных клеток, к периферии число рядов нейронов постепенно уменьшается.
9. Девятый слой сетчатки представлен аксонами ганглиозных клеток (нейронов второго порядка), которые образуют зрительный нерв.
10. Десятый слой сетчатки – последний, он покрывает поверхность сетчатой оболочки изнутри и представляет собой внутреннюю пограничную мембрану. Это основная мембрана сетчатки, образованная основаниями нервных отростков клеток Мюллера (нейроглиальных клеток).
18. Какими образованиями представлена эндокринная система.                   Эндокринная система образована совокупностью взаимосвязанных желез внутренней секреции. Они не имеют протоков и обладают дистантным действием. Железы секретируют в кровь и лимфу гормоны — биологически активные сигнальные вещества. Кроме высокой активности, гормоны обладают высокой специфичностью эффекта и быстро разрушаются в тканях,что позволяет регулировать функции конкретных органов и тканей.м К железам внутренней секреции относят:гипофиз,щитовидную железу,паращитовидные железы,тимус (вилочковую железу),надпочечники, эпифиз.К железам смешанной секреции относят:часть поджелудочной железы,половые железы.К железам внешней секреции относят:слюнные,потовые,сальные,печень,молочные.Гормоны играют основную роль в гуморальной регуляции функций организма. Они влияют на рост, размножение, диф-ференцировку тканей. По своей химической природе гормоны делятся на полипептиды и белки, аминокислоты и их производные, стероиды. Гуморальная регуляция организма обеспечивает взаимосвязь между органами, поддержание постоянства внутренней среды, адаптацию к внешним условиям.Высшим центром регуляции эндокринных функций является гипоталамус — отдел промежуточного мозга. Он объединяет нервную и гуморальную регуляцию в нейрогуморальный механизм регуляции жизнедеятельности организм                                                                                                                                                                          19. Дайте характеристику классификацию гормонов по химическому строению.Химическая природа гормонов и биологически активных веществ различна. От сложности строения гормона зависит продолжительность его биологического действия, например, от долей секунды у медиаторов и пептидов до часов и суток у стероидных гормонов и йодтиронипов. Анализ химической структуры и физико химических свойств гормонов помогает понять механизмы их действия, разрабатывать методы их определения в биологических жидкостях и осуществлять их сиитез.

Классификация гормонов и БАВ по химической структуре:

1. Производные аминокислот:

производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, Адреналин, норадреналин; производные триптофана: мелатонин, серотонин; производные гистидина: гистамин.

2. Белково-пептидные гормоны:

полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, вазопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника; простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин,

паратгормон, кальцитонин; сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютрогшн.

3. Стероидные гормоны:

кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон);половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прсуостерон.

4. Производные жирных кислот: арахидоновая кислота и ее производные: простагландинм: простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.

 

20. Объясните, почему гипоталамо – гипофизорная система называется « дирижером эндокринного оркестра» Гипоталамо-гипофизарная система определяет состояние и функционирование большей части эндокринной системы либо через эндокринные оси: гипоталамус -> гипофиз -> периферические железы (щитовидная, надпочечники, семенники либо яичники), либо через АНС: гипоталамус -> центры АНС ствола и спинного мозга -> ганглии АНС -> эндокринные железы и их сосуды.

Важную роль в регуляции функций эндокринных желез играет гипоталамо-гипофизарная система. Она имеет такое строение: 1) система, состоящая из гипоталамуса и нейрогипофиза (задней доли гипофиза) 2) система, образованная гипофизотропною зоной гипоталамуса (содержится в срединном возвышении), связанная с аденогипофизом (передней долей гипофиза) с помощью гематоневральнои контактной зоны, 3) система нейроэндокринная, ответственный за образование нейрорегуляторных пептидов (энкефалинов, эндорфинов, вещества Р и др.)., обладающих гипофизарно активность.
Ионы кальция связываются с кальмодулином, образуя комплекс кальций - кальмодулин, который активизирует аденилатциклазу. Вследствие этого повышается содержание цАМФ, который активизирует протеинкиназу. цАМФ-зависимая протеинкиназа вместе с Са2 + активизирует киназу фосфорилазы, происходит фосфорилирование белков. Это обеспечивает слипание мембран везикул с пресинаптической мембраной и выделение (ексоцитоз) нейросекретов.
Синтез в гипоталамусе гормонов, в частности антидиуретического (вазопрессина) и окситоцина, осуществляется в нейронах еупраоптичного и паравентрикулярного ядер.

На функцию эндокринных желез через гипоталамус воздействуют различные структуры ЦНС. Так, центральная регуляция гипоталамо-гипофизарной системы осуществляется центрами, которые локализуются в преоптической области, лимбической системе, в нейронах ствола головного мозга (продолговатом, среднем и моста), вплоть до коры большого мозга. Сигналы от многих из перечисленных центров к ядрам гипоталахмуса передаются посредством аминоспецифичних систем мозга. В свою очередь реакция центров начинается при определенном уровне гормонов периферических эндокринных желез и тропных гормонов гипофиза.

Укажите железу внутренней секреции, которую образно называют «дирижером оркестра эндокринных желез». Чаще всего в качестве неверного ответа указывают, что это эпифиз. Гипофиз является непарной железой внутренней секреции.

21.Анатомическая и функциональная связь между гипофизом и гипоталамусом Гипоталамус и гипофиз является Центральным звеном эндокринной системы.Особое место в эндокринной системе занимает гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамус в ответ на нервные импульсы оказывает стимулирующее или тормозящее действие на переднюю долю гипофиза. Через гипофизарные гормоны гипоталамус регулирует функцию периферических желез внутренней секреции. Так, например, происходит стимуляция тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза, а последний, в свою очередь, стимулирует секрецию щитовидной железой тиреоидных гормонов. В связи с этим принято говорить о единых функциональных системах: гипоталамус - гипофиз - щитовидная железа, гипоталамус - гипофиз - надпочечникиВыпадение каждого из компонентов гормональной регуляции из общей системы нарушает единую цепь регуляции функций организма и приводит к развитию различных патологических состояний. Гипоталамо-гипофизарная система состоит из ножки гипофиза, начинающейся в вентромедиальной области гипоталамуса, и трёх долей гипофиза: аденогипофиз (передняя доля), нейрогипофиз (задняя доля) и вставочная доля гипофиза. Работа всех трёх долей управляется гипоталамусом с помощью особых нейросекреторных клеток. Эти клетки выделяют специальные гормоны — рилизинг-гормоны.Под влиянием того или иного типа воздействия гипоталамуса, доли гипофиза выделяют различные гормоны, управляющие работой почти всей эндокринной системы человека. Исключение составляет поджелудочная железа и мозговая часть надпочечников. У них есть своя собственная система регуляции. Гипофиз или нижний мозговой придаток называют главной эндокринной железой организма человека. Он расположен в костной полости, которая называется турецким седлом. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней.Гипоталамус или нижний мозговой придаток, эндокринная железа, расположенная в костном кармане у основания мозга. В гипоталамусе содержится огромное число отдельных групп нервных клетках, которые называются ядрами. Общее число ядер около 150.Гипоталамус имеет большое количество связей с различными участками нервной системы и выполняет множество функций. Гипоталамус рассматривают не только как центр регуляции работы вегетативной нервной системы, температуры тела, но и как эндокринныый орган.

22.Физиология щитовидной и околощитовидной желез                                             Основной структурно-функциональной единицей щитовидной железы являются фолликулы. Они представляют собой округлые полости, стенка которых образована одним рядом клеток кубического эпителия. Фолликулы заполнены коллоидом и содержат гормоны тироксин и трийодтиронин, которые связаны с белком тиреоглобулином. В межфолликулярном пространстве проходят капилляры, обеспечивающие обильнуюваскуляризацию фолликулов. В щитовидной железе объемная скорость кровотока выше, чем в других органах и тканях. В межфолликулярном пространстве находятся также парафолликулярные клетки (С-клетки), в которых вырабатывается гормон тиреокальцитонин Кальцитонин, или тиреокальцитонин, снижает уровень кальция в крови. Он действует на костную систему, почки и кишечник, вызывая при этом эффекты, противоположные действию паратирина. В костной ткани тиреокальцитонин усиливает активность остеобластов и процессы минерализации. В почках и кишечнике угнетает реабсорбцию кальция и стимулирует обратное всасывание фосфатов. Реализация этих эффектов приводит к гипокальциемии.Околощитовидные железы. Регуляция обмена кальция осуществляется в основном за счет действия паратирина и кальцитонина. Паратгормон обеспечивает увеличение уровня кальция в крови. Органами-мишенями для этого гормона являются кости и почки. В костной ткани пара­тирин усиливает функцию остеокластов, что способствует деминерализации кости и повышению уровня кальция и фосфора в плазме крови Паратирин усиливает синтез кальцитриола, который является активным метаболитом витамина D3. Последний вначале образуется в неактивном состоянии в коже под влиянием ультрафиолетового излучения, а затем под влиянием паратирина происходит его активация в печени и почках. Кальцитриол усиливает образование кальцийсвязывающего белка в стенке кишечника, что способствует обратному всасыванию кальция и развитию гиперкальциемии. Таким образом, увеличение реабсорбции кальция в кишечнике при гиперпродукциипаратирина в основном обусловлено его стимулирующим действием на процессы активации витамина D3. Прямое влияние самого паратирина на кишечную стенку весьма незначительно.Гиперпродукцияпаратирина приводит к деминерализации и резорбции костной ткани, развитию остеопороза. Резко увеличивается уровень кальция в плазме крови, в результате чего усиливается склонность к камнеобразованию в органах мочеполовой системы.Секреция паратирина и тиреокальцитонина регулируется по типу отрицательной обратной связи в зависимости от уровня кальция в плазме крови. При снижении содержания кальция усиливается секреция паратирина и тормозится выработка тиреокальцитонина. Увеличение концентрации кальция в плазме крови, наоборот, способствует снижению секреции паратирина и увеличению выработки тиреокальцитонина.                                                                                                  23.Половые гормоны и их роль Половые гормоны — это гормоны, вырабатываемые мужскими и женскими половыми железами и корой надпочечников .Все половые гормоны по химическому строению являются стероидами. К половым гормонам относят эстрогены, прогестагены и андрогены.Эстрогены — женские половые гормоны, представленные эстрадиолом и продуктами его превращения эстроном и эстриолом. Эстрогены вырабатываются клетками фолликула в яичнике. Некоторое количество эстрогенов образуется также в коре надпочечников. Они обеспечивают развитие женских половых органов и вторичных половых признаков. Под влиянием эстрогенов, выработка которых увеличивается в середине менструального цикла перед овуляцией, увеличиваются кровоснабжение и размеры матки, разрастаются железы эндометрия, усиливаются сокращения матки и яйцеводов, т. е. осуществляется подготовка для восприятия оплодотворенного яйца. К прогестагенам относится прогестерон, который продуцируется желтым телом яичника, корой надпочечников, а в период беременности — и плацентой. Андрогены — мужские половые гормоны тестостерон и андростерон, которые вырабатываются интерстициальными клетками семенников. В надпочечниках вырабатываются стероиды, которые обладают андрогенной активностью. Андрогены стимулируют сперматогенез и оказывают влияние на развитие половых органов и вторичных половых признаков (конфигурация гортани, ростусов, бороды, распределение волос на лобке, развитие скелета, мускулатуры). Выделение половых гормонов регулируется гонадотропными гормонами гипофиза. Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении половых функций. Эти гормоны обеспечивают развитие вторичных половых признаков, а в женском организме играют большую роль в возникновении половых циклов, в обеспечении нормального протекания беременности и в подготовке к кормлению новорожденного. При нарушении функции половых желез (яичников или семенников) изменяется соотношение продукции этих гормонов и, следовательно, соответствующих функций. Такое состояние получило название интерсексуальности. Оно у мужчин может проявляться наличием некоторых физических и психических особенностей, свойственных женщинам, а у женщин - мужчинам.                                                                                                                              24.Закономерности формирование условных рефлексов .                                 Физиологические свойства условных рефлексов. Условные рефлексы во многом отличаются от безусловных. Прежде всего они являются индивидуальными рефлексами, приобретенными в течение жизни данного организма. Условные рефлексы возникают благодаря образованию функциональных временных связей, прокладке новых нервных путей в высших отделах ЦНС вследствие специфической замкнутой функции, которая является важной физиологической свойством этих отделов мозгаУсловные рефлексы не имеют специфического рецептивного поля и могут вызываться из всех экстеро-и интероцептивннх полей (например, условное слюноотделение можно вызвать, воздействуя на рецепторы глаза, уши, нос и другие рецепторные поверхности). Условия, необходимые для выработки условных рефлексов. Первым условием образования условного рефлекса является совпадение во времени или некоторое предшествование индифферентного (условного) раздражителя безусловному, так называемое подкрепление. Например, действие условного раздражителя (свет электрической лампочки) и подкрепление (пища). Только за
такого условия возникает временная связь в коре большого мозга. Как видим, в отличие от безусловных рефлексов, здесь качественно новой звеном является подкрепление, т.е. совпадение во времени действия условного и безусловного раздражителей. Обязательным условием временной связи также действенный состояние коры большого мозга. Во время глубокого сна или в состоянии наркоза условные рефлексы не вырабатываются. Очевидно, замыкающий функции коры большого мозга осуществляется только в состоянии бодрствования, который поддерживается преимущественно ретикулярной активизирующего системой (РАС) мозга. Очень трудно вырабатываются условные рефлексы при глубокой усталости. Важным условием образования временных связей является свободный от других видов деятельности состояние коры большого мозга при выработке условного рефлекса. Условные рефлексы формируются постепенно, при многократном повторении всех указанных выше условий, причем это происходит волнообразно - они то появляются, то исчезают, пока не наступит их стабилизация по интенсивности и регулярностью, которая свидетельствует об укреплении условных рефлексов.
Агенты, которые могут вызвать условные рефлексы. Условным раздражителем может стать любой агент окружающей внешней или внутренней среды, для которого организм рецепторный аппарат. Одни из них действуют через экстеро-и интероцепторы, другие-воздействуют непосредственно на рефлекторные центры вследствие изменения состава крови или колебания обменных процессов в тканях (так называемые автоматические условные раздражители, влияющие на центральные отделы рефлекторной дуги). В условных раздражителей относится также время действия. Условный раздражитель, который влияет через рецепторы, может быть изолированным или частью комплексного. Например, помещение, в котором вырабатывается условный рефлекс, своим видом, звуками, запахами, другими раздражителями входит как единое целое в состав комплексного условного раздражителя. Комплексные раздражители бывают одновременно (когда разные агенты действуют одновременно), последовательные (отдельные агенты располагаются в определенной последовательности) и цепные (на цепи раздражителей каждый
звено действует изолированно сразу после предыдущего). Агенты, которые входят в состав комплексных раздражителей, могут действовать на одну и ту же сенсорную систему или на разных.
Стадии образования условных рефлексов. В начальных стадиях образования условных рефлексов ответная реакция возникает не только на подкрепляемый условный раздражитель, но и на другие раздражители той или модальности. Это явление получило название обобщения, или генерализации условных рефлексов. В его основе лежит процесс иррадиации возбуждения, в котором важную роль играет РАС. Сразу за генерализацией условного рефлекса, после сочетания условного раздражителя с безусловным, наступает стадия специализации условных рефлексов (условная реакция приурочивается к конкретному раздражителя и начинает носить локальный характер). Важную роль при этом играет процесс торможения в коре большого мозга.
Торможение условных рефлексов. Торможение условнорефлекторной деятельности, как деятельности ЦНС в целом, играет исключительную роль. Благодаря ему уточняются условные рефлексы соответствии с меняющимися условиями или происходит их полная отмена, если условный раздражитель утратил свое сигнальное значение. Торможение лежит также в основе умение ждать, сохранять самообладание, различать (дифференцировать) похожи между собой условные сигналы и т.п.. Кроме того, торможение выполняет и защитные функции в отношении нервных клеток в случае воздействия слишком сильных условных раздражителей. Тормозные процессы, происходящие в коре большого мозга, были разделены И. П. Павловым на две группы: внешние, или безусловные, и внутренние, или условные.                                         25 Постоянство температуры внутренней среды организма как необходимое условие протьекания метаболических процессов. Температура внутренних органов у них колеблется в пределах 36—38 °С, способствуя оптимальному течению метаболических процессов, катализируя большинство ферментативных реакций и влияя в определенных границах на их скорость. Постоянная температура необходима и для поддержания нормальных физико-химических показателей - вязкости крови, ее поверхностного натяжения, коллоидно-осмотического давления и др. Температура влияет и на процессы возбуждения, скорость и интенсивность сокращения мышц, процессы секреции, всасывания и защитные реакции клеток и тканей. Оптимальная температура тела у человека составляет 37 °С; верхняя летальная температура - 43,4 °С. При более высокой температуре начинается внутриклеточная денатурация белка и необратимая гибель; нижняя летальная температура составляет 24 °С. Нейрогормональные механизмы регулируют температуру тела посредством изменения интенсивности теплопродукции и теплоотдачи. Это осуществляется следующим образом. При понижении температуры окружающей среды выработка тепла (расход энергии) увеличивается, а сосуды кожи суживаются, что уменьшает теплоотдачу и обеспечивает поддержание температуры тела посто янной. При повышении температуры окружающей среды выработка тепла уменьшается, сосуды кожи расширяются, возможно также потоотделение, в результате чего больше тепла отдается в окружающую среду, что тоже способствует поддержанию постоянной температуры тела. Рецепторы, воспринимающие изменение температуры (терморецепторы), делят на периферические (локализованы в коже, подкожных тканях, скелетных мышцах и внутренних органах) и центральные (расположенные в ЦНС).

26 Гомойотермия, пойкилотермия, гетеротермия                                                                        В животном мире существует несколько основных способов реагирования на внешнюю температуру. У пойкилотермных (холоднокровных) животных, к которым относятся большинство беспозвоночных и низших позвоночных, температура тела зависит от температуры окружающей среды. Интенсивность энергетических процессов и уровень активности пойкилотермных организмов определяются температурой внешней среды В процессе эволюции у млекопитающих и птиц выработалась способность сохранять одинаковую температуру внутренних частей тела, несмотря на ее изменения в окружающей среде (терморегуляция)что обеспечивает относительное постоянство метаболических процессов и делает организм менее зависимым от внешних изменений. Такие организмы называются гомойотермными (теплокровными), их отличают от пойкилотермиых организмовблизких по массе, значительно более высокий уровень энергетического обмена и относительно независимый от температуры окружающей среды уровень активности. Интенсивность обмена энергии на единицу массы тела у гомойотермных животных даже после разрушения центров терморегуляции как минимум в 3 раза превышает интенсивность обмена у пойкилотермных (при одинаковой температуре). Поскольку гомойотермные организмы могут поддерживать постоянную температуру, а следовательно, постоянный уровень активности независимо от окружающей температуры, они имеют превосходство над пойкилотермными животными. Вместе с тем, пойкилотермия дает преимущество в том случае, когда пищевыересурсы ограничены или подвержены сезонным изменениям. Есть животные, которые обладают способностью переходить на некоторое время из гомойотермного состояния в пойкилотермное и наоборот. Такой переход наблюдается у животных, впадающих в зимнюю спячку (сурки, суслики, сони и др.), отчего они получили название гетеротермных. Гетеротермия — это особоесостояние, при котором гомойотермные животные на время выключают терморегуляцию и температура их тела снижается до пределов, отличных приблизительно на ГС от окружающей среды. Гетеротермия является свойством, приобретенным в процессе эволюции позже, чем гомойотермия, и имеет важное значениедля приспособления организма к неблагоприятным условиям (например, к недостатку пищи, воды). Животных можно также классифицировать по тем источникам тепла, которые они используют для поддержания температуры тела. Эктотермные, например рептилии, используют для этого наружное тепло; эндотермные, и в частности человек, используют тепло метаболического происхождения.

27 Физическая и химическая терморегуляция                                                                           Процесс образования тепла в организме получил названиехимической терморегуляции, процесс, обеспечивающий удаление тепла из организма, - физической терморегуляции.Химическая терморегуляция. Тепловой обмен в организме тесно связан с энергетическим. При окислении органических веществ выделяется энергия. Часть энергии идет на синтез АТФ. Эта потенциальная энергия может быть использована организмом в дальнейшей его деятельности. Источником тепла в организме являются все ткани. Кровь, протекая через ткани, нагревается.Повышение температуры окружающей среды вызывает рефлекторное снижение обмена веществ, вследствие этого в организме уменьшается теплообразование. При понижении температуры окружающей среды рефлекторно увеличивается интенсивность метаболических процессов и усиливается теплообразование. В большей степени увеличение теплообразования происходит за счет повышения мышечной активности. Непроизвольные сокращения мышц (дрожь) являются основной формой повышения теплообразования. Увеличение теплообразования может происходить в мышечной ткани и за счет рефлекторного повышения интенсивности обменных процессов — несократительный мышечный термогенез.Физическая терморегуляция. Этот процесс осуществляется за счет отдачи тепла во внешнюю среду путем конвекции (теплопроведения), радиации (теплоизлучения) и испарения воды.Конвекция - непосредственная отдача тепла прилегающим к коже предметам или частицам среды. Отдача тепла тем интенсивнее, чем больше разница температур между поверхностью тела и окружающим воздухом.Теплоотдача увеличивается при движении воздуха, например при ветре. Интенсивность отдачи тепла во многом зависит от теплопроводности окружающей среды. В воде отдача тепла происходит быстрее, чем на воздухе. Одежда уменьшает или даже прекращает теплопроведение.Радиация - выделение тепла из организма происходит путем инфракрасного излучения с поверхности тела. За счет этого организм теряет основную массу тепла. Интенсивность теплопроведения и теплоизлучения во многом определяется температурой кожи. Теплоотдачу регулирует рефлекторное изменение просвета кожных сосудов. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение артериол и капилляров, кожа становится теплой и красной. Это увеличивает процессы теплопроведения и теплоизлучения. При понижении температуры воздуха артериолы и капилляры кожи суживаются. Кожа становится бледной, количество протекающей через ее сосуды крови уменьшается. Это приводит к понижению ее температуры, теплоотдача уменьшается, и организм сохраняет тепло.Испарение воды с поверхности тела (2/з влаги), а также в процессе дыхания (1/з влаги). Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже при полном отсутствии видимого потоотделения через кожу испаряется в сутки до 0,5 л воды — невидимое потоотделение. Испарение 1 л пота у человека с массой тела 75 кг может понизить температуру тела на 10° С.В состоянии относительного покоя взрослый человек выделяет во внешнюю среду 15% тепла путем теплопроведения, около 66% посредством теплоизлучения и 19% за счет испарения воды.В среднем человек теряет за сутки около 0,8 л пота, а с ним 500 ккал тепла.При дыхании человек также выделяет ежесуточно около 0,5 л воды.

28 Механизм теплопродукции и теплоотдачи                                                                                      Механизмы Теплопродукции Сократительный термогенез. Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их тоническом напряжении и сокращении. Образование тепла, наблюдающееся в мышцах при этих условиях, получило название сократительного термогенеза. Сократительный термогенез является наиболее значимым механизмом дополнительного теплообразования у взрослого человека. Несократительный термоге­незУ новорожденных, а также у мелких млекопитающих животных имеется механизм ускоренного теплообразования за счет возрастания общей метаболической активности в других тканях и, прежде всего, в результате высокой скорости окисления жирных кислот бурого жира. Это механизм получил название несократительного термоге­неза. Окисление жирных кислот в бурой жировой ткани осущест­вляется без значимого синтеза макроэргов и, таким образом, с мак­симально возможным образованием теплоты. Посредством механиз­мов несократительного термогенеза уровень теплопродукции у чело­века может быть увеличен примерно в три раза по сравнению с уровнем основного обмена.

Механизмы ТеплоотдачиРазличают следующие механизмы отдачи тепла ор­ганизмом в окружающую среду:
1. Излучение, 2. Теплопроведение, 3. Конвекцию, 4. Испарение.                                                        1. Теплоотдача путем Излученияэто 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 изучения 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 увеличивается 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 понижений. Если средние температуры поверхности кожи и окру­жающей среды выравниваются (разкость 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 предметами, согревается.                                                2. Теплоотдача путем Теплопроведения — способ отдачи тепла, имеющий место при кон­такте, соприкосновении тела человека с другими физическими те­лами. Количество тепла, отдаваемого 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, дает возможность уменьшить рассеяние тепла путем теплопро­водности. Влажный, насыщенный водяными парами воздух, вода характеризуются высокой теплопроводностью. Поэтому пребывание при низкой температуре в среде с высокой влажностью сопровож­дается усилением теплоиотерь организма. Влажная одежда также теряет свои теплоизолирующие свойства.                                                                                                                3. Теплоотдача путем Конвек­ции — 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 теплопроведения и конвекции около 25-30% тепла. Количество отдаваемого конвекцией тепла увеличивается при увеличении скорости движения воздушных потоков (ветер, вентиляция). Теплопроведение и конвекция, также как излучение, становятся неэффективными способами отдачи тепла при выравнивании средних температур поверхности тела и окру­жающей среды.                                                          4. 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 дыха­тельных путей. У человека постоянно осуществляется выделение пота потовыми железами кожи, увлажняются слизистые дыхательных пу­тей. При температуре внешней среды около 20°С, испарение влаги составляет около 36 г/ч. Учитывая, что на испарение 1 г воды затрачивается 0,58 ккал тепловой энергии, нетрудно подсчитать, что путем испарения организм взрослого человека отдает в этих усло­виях в окружающую среду около 20% всего рассеиваемого тепла. Повышение внешней температуры, выполнение физической работы, длительное пребывание в теплоизолирующей одежде усиливают по­тоотделение, и оно может возрасти до 500-2000 г/ч.Если внешняя температура превышает среднее значение темпера­туры кожи, то организм не может отдавать во внешнюю среду тепло излучением, конвекцией и теплопроведением. Организм в этих ус­ловиях начинает поглощать тепло извне и единственным способом рассеяния тепла становится усиление испарения влаги с поверхности тела. Такое испарение возможно до тех пор, пока влажность воздуха окружающей среды остается меньше 100%. При интенсивном пото­отделении, высокой влажности и малой скорости движения воздуха, когда капельки пота, не успевая испариться, сливаются и стекают с поверхности тела, теплоотдача путем испарения становится менее эффективной                       29 Представление о тепловом балансе и уравнение                                                                Температура тела зависит от двух факторов: интенсивности образования тепла (теплопродукции) и величины потерь тепла (теплоотдачи). Главным условием поддержания постоянной температуры тела гомойотермных животных, в том числе и человека, является достижение устойчивого баланса теплопродукции и теплоотдачи. Такой баланс описывается уравнением M Ѓ} E HЃ} E t Ѓ} E K- E KЃ} S = О,где М — метаболическая теплопродукция; Ея — излучение; ЕТ — теплопроведение; Ек — конвекция; Ет — испарение; 5 — накоплениетепла; плюс означает приток, минус — теплоотдачу.Тепло может быть получено или отдано путем излучения, теплопроведения и конвекции в зависимости от условий внешнейсреды. Тепло всегда образуется в качестве побочного продукта биохимических реакций, протекающих в организме, поэтому метаболизм всегда имеет положительный знак, а испарение — отрицательный.                                                              

 30 Функции вкусового анализатора и виды вкусовых ощущений                                    Вкус относится к контактным видам чувствительности и является мультимодальным ощущением, так как химические раздра жители воспринимаются в комплексе с термическими, механическими и обонятельными. Различают четыре ≪первичных≫ вкусовых ощущения: сладкое, кислое, соленое, горькое. Кончик языка воспринимает в основном сладкий вкус, корень — горький, средняя часть — кислый, боковые части языка — соленый и кислый. Самые низкие пороги вкусовой чувствительности — для горького вкуса и определяются по концентрации действующих на рецепторы веществ. Длительное действие какого-либо вещества на вкусовые рецепторы приводит к адаптации к данному виду вкуса. Так, если человек часто употребляет кислую и соленую пищу (острую), то пороги на эти виды вкуса увеличиваются. Адаптация к сладкому и соленому развивается быстрее, чем к горькому и кислому. Рецепторы вкуса — вкусовые клетки расположены во вкусовых почках или луковицах. Последние локализуются во вкусовых сосочках языка и в виде отдельных включений — на задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах, гортани, надгортаннике. Они делятся на три типа: 1) грибовидные (на всей поверхности языка), 2 ) желобоватые — поперек стенки языка, у его корня, 3) листовидные — вдоль задних краев языка.-У человека насчитывают 2000 вкусовых почек, каждая из которых содержит 40 — 60 рецепторных клеток. Механизм вкусовой рецепции заключается в следующем. Вкусовое вещество, расщепленное слюной до молекул, попадает в поры вкусовых луковиц, вступает во взаимодействие с гликокаликсом и адсорбируется на клеточной мембране микроворсинки, вступая в контакт с рецепторным белком. Предполагается, что в области микроворсинки имеются стереоспецифические участки рецептора, воспринимающие только свои молекулы вещества. В результате происходит деполяризация мембраны и генерация р е цепторного потенциала. Образовавшийся в рецепторной клетке медиатор (ацетилхолин, серотонин и др.) в рецепторно-афферентном синапсе приводит к возникновению ВПСП, а затем ПД, который передается по волокнам барабанной струны — веточки лицевого (VII пара), языкоглоточного (IX пара) и верхнегортанного (X пара) черепно-мозговых нервов в продолговатый мозг, в ядро солитарного нерва в виде паттерной нервной активности, определяющей разные вкусовые ощущения. Из продолговатого мозга нервные волокна в составе медиальной петли направляются к вентральным ядрам зрительного бугра и далее в кору больших полушарий — латеральную часть постцентральной извилины и гиппокамп. Вкусовая чувствительность может изменяться в зависимости от состояния организма (при голодании, беременности). Алкоголь и никотин увеличивают пороги вкусовой чувствительности. Полная потеря вкусового восприятия называется агевзией, пониженная — гипогевзией, повышение вкусовой чувствительности — гипергевзия, извращение вкуса — парагевзия.

 

Балл

1.Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналовСогласно современным представлениям, биологические мембраны образуют наружную оболочку всех животных клеток и формируют многочисленные внутриклеточные органеллы. Наиболее характерным структурным признаком является то, что мембраны всегда образуют замкнутые пространства, и такая микроструктурная организация мембран позволяет им выполнять важнейшие функции.Строение и функции клеточных мембран.1.Барьерная функция выражается в том, что мембрана при помощи соответствующих механизмов участвует в создании концентрационных градиентов, препятствуя свободной диффузии. При этом мембрана принимает участие в механизмах электрогенеза. К ним относятся механизмы создания потенциала покоя, генерация потенциала действия, механизмы распространения биоэлектрических импульсов по однородной и неоднородной возбудимым структурам.2.Регуляторная функция клеточной мембраны заключается в тонкой регуляции внутриклеточного содержимого и внутриклеточных реакций за счет рецепции внеклеточных биологически активных веществ, что приводит к изменению активности ферментных систем мембраны и запуску механизмов вторичных «месенджеров» («посредников»).3.Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы (в рецепторах).4.Высвобождение нейромедиаторов в синаптических окончаниях.Современными методами электронной микроскопии была определена толщина клеточных мембран (6—12 нм). Химический анализ показал, что мембраны в основном состоят из липидов и белков, количество которых неодинаково у разных типов клеток. Сложность изучения молекулярных механизмов функционирования клеточных мембран обусловлена тем, что при выделении и очистке клеточных мембран нарушается их нормальное функционирование. В настоящее время можно говорить о нескольких видах моделей клеточной мембраны, среди которых наибольшее распространение получила жидкостно-мозаичная модель.Согласно этой модели, мембрана представлена бислоем фосфолипидных молекул, ориентированных таким образом, что гидрофобные концы молекул находятся внутри бислоя, а гидрофильные на­правлены в водную фазу

2.Различают пассивный  и активный транспорт. Пассивный транспорт происходит без затрат энергии по электрохимическим градиентом. К пассивному относятся диффузия (простая и облегченная), осмос, фильтрация. Активный транспорт требует энергии и происходит вопреки концентрационном или электрическом градиента.Пассивный перенос веществ через клеточные мембраны не тре­бует затраты энергии метаболизмаВиды пассивного транспорта вещества .Простая диффузия.ОсмосДиффузияионов..Облегченная диффузия Диффузия представляет собой процесс, при помощи которого газ или растворенные вещества распространяются и заполняют весь доступный объем. Осмос — движение молекул воды (растворителя) через мембрану из области меньшей в область большей концентрации растворенного вещества. Осмотическим давлением называется то наименьшее давление, которое необходимо приложить к раствору для того, чтобы предотвратить перетекание растворителя через мембрану в раствор с большей концентрацией вещества. Диффузия ионов происходит, в основном, через специализированные белковые структуры мембраны — ионные ка­налы, когда они находятся в открытом состоянии. В зависимости от вида ткани клетки могут иметь различный набор ионных каналов. Через биологические мембраны кроме воды и ионов путем простой диффузии проникают многие вещества (от этанола до сложных лекарственных препаратов). В то же время даже сранительно небольшие полярные молекулы, например, гликоли, мо­носахариды и аминокислоты практически не проникают через мем­брану большинства клеток за счет простой диффузии. Их перенос осуществляется путем облегченной диффузии. Облегченной называется диффузия вещества по градиенту его концентрации, которая осущест­вляется при участии особых белковых молекул-переносчиков.Виды активного транспорта веществ: первично-активный транспорт, вторично-активный транспорт. Транспорт веществ из среды с низкой кон­центрацией в среду с более высокой концентрацией не может быть объяснен движением по градиенту, т.е. диффузией. Этот процесс осуществляется за счет энергии гидролиза АТФ или энергии, обу­словленной градиентом концентрации каких-либо ионов, чаще все­го натрия. В случае, если источником энергии для активного транс­порта веществ является гидролиз АТФ, а не перемещение через мембрану каких-то других молекул или ионов, транспорт называется первично активным Вторичным активным транспортом называется перенос через мембрану вещества против гради­ента его концентрации за счет энергии градиента концентрации другого вещества, создаваемого в процессе активного транспорта.

3.Мембранная теория возбуждения общепринятая в физиологии теория возбуждения мышечных и нервных клеток. Основа М. т. в. — представление о том, что при раздражении возбудимой клетки в её поверхностной мембране происходит молекулярная перестройка, которая приводит к изменению проницаемости мембраны и появлению трансмембранных ионных токов. Источником энергии для этих токов служит постоянно существующее неравномерное распределение основных неорганических ионов между цитоплазмой и внеклеточной средой: накопление в клетке ионов K+ и выведение из неё ионов Na+ и Cl-Основные положения М. т. в. сформулированы немецким нейрофизиологом Ю. Бернштейном (1902) и развиты английскими учёными: П. Бойлом и Э. Конуэем (1941) и А. Ходжкином, Б. Кацем, А. Хаксли (1949). Бернштейн предположил, что поверхностная мембрана возбудимой клетки в покое обладает избирательной проницаемостью: ионы K+ проходят через неё гораздо легче, чем ионы Na+ и Cl-. Т. к. концентрация K+ в клетке выше, чем во внеклеточной среде, диффузия этих ионов через мембрану создаёт на ней разность потенциалов — т. н. потенциал покоя (ПП), причём внутренняя сторона мембраны оказывается заряженной отрицательно, а внешняя — положительно. (Зависимость ПП от ионов K+ подтверждается пропорциональным снижением его величины при увеличении содержания K+ во внеклеточной среде.) Чтобы объяснить, каким образом клетка поддерживает постоянный ионный состав и отрицательный внутренний потенциал, выводя ионы Na+ наружу, было выдвинуто предположение о возможности переноса ионов через мембрану не только под влиянием электрических сил и диффузии (См. Диффузия)(«пассивный» транспорт), но и посредством «активного» транспортного механизма — «натриевого насоса»

4Потенциал действия (ПД) возникает на мембранах возбудимых клеток под влиянием раздражителя пороговой или сверхпроговой величины, который увеличивает проницаемость мембраны для ионов натрия. Ионы натрия начинают входить внутрьклетки, что приводит к уменьшению величины мембранного потенциала — деполяризации мембраны. При уменьшении МП докритического уровня деполяризации открываются потенциалоза-висимые каналы для натрия и проницаемость мембраны для этихионов увеличивается в 500 раз (превышая проницаемость для ионов калия в 20 раз). В результате проникновения ионов натрия вцитоплазму и их взаимодействия с анионами разность потенциалов на мембране исчезает, а затем происходит перезарядка клеточной мембраны (инверсия заряда, овершут) — внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно по отношению к наружной (на 30 — 50 мВ), после чего закрываются натриевые каналы и открываются потенциалозависимые калиевые каналы. В результате выхода калия из клетки начинается процесс восстановления исходного уровня мембранного потенциала покоя —реполяризация мембраны. Если такое повышение проводимости для калия предотвратить введением тетраэтиламмония, который избирательно блокирует калиевые каналы, мембрана реполяризуется гораздо медленнее. Натриевые каналы можно блокировать тетродотоксином и разблокировать последующим введением фермента проназы, который расщепляет белки. Таким образом, в основе возбуждения (генерации ПД) лежит повышение проводимости мембраны для натрия, вызываемое ее деполяризацией до порогового (критического) уровня. В потенциале действия различают следующие фазы 1. Предспайк — процесс медленной деполяризации мембраны до критического уровня деполяризации (местное возбуждение, локальный ответ). 2.Пиковый потенциал, или спайк, состоящий из восходящей части (деполяризация мембраны) и нисходящей части (реполяри- зация мембраны). 3. Отрицательный следовой потенциал — от критического уровня деполяризации до исходного уровня поляризации мембраны (следовая деполяризация).           4. Положительный следовой потенциал — увеличение мембранного потенциала и постепенное возвращение его к исходной величине (следовая гиперполяризация).

5.Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые.Процессы метаболизма в безмиелиновых волокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декрементное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутрь волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризованСуществует три закона проведения раздражения по нервному волокну.Закон анатомо-физиологической целостности.Проведение импульсов по нервному волокну возможно лишь в том случае, если не нарушена его целостность. При нарушении физиологических свойств нервного волокна путем охлаждения, применения различных наркотических средств, сдавливания, а также порезами и повреждениями анатомической целостности проведение нервного импульса по нему будет невозможно.Закон изолированного проведения возбуждения.Существует ряд особенностей распространения возбуждения в периферических, мякотных и безмякотных нервных волокнах.Закон двустороннего проведения возбуждения.Нервное волокно проводит нервные импульсы в двух направлениях – центростремительно и центробежно.В живом организме возбуждение проводится только в одном направлении. Двусторонняя проводимость нервного волокна ограничена в организме местомвозникновения импульса и клапанным свойством синапсов, которое заключается в возможности проведения возбуждения только в одном направлении.

6.Синапс (от греч. sinapsis - соединение, связь) специализированный контакт между нервными клетками или нервными клетками и другими возбудимыми образованиями, обеспечивающий передачу возбуждения с сохранением его информационной значимости. С помощью синапсов осуществляется взаимодействие разнородных по функциям тканей организма, например, нервной и мышечной, нервной и секреторной. Синаптическая область характеризуется специфическими химическими свойствами. Понятие «синапс» ввел в 1897 г. английский физиолог Шеррингтон, обозначив так соединение аксона одной нервной клетки с телом другой.Синаптическая щель - пространство между пресинаптическим окончанием и участком мембраны эффекторной клетки является непосредственным продолжением межклеточного пространства; ее содержимое - гель, в состав которого входят гликозаминогликаны. В пресинаптической области обнаружены митохондрии, гранулы гликогена, спиралевидные нити - филаменты.Постсинаптическая мембрана - участок эффекторной клетки, контактирующий с пресинаптической мембраной через синаптическую щель. От постсинаптической мембраны по направлению к ядру клетки прослеживаются нежные микротрубочки, образованные молекулами специфических белков. Полагают, что им принадлежит определенная роль в распространении и обработке информации внутри клетки.Классификация синапсовВ основу классификации синапсов положены три основных принципа. В соответствии с морфологическим принципом синапсы подразделяют: - аксоаксональные синапсы (между двумя аксонами);
- аксодендритические синапсы (между аксоном одного нейрона и дендритом другого);- аксосоматические синапсы (между аксоном одного нейрона и телом другого);- дендродендритические (между дендритами двух или нескольких нейронов);- нервно-мышечные синапсы (между аксоном мотонейрона и исчерченным мышечным волокном); - аксоэпителиальные синапсы (между секреторным нервным волокном и гранулоцитом); - межнейронные синапсы (общее название синапсов между какими-либо элементами двух нейронов). Кроме этого, все синапсы делят на центральные (в головном и спинном мозге) и периферические (нервно-мышечные, аксоэпителиальные и синапсы вегетативных ганглиев).В соответствии с нейрохимическим принципом синапсы классифицируют по виду химического вещества - медиатора, с помощью которого происходит возбуждение и торможение эффекторной клетки.7.По способу передачи возбуждения синапсы подразделяют на три группы. Первую составляют синапсы с химической природой передачи посредством медиаторов (например, нервно-мышечные); вторую - синапсы с передачей электрического сигнала непосредственно с пресинаптической - на постсииаптическую мембрану (например, синапсы в клетчатке глаза). По сравнению с химическими синапсами они отличаются большей скоростью передачи сигнала, высокой надежностью и возможностью двусторонней передачи возбуждения. Третья группа представлена «смешанными» синапсами, сочетающими элементы как химической, так и электрической передачи.   По конечному физиологическому эффекту, а также по изменению потенциала постсинаптической мембраны различают возбуждающие и тормозные синапсы. В возбуждающих синапсах в результате деполяризации постсинаптической мембраны генерируется возбуждающий постсинапти-ческий потенциал (ВПСП). В тормозных синапсах возможны два варианта процесса: - в пресинаптических окончаниях выделяется медиатор, гиперполя -ризующий постсииаптическую мембрану и вызывающий в ней тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП);
- тормозной синапс является аксоаксональным, т.е. еще до перехода возбуждения на область синапса обеспечивает пресинаптическое торможение.Нервно-мышечные синапсы обеспечивают проведение возбужде­ния с нервного волокна на мышечное благодаря медиатору ацетилхолину, который при возбуждении нервного окончания переходит в синаптическую щель и действует на концевую пластинку мышеч­ного волокна. Следовательно, как и межнейронный синапс, нерв­но-мышечный синапс имеет пресинаптическую часть, принадлежа­щую нервному окончанию, синаптическую щель, постсинаптическую часть (концевая пластинка), принадлежащую мышечному волокну.Нервно-мышечный синапс передает возбуждение в одном направлении: от нервного окончания к постсинаптической мембране мышечного волокна, что обусловлено наличием химического звена в механизме нервно-мышечной передачи..

 8.Особенность скелетной мускулатурыСтруктурно-функциональной единицей скелетной мышцы является симпласт или мышечное волокно - огромная клетка, имеющая форму протяженного цилиндра с заостренными краями (под наименованием симпласт, мышечное волокно, мышечная клетка следует понимать один и тот же объект).Длина мышечной клетки чаще всего соответствует длине целой мышцы и достигает 14 см, а диаметр равен нескольким сотым долям миллиметра.Мышечное волокно, как и любая клетка, окружено оболочкой - сарколемой. Снаружи отдельные мышечные волокна окружены рыхлой соединительной тканью, которая содержит кровеносные и лимфатические сосуды, а так же нервные волокна.Группы мышечных волокон, образуют пучки, которые, в свою очередь, объединяются в целую мышцу, помещенную в плотный чехол соединительной ткани переходящей на концах мышцы в сухожилия, крепящиеся к кости Мышца состоит из множества нервно моторных единиц и способна работать не всей своей массой, а частями, что позволяет регулировать силу и скорость сокращения.Для понимания механизма сокращения мышцы необходимо рассмотреть внутреннее строение мышечного волокна, которое, как вы уже поняли, сильно отличается от обычной клетки. Начнем с того, что мышечное волокно многоядерно. Связано это с особенностями формирования волокна при развитии плода. Симпласты (мышечные волокна) образуются на этапе эмбрионального развития организма из клеток предшественников - миобластов.Миобласты (неоформленные мышечные клетки) интенсивно делятся, сливаются и образуют мышечные трубочки с центральным расположением ядер. Затем в мышечных трубочках начинается синтез миофибрилл (сократительных структур клетки см. ниже), и завершается формирование волокна миграцией ядер на периферию. Ядра мышечного волокна к этому времени уже теряют способность к делению, и за ними остается только функция генерации информации для синтеза белка.Миофибриллы являются сократительными элементами клетки и обладают способностью уменьшать свою длину при поступлении нервного импульса, стягивая тем самым мышечное волокно. Под микроскопом видно, что миофибрилла имеет поперечную исчерченность - чередующиеся темные и светлые полосы.При сокращении миофибриллы светлые участки уменьшают свою длину и при полном сокращении исчезают вовсе. .

9.СОКРАЩЕНИЕ И РАССЛАБЛЕНИЕскелетной мускулатуры                                                                  Предполагается, что при сокращении скелетной мышцы нити миозина и актомиозина, т. е. параллельно расположенные нити миозина и актина, начинают действовать как ферменты на распад аденозин-трифосфорной кислоты — АТФ. Эта кислота является основным источником энергии мышцы. Энергия расщепления АТФ используется при сокращении мышцы для скольжения нитей актина, проникающих между нитями миозина в мезофрагму, в которой при этом образуется актомиозин. В результате во время сокращения мышцы уменьшается высота изотропных дисков, а высота анизотропных дисков почти не изменяется. После этого прекращается расщепление АТФ. Две системы нитей актина и миозина проникают друг в друга подобно зубцам двух гребенок.т Механизмы мышечного сокращенияЭлектрохимический этап мышечного сокращения.1. Генерация потенциала действия. Передача возбуждения на мышечное волокно происходит с помощью ацетилхолина. Взаимодействие ацетилхолина (АХ) с холинорецепторами приводит к их активации и появлению потенциала действия, что является первым этапом мышечного сокращения.2. Распространение потенциала действия. Потенциал действия распространяется внутрь мышечного волокна по поперечной системе трубочек, которая является связывающим звеном между поверхностной мембраной и сократительным аппаратом мышечного волокна.3. Электрическая стимуляция места контакта приводит к активации фермента и образованию инозилтрифосфата, который активирует кальциевые каналы мембран, что приводит к выходу ионов Ca и повышению их внутриклеточной концентрации. Хемомеханический этап мышечного сокращения.Теория хемомеханического этапа мышечного сокращения была разработана О. Хаксли в 1954 г. и дополнена в 1963 г. М. Девисом. Основные положения этой теории:1) ионы Ca запускают механизм мышечного сокращения;2) за счет ионов Ca происходит скольжение тонких актиновых нитей по отношению к миозиновым.Итак, главную роль в механизме мышечного сокращения играют белок тропонин, который закрывает активные центры тонкой протофибриллы и ионы Ca.                                                                                                                                               10.Виды мышечных сокращенийВыделяют два вида мышечных сокращений: одиночное и тетаническое.При раздражении мышцы одиночным стимулом возникает одиночное мышечное сокращение, в котором выделяют следующие три фазы:фаза латентного периода — начинается от начала действия раздражителя и до начала укорочения;фаза сокращения (фаза укорочения) — от начала сокращения до максимального значения;фаза расслабления — от максимального сокращения до начальной длины.Одиночное мышечное сокращение наблюдается при поступлении к мышце короткой серии нервных импульсов моторных нейронов. Его можно вызвать воздействием на мышцу очень коротким (около 1 мс) электрическим стимулом. Сокращение мышцы начинается через временной промежуток до 10 мс от начала воздействия раздражителя, который и называют латентным периодом (рис. 1). Затем развиваются укорочение (длительность около 30-50 мс) и расслабление (50-60 мс). На фоне развивающегося сокращения в мышечных волокнах на их мембране можно вызвать новые циклы возбуждения и следующие за ними суммирующиеся сокращения. Такое суммирующееся сокращение получило названиететанического (тетанус). Его можно наблюдать в одиночном волокне и целой мышце. Однако механизм тетанического сокращения в естественных условиях в целой мышце имеет особенности.Тетанусом называют сокращение мышцы, возникающее в результате суммирования сокращений ее моторных единиц, вызванных поступлением к ним множества нервных импульсов от моторных нейронов, иннервирующих данную мышцу. Суммирование усилий, развиваемых при сокращении волокон множества двигательных единиц, способствует увеличению силы тетанического сокращения мышцы и влияет на длительность сокращения.Различаютзубчатый игладкий тетанус. Для наблюдения в эксперименте зубчатого тетануса мышцы ее стимулируют импульсами электрического тока с такой частотой, чтобы каждый последующий стимул наносился после фазы укорочения, но еще до окончания расслабления. Гладкое тетаническое сокращение развивается при более частых раздражениях, когда последующие воздействия наносятся во время развития укорочения мышцы. Например, если фаза укорочения мышцы составляет 50 мс, фаза расслабления — 60 мс, то для получения зубчатого тетануса необходимо раздражать эту мышцу с частотой 9-19 Гц, для получения гладкого — с частотой не менее 20 Гц.

11.Механизмы тетануса Явление оптимума и пессимумаН. Е. Введенский (1886) установил, что возбуждение и торможение — фазы единого нервного процесса, которые при определенных условиях переходят друг в друга. Переход возбуждения в торможение, и наоборот, зависит от частоты и силы раздражения и от уровня лабильности раздражаемой ткани. Значение частоты и силы раздражения было показано на нервно-мышечном препарате.Повышение частоты и силы раздражения до известного предела вызывает увеличение высоты тетанического сокращения скелетной мышцы. Наиболее благоприятная частота нервных импульсов, поступающих в скелетную мышцу, вызывает наибольшую высоту тетануса. Эта частота называется оптимальной, или оптимумом частоты. Оптимуму частоты соответствует такая частота, при которой каждое последующее раздражение застает скелетную мышцу в состоянии наибольшей возбудимости, наблюдающейся в экзальтационной фазе. Поэтому высота каждого одиночного сокращения возрастает. Наоборот, если каждое последующее раздражение застает скелетную мышцу в фазе абсолютной рефрактерности, то тетаническое сокращение мышцы резко уменьшается или не наступает. Эта чрезмерно большая частота — наихудшая, пессимальная, или пессимум частоты.Каждая волна возбуждения не только вызывает сокращение скелетной мышцы, но и сопровождается изменениями ее возбудимости и лабильности. Поэтому последующая волна возбуждения застает скелетную мышцу либо в состоянии экзальтационной фазы, обусловленной предыдущим раздражением (оптимум частоты), либо в абсолютной рефрактерной фазе, или интервале невозбудимости, созданном предыдущим раздражением (пессимум частоты). Оптимум частоты соответствует высокому уровню лабильности нерва и мышцы, а пессимум частоты — низкому уровню лабильности нерва, даже более низкому, чем лабильность мышцыНаиболее благоприятная сила раздражения, вызывающая максимальное тетаническое сокращение скелетной мышцы, называется оптимумом силы. Дальнейшее увеличение силы раздражения не только не повышает высоту сокращения мышц, а, наоборот, Снижает ее. При чрезмерно большой силе раздражения высота сокращения мышцы резко снижается или мышца не сокращается. Эта наихудшая сила раздражения называется пессимальной или пессимумом силы – также результат изменений возбудимости и лабильности, вызываемых.

12 Показатели возбудимости Возбудимость — способность ткани отвечать на раздражение возбуждением. Возбудимость зависти от уровня обменных процессов и заряда клеточной мембраны. Показатель возбудимости порог раздражения — та минимальная сила раздражителя, которая вызывает первую видимую ответную реакцию ткани. Раздражители бывают: подпороговые, пороговые, надпороговые. Возбудимость и порог раздражения — обратно пропорциональные величины.Проводимость — способность ткани проводить возбуждение по всей своей длине. Показатель проводимости — скорость проведения возбуждения. Скорость проведения возбуждения по скелетной ткани — 6-13 м/с, по нервной ткани до 120 м/с. Проводимость зависит от интенсивности обменных процессов, от возбудимости (прямо пропорционально).Рефрактерность (невозбудимость) — способность ткани резко снижать свою возбудимость при возбуждении. В момент самой активной ответной реакции ткань становится невозбудимой. Различают:
абсолютно рефрактерный период — время, в течении которого ткань не отвечает абсолютно ни на какие возбудители;Oтносительный рефрактерный период — ткань относительно невозбудима — происходит восстановление возбудимости до исходного уровня.Показатель рефрактерности — продолжительность рефрактерного периода (t). Продолжительность рефрактерного периода у скелетной мышцы — 35-50 мс, а у нервной ткани — 5-5 мс. Рефрактерность ткани зависит от уровня обменных процессов и функциональной активности (обратная зависимость).Лабильность (функциональная подвижность) — способность ткани воспроизводить определенное число волн возбуждения в единицу времени в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений. Это свойство характеризует скорость возникновения возбуждения. Показатель лабильности: максимальное количество волн возбуждения в данной ткани: нервные волокна — 500-1000 импульсов в секунду, мышечная ткань — 200-250 импульсов в секунду, синапс — 100-125 импульсов в секунду. Лабильность зависит от уровня обменных процессов в ткани, возбудимости, рефрактерности. Для мышечной ткани к четырем перечисленным свойствам добавляется пятое —сократимость.

13.Свойства нервных центров Нервный центр — совокупность структур центральной нервной системы, координированная деятельность которых обес­печивает регуляцию отдельных функций организма или опреде­ленный рефлекторный акт. В результате функциональный нервный центр может быть локализован в разных анатомических структу­рах. Например, дыхательный центр представлен нервными клет­ками, расположенными в спинном, продолговатом, промежуточном мозге, в коре большого мозга.Суммация, впервые описанная И.М. Сеченовым (1863) и заключающаяся в том, что слабые по силе раздражители, не вызывающие видимой реакции, при частом повторении могут суммироваться, создавать надпороговую силу и вызывать эффект возбуждения. Различают два вида суммации — последовательную и пространственную.Последовательная суммация в синапсах возникает в том случае, когда по одному и тому же афферентному пути к центрам поступает несколько подпороговых импульсов. В результате суммации местного возбуждения, вызванного каждым подпороговым стимулом, возникает ответная реакция.Пространственная суммация заключается в появлении рефлекторной реакции в ответ на два или несколько подпороговых стимулов, приходящих в нервный центр по разным афферентным путям Дивергенция и конвергенция. Способность нейрона устанавливать многочисленные синаптические связи с различными нервными клетками в пределах одного или разных нервных центров называетсядивергенциеи. Например, центральные окончания аксонов первичного афферентного нейрона образуют синапсы на многих вставочных нейронах. Благодаря этому одна и та же нервная клетка может участвовать в различных нервных реакциях и контролировать большое число других нейронов, что приводит к иррадиации возбуждения.Схождение различных путей проведения нервных импульсов к одному и тому же нейрону получило названиеконвергенции. Простейшим примером конвергенции является замыкание на одном двигательном нейроне импульсов от нескольких афферентных (чувствительных) нейронов. В ЦНС большинство нейронов получают информацию от разных источников благодаря конвергенции. Это обеспечивает пространственную суммацию импульсов и усиление конечного эффекта.

 16.Особености передачи возбуждения в синапсах

Классификация синапсовПо механизму передачи:- химические,- электрические,- смешанные2. По анатомо-гистологическому признаку:

периферические нервноорганные
      - нервно-секреторные,

- нервно-мышечные

центральные
- межнейрональные

3. По нейрохимической классификации:- адренергические- холинергические

4. По функциональному принципу:- возбуждающие → деполяризация → ВПСП (или ПКП),- тормозящие → гиперполяризация → ТПСП.

Наиболее характерной и универсальной структурой обладают нервно-мышечные синапсы. Синапс представляет собой сложное структурное образование, в котором следует различать: пресинаптическую, синаптическую щель (10-20 нм), постсинаптическую мембрану

Передача возбуждения в синапсе – сложный физиологический процесс, имеющий несколько стадий:

Синтез медиатора.

Химические медиаторы являются веществами, синтезируемыми в цитоплазме нейронов и нервных окончаниях из компонентов внутри- и внеклеточной жидкостей. Медиаторы обеспечивают одностороннюю передачу возбуждения от нервного волокна к клетке или другому нейрону.

1) В синапсах скелетных мышц вырабатывается только один вид медиатора – ацетилхолин, из холина (продукта печеночной секреции) и уксусной кислоты при участии ферментов, регулирующих активность метаболизма. Норадреналин, как и адреналин, относится к катехоламинам, но вырабатывается и в адренергических синапсах, которые относятся, в основном, к центральным синапсам и нейроорганным синапсам симпатической нервной системы.

2) В синапсах гладких мышц вырабатывается как АХ, так и НА, и эти медиаторы могут оказывать через синапс разное воздействие на гладкую мышцу в зависимости от вида активируемых ими ионных каналов на постсинаптической мембране.

3) В синапсах головного мозга функции медиаторов выполняют более 300 биологически активных веществ. Медиаторы синтезируются постоянно и депонируются в синаптических пузырьках нервных окончаний.

17.Принципы координационной деятельностиКоординационная деятельность (КД) ЦНС представляет собой согласованную работу нейронов ЦНС, основанную на взаимодействии нейронов между собой.Функции КД:1) обеспечивает четкое выполнение определенных функций, рефлексов;2) обеспечивает последовательное включение в работу различных нервных центров для обеспечения сложных форм деятельности;3) обеспечивает согласованную работу различных нервных центров.                   Основные принципы КД ЦНС и их нейронные механизмы.
1..Принцип иррадиации, или дивергенции, возбуждения ЦНС. Иррадиация возбуждения (от лат. irradio, озарять, освещать) – это распространение процесса возбуждения из одного участка ЦНС в другой. Каждый нейрон за счет многочисленных ответвлений (дивергенции), заканчивающихся синапсами, и большого числа вставочных нейронов связан со многими другими нейронами. Поэтому нервные импульсы от одного нейрона могут быть направлены к тысяче других нейронов. Процесс иррадиации возбуждения регулируется различными механизмами. Он может быть усилен, например, за счет активации ретикулярной формации ствола мозга2. Принцип конвергенции. При возбуждении большого количества нейронов возбуждение может сходиться к одной группе нервных клеток.3Принцип реципрокности (сопряжения) возбуждения и торможения на уровне спинного мозга реализуется с участием реципрокного торможения, благодаря которому возникают безусловные двигательные реципрокные рефлексы. Реципрокное торможение осуществляется по механизму постсинаптического торможения, которое возникает с участием специальных вставочных тормозных нейронов.4..Принцип доминанты, или господствующего очага возбуждения. Доминанта (от лат. dominans, dominantis – господствующий) – это временно господствующая рефлекторная система, обусловливающая интегральный характер функционирования нервных центров в какой-либо период времени и определяющая целесообразное поведение животного и человека. В целом принцип доминанты означает, что текущая деятельность мозга определяется наличием господствующего (доминантного) очага возбуждения, или господствующего нейронного объединения, которое в данный момент времени подавляет и подчиняет себе деятельность остальных нейронных образований
6.Принцип индукции нервных процессов. Индукция отражает проявление процессов иррадиации возбуждения и торможения в коре больших полушарий. Принято считать, что индукция – (от лат. Inductio – введение, наведение) обозначает возникновение нервного процесса, противоположного по знаку процессу, вызванному условным раздражителем (положительным или отрицательным, т. е. тормозным).

18,Виды вегетативных рефлексов,примерыВегетативные рефлексы по харак­теру взаимосвязей афферентного и эфферентного звеньев, а также внутрицентральных взаимоотношений принято подразделять на:1) висцеро-висцеральные, когда и афферентное и эфферентное звенья, т.е. начало и эффект рефлекса относятся к внутренним органам или внут­ренней среде (гастро-дуоденальный, гастрокардиальный, ангиокардиальные и т.п.);2) висцеро-соматические, когда начинающийся раз­дражением интероцепторов рефлекс за счет ассоциативных связей нервных центров реализуется в виде соматического эффекта. Напри­мер, при раздражении хеморецепторов каротидного синуса избытком углекислоты усиливается деятельность дыхательных межреберных мышц и дыхание учащается;3)висцеро-сенсорные— изменение сенсорной информации от экстероцепторов при раздражении интероцепторов. Например, при кислородном голодании миокарда имеют место так называемые отраженные боли в участках кожи (зоны Хеда), получающих сенсорные проводники из тех же сегментов спинного мозга;4) сомато-висцеральные, когда при раздражении афферентных входов соматического рефлекса реализуется вегетативный рефлекс. Например, при термическом раздражении кожи расширяются кожные сосуды и суживаются сосуды органов брюшной полости. К соматовегетативным рефлексам относится и рефлекс Ашнера-Даньини — урежение пульса при надавливании на глазные яблоки.Вегетативные рефлексы подразделяют также на сегментарные, т.е. реализуемые спинным мозгом и стволовыми структурами головного мозга, и надсегментарные, реализация которых обеспечивается вы­сшими центрами вегетативной регуляции, расположенными в надсегментарных структурах головного мозга. Помимо описанных в начале раздела торако — люмбальных и кранио — сакральных центров замыкания вегетативных рефлексов, в структурах головного мозга имеется большое количество иерархически взаимосвязанных образо­ваний, меняющих вегетативную нервную деятельность в зависимости от потребностей организма.

19Типы действия гормновВыделяют три основных свойства гормонов: 1)дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования); 2) строгую специфичность действия; 3) высокую биологическая активность. Действие гормона на функции организма осуществляется двумя основными механизмами: через нервную систему и гуморально, непосредственно на органы и ткани.
Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клетку-мишень, которая имеет высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон. По механизму воздействия клеток с гормонами гормоны делятся на два типа.
Первый тип (стероиды, тиреоидные гормоны) – гормоны относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и не требуют действия посредника (медиатора).
Второй тип – плохо проникают внутрь клетки, действуют с ее поверхности, требуют присутствия медиатора, их характерная особенность – быстровозника-ющие ответы.
В соответствии с двумя типами гормонов выделяют и два типа гормональной рецепции: внутриклеточный (рецепторный аппарат локализован внутри клетки), мембранный (контактный) – на ее наружной поверхности. Клеточные рецепторы – особые участки мембраны клетки, которые образуют с гормоном специфические комплексы. Рецепторы имеют определенные свойства, такие как:
1) высокое сродство к определенному гормону;2) избирательность;
3) ограниченная емкость к гормону;4) специфичность локализации в ткани. Связывание рецептором гормональных соединений является пусковым механизмом для образования и освобождения медиаторов внутри клетки.
Действие гормона может осуществляться и более сложным путем при участии нервной системы. Гормоны воздействуют на интерорецепторы, которые обладают специфической чувствительностью (хеморецепторы стенок кровеносных сосудов). Это начало рефлекторной реакции, которая изменяет функциональное состояние нервных центров.
Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:
1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;
2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;
3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;
4) корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

20.Эффекторные гормоны гипоталамуса и гипофиза                                                               В нейронах гипоталамуса синтезируются нейропептиды, которые поступают в переднюю (рилизинг–гормоны) и в заднюю (окситоцин и вазопрессин) доли гипофиза.Мишенями для этих гормонов являются эндокринные клетки передней доли гипофиза. Ррилизинг–гормоны подразделяют на либерины, усиливающие синтез и секрецию соответствующего гормона в передней доли гипофиза и статины, подавляющие синтез и секрецию гормонов. К гипоталамическим либеринам относятся:соматолиберин, гонадолиберин,тиреолиберин,кортиколиберин.Соматостатин подавляет синтез и секрецию гормона роста, АКТГ и тиреотропного гормона, инсулина и глюкагона, ингибирует секрецию гастрина, холецистокинина, секретина, ренина, желудочную секрециюГипофизНижний придаток мозга, располагается в глубине турецкого седла, при помощи воронки связан с гипоталамусом. Масса его 0,4 – 0,6 г. Анатомически состоит из трех долей – передней, средней и задней, но функционально выделяют 2 доли: переднюю, чисто эндокринную, – аденогипофиз; и заднюю, нейроэндокринную, где идет накопление гормонов, синтезированных в гипоталамусе, – вазопрессина (антидиуретического гормона – АДГ) и окситоцина.Гормоны гипофиза.1. Тиреотропин (стимулирует образование и выделение гормонов щитовидной железы).2. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) (стимулирует рост и созревание фолликулов в яичниках, сперматогенез).3.Лютеинизирующий гормон (ЛГ) (стимулирует образование эстрогенов, совместно с ФСГ – овуляцию, у мужских особей – синтез тестостерона).4. Пролактин (стимулирует рост молочных желез и выделение молока, модулирует половое поведение).5. Соматотропный гормон (СТГ – гормон роста).6. Липотропный гормон (стимулирует накопление жира в жировых депо).7. Адренокортикотропный гормон – АКТГ (АКТГ образуется из предшественника проопиомеланокортина под действием протеаз; кроме АКТГ и b-липотропина, из проопиомеланокортина образуются эндорфины и меланоцитстимулирующий гормон)8. Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) (стимулирует образование пигмента в коже).Вазопрессин– антидиуретический гормон, (АДГ)

21.Эндокринная функция поджелудочной железы.ИнсулинВ центральной нервной системе паратгормон является медиатором в антиноцицетивной системе, оказывает выраженное центральное аналгезирующее (обезболивающее) действие.Физиология околощитовидной железы. Эндокринная функция поджелудочной железы.Поджелудочная железа. Расположена забрюшинно на уровне 12 грудного позвонка. Имеет головку, тело и хвост. Является сложной железой альвеолярно-трубчатого строения. Структурной единицей железы является ацинус, клетки которого продуцируют поджелудочный сок. Секрет железы отводится в дуоденум по протоку Вирсунга и добавочному протоку Санторини. Между ацинусами железы располагаются островки Лангерганса клетки которых выполняют эндокринную функцию. Островками вырабатываются инсулин, глюкогон, соматостатин. Гормон поджелудочной железы инсулин является белковым гормоном, состоит из 2 пептидных цепей. Синтезируется b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Нормальная секреция инсулина включает 2 компонента:1 Базальную (препятствующую катаболизму натощак 2) Стимулированную приемом пищи.Стимуляторы секреции инсулина: глюкоза, аминокислоты, свободные жирные кислоты, энтерогормоны, действие их усиливают ионы кальция, парасимпатическая нервная система. Гипергликемию вызывают глюкагон, катехоламины, глюкокортикоиды, СТГ, гипогликемию – инсулин. Главным стимулятором выброса инсулина является глюкоза, поступившая в организм в/в или в составе пищи. Гормон ЖКТ (гастрин, ХЦКП и т.д.) усиливает выброс инсулина на глюкозу. Белковая пища или смесь аминокислот стимулируется выделением инсулина и глюкогона. Ацетилхолин стимулирует, катехоламины тормозят секрецию инсулина.Ингибиторы: соматостатин, простагландины, адреналин и инсулин; симпатическая нервная система. Гормональные антагонисты: глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны, соматотропный гормон и соматостатин, глюкагон, катехоламины.Биологическое действие инсулина.1. Ускорение трансмембранного транспорта в клетку глюкозы, аминокислот, свободных жирных кислот, ионов (К+, Мg2+, РО43+), нуклеотидов  2. Активация синтеза ДНК, РНК.3. Стимуляция синтеза белка, гликогена, липидов.4. Антагонизм по отношению к катаболическим гормонам.

22НадпочечникиПарные железы, расположены у верхнего полюса почек, имеют полулунную форму. На срезе они представлены наружным корковым и внутренним мозговым слоями. Мозговое вещество состоит из хромаффинных клеток, способных синтезировать катехоламины. Клетки получают иннервацию преганглионарными волокнами вегетативной нервной системы. Помимо надпочечников хромофинные клетки имеются в т.н. параганглиях – зародышевых остатках хромаффинной ткани, которая может локализоваться в области бифуркации аорты, мочевого пузыря, простаты, яичников и матки, сердца. Корковое вещество разделяется на три зоны – наружную клубочковую (происходит синтез минералокортикоидов), пучковую (синтезируются глюкокортикоиды) и внутреннюю сетчатую (синтезируются половые гормоны) зоны. Клетки этих зон богаты холестерином и аскорбиновой кислотой, которые служат предшественниками гормонов.Гормоны мозгового слоя надпочечников.Норадреналин является агонистом a-1,2 и b-1 адренорецепторов, поддерживает и повышает тонус сосудов, исключая коронарные артерии. В связи с повышением периферического сопротивления, повышает систолическое и диастолическое давление. Минутный выброс почти не меняется, почечный кровоток уменьшается. Несмотря на стимуляцию b1-рецепторов, рефлекторно возникает брадикардия.Адреналин стимулирует a- и b рецепторы, обеспечивая “реакцию бегства”. При внутривенном введении вызывает констрикцию артерий, капилляров, вен. Опорожняет кровяные депо (кожа, чревная область), сосуды сердца и скелетных мышц расширяются. Периферическое сопротивление в целом повышается. В большей степени повышает систолическое, чем диастолическое артериальное давлениеДофаминчерез b1-адренорецепторы увеличивает минутный объем сердца, благодаря увеличению сердечного выброса и роста числа сердечных сокращений. Через дофаминовые рецепторы расширяет почечные, мезентериальные и печеночные сосуды КНГлюкокортикоидыСекретируются кортизол (гидрокортизол) и кортикостерон, скорость секреции 10-30 мг/сут, при стрессе возрастает до 250 мг/сут. Секреция кортизола запускается системой гипоталамус-гипофиз-надпочечники, регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Функция гипоталамуса модулируется гиппокампом и лимбической системой. Глюкокортикоиды (кортизол) усиливают синтез гликогена из аминокислот

23Стресс – особое функциональное состояние, которым организм реагирует на экстремальное воздействие. Впервые стресс описан Гансом Селье как общий адаптационный синдром. Термин стресс был предложен им позднее.В медицине, физиологии, психологии выделяют положительную (эустресс) и отрицательную (дистресс) формы стресса.Эустресс. Понятие имеет два значения — «стресс, вызванный положительными эмоциями» и «несильный стресс, мобилизующий организм»Дистресс. Негативный тип стресса, с которым организм человека не в силах справиться. Он разрушает моральное здоровье человека и даже может привести к тяжелым психическим заболеваниям.В результате стресса возникает депрессия. От стресса страдает иммунная система. В стрессовом состоянии люди чаще оказываются жертвами инфекции, поскольку продукция иммунных клеток заметно падает в период физического или психического стресса.Различают физиологические и психологические стрессоры. Физиологические стрессоры оказывают непосредственное действие на ткани организма. К ним относятся: болевые воздействия, холод, высокая температура, чрезмерная физическая нагрузка. Психологические стрессоры – это стимулы, которые сигнализируют о биологической или социальной значимости событий (сигналы тревоги, опасности, обиды и т.д.). В соответствии с двумя видами стрессоров различают физиологический и психологический стресс. Последний подразделяется на информационный и эмоциональный..Биологическая функция стресса – адаптация. Он предназначен для защиты организма от угрожающих, разрушающих воздействий самого разного толка: физических, психических. Поэтому появление стресса означает, что человек включается в определенный тип деятельности, направленный на противостояние опасным воздействиям, которым он подвергается. Этому типу деятельности соответствует особое функциональное состояние и комплекс различных физиологических и психологических реакций.

24.Незаменимые аминокислотыНедостаточное количество незаменимых аминокислот в организме может привести к различным нарушениям в работе органов и всего организма. Чтобы это не привело к серьезным последствиям, следует знать основные симптомы, свидетельствующие о нехватке аминокислотНезаменимыми для взрослых людей являются 8 аминокислот. Их считают таковыми, так как организм взрослого человека не способен вырабатывать ни одну из них. Здесь мы поговорим об их роли в работе организма, а также о том, из каких продуктов мы можем их получить.1.Валин – одна из наиболее ценных аминокислот, она является главным компонентом в процессах роста и синтеза тканей нашего тела. Организму требуется 10 мг валина на 1 кг веса в сутки.2.Следующая незаменимая аминокислота – изолейцин. Он является незаменимым, так как без него мы с вами просто не сможем выжить. Без изолейцина мышцы не смогут ни нормально работать, ни восстанавливаться 3.Лейцин – еще одна аминокислота из «касты» незаменимых. Лейцин – основа всех природных белков, поэтому в организме человека он присутствует в печени, поджелудочной железе, почках, мышечных тканях, крови. 4,Следующая незаменимая аминокислота – лизин, он является частью всех белков организма, и одновременно – ключевым элементом, без которого организм не способен нормально работать 5.Метионин – следующая незаменимая аминокислота. Метионин - составляющая многих пептидов и белков и одновременно антиоксидант. В организм он поступает либо с пищей, либо с препаратами.6.Триптофан – следующая незаменимая аминокислота, ее еще называют «аминокислотой хорошего настроения». Она необходима нам для синтеза протеина, положительно воздействует на организм в широчайшем спектре 7.Фенилаланин также входит в ряд незаменимых аминокислот. Это – основополагающий «ингредиент» для производства организмом меланина и тирозина. Первый – это пигмент, окрашивающий кожу и защищающий ее от солнца, второй регулирует наше эмоциональное состояние 8.Замыкает ряды незаменимых аминокислот треонин. Треонин в высокой концентрации имеется в сердце, мышцах скелета, клетках центральной нервной системы, он также является составной частью эластина и коллагена.Без незаменимых аминокислот мы просто не сможем оставаться здоровыми и активными. Именно поэтому задача каждого взрослого человека состоит в контроле своего рациона. Крайне важно прилагать максимум усилий, чтобы обеспечить себя всеми необходимыми аминокислотами.

25 Суточная потребность организма в белках жирах и углеводах БелкиВажнейшим компонентом питания являются белки. Белки представляют основу структурных элементов клетки и тканей. С белками связаны основные проявления жизни: обмен веществ, сокращения мышц, раздражительность нервов, способность к росту и размножению и даже высшая форма движения материи – мышление. Связывая значительные количества воды, белки образуют плотные коллоидные структуры, определяющие конфигурацию тела.Жиры Пищевые жиры являются подлинными концентратами энергии. При окислении в организме человека 1г жира освобождается 9,3 ккал, т.е. в 2 ¼ раза больше, чем при окислении углеводов и белков. Однако жиры используются организмом не только в энергетических, но и пластических целях. Содержащиеся в них жирные кислоты утилизируются при формировании клеточных мембран, регулирующих все стороны жизнедеятельности организма. Часть этих кислот незаменима, т.е. не могут образовываться в организме. Поэтому совсем исключать жиры нельзя. УглеводыИз всех потребляемых человеком пищевых веществ углеводы, несомненно, являются главным источником энергии. В среднем на их долю приходится от 50 до 70% калорийности дневных рационов. Несмотря на то, что человек потребляет значительно больше углеводов, чем жиров и белков, их резервы в организме невелики. Это означает, что снабжение ими организма должно быть регулярным.

26.Сравнительная характеристика пластинческой и энергетической функции белков жиров и углеводовБелки, жиры и углеводы служат для организма строительным материалом и источником энергии.Белки, полисахара и нуклеиновые кислоты – полимеры, состоят из мономеров (соответственно аминокислот, моносахаров и нуклеотидов). БЕЛКИ – главный строительный материал, составляют 50% от сухой массы организма, входят в состав органоидов, мембран и цитоплазмы клеток. Функции: каталитическая (ускоряют реакции), транспортная, двигательная, защитная и др.
Белки в организме не запасаются, избыток белков превращается в жиры или углеводы. Сами белки из углеводов и жиров синтезировать нельзя, потому что в жирах и углеводах нет азота. Недостаток белков в пище опасен, особенно для детей и подростков.УГЛЕВОДЫ делятся на моносахара, дисахара и полисахара.
Моносахара (растворяются в воде и имеют сладкий вкус):рибоза (входит в состав АТФ, РНК),дезоксирибоза (входит в состав ДНК),глюкоза (главный источник энергии, образуется при фотосинтезе, при дыхании окисляется до воды и углекислого газа).Полисахара (в воде не растворяются, вкуса не имеют). Выполняют строительную и запасающую функции:крахмал – запасной углевод у растений,гликоген – запасной углевод у животных и грибов,целлюлоза – компонент клеточной стенки растений.ЛИПИДЫ – это группа веществ, не растворяющихся в воде. К ним относятся жиры, фосфолипиды (входят в состав плазматической мембраны – строительная функция) и стероиды (половые и корковые гормоны – регуляторная функция).
ЖИРЫ – состоят из глицерина и жирных кислот. Функция – запас энергии. При окислении жира выделяется в два раза больше энергии, чем при окислении грамма белка или углевода, а так же вода и углекислый газ. Жиры запасаются в подкожной жировой клетчатке и в прокладках между органами. Кроме запаса энергии, жировые ткани выполняют функции теплоизоляции, запаса воды и механической защиты.Жиры в организме могут образовываться из белков и углеводов.

27 Баланс прихода и расхода веществ Азотистое равновесие.Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (анаболизм) — процесс усвоения организмом веществ, при котором расходуется энергия. Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада сложных органических соединений, протекающий с высвобождением энергии.Азотистый баланс. Азотистым балансом называют разность между количеством азота, содержащегося в пище человека, и его уровнем в выделениях.Азотистое равновесие — состояние, при котором количество выведенного азота равно количеству поступившего в организм. Азотистое равновесие наблюдается у здорового взрослого человека.Положительный азотистый баланс — состояние, при котором количество азота в выделениях организма значительно меньше, чем содержание его в пище, то есть наблюдается задержка азота в организме. Положительный азотистый баланс отмечается у детей в связи с усиленным ростом, у женщин во время беременности, при усиленной спортивной тренировке, приводящей к увеличению мышечной ткани, при заживлении массивных ран или выздоровлении после тяжелых заболеваний.Азотистый дефицит (отрицательный азотистый баланс) отмечается тогда, когда количество выделяющегося азота больше содержания его в пище, поступающей в организм. Отрицательный азотистый баланс наблюдается при белковом голодании, лихорадочных состояниях, нарушениях нейроэндокринной регуляции белкового обмена.Распад белка и синтез мочевины. Важнейшими азотистыми продуктами распада белков, которые выделяются с мочой и потом, являются мочевина, мочевая кислота и аммиак.Балансможет быть положительным, отрицательным или находиться в состоянии равновесия. В период роста баланс обмена веществ всегда бывает положительным, так как увеличивается масса тела. Отрицательный баланс наблюдается во время длительной болезни и голодания, иногда в старости. В это время организм расщепляет веществ больше, чем получает с пищей. У большинства взрослых людей достигается удивительное равновесие между потреблением и расходом веществ и энергии. Оно может сохраняться на протяжении многих лет, и масса тела остается постоянной.

28Лучи через светопреломляющие среды глазСветопреломляющие структуры глаза. Оптические светопреломляющие среды глаза фокусируют изображение на сетчатке. Основными светопреломляющими средами глаза, которые обеспечивают формирование на сетчатке реального, уменьшенного и перевернутого изображения объекта внешнего мира, являются роговица, радужная оболочка, хрусталик, камерная влага и стекловидное тело.Радужная оболочка образует зрачок, который имеет у человека круглую форму и одинаковый диаметр в обоих глазах. Светопреломляющая способность хрусталика и диаметр зрачка изменяются при сокращении гладких мышц глаза. Зрачковая реакция на свет является механизмом снижения количества света, падающего на сетчатку при сильном освещении (сужение зрачка), или повышения количества света при слабом освещении за счет увеличения ширины зрачка. Сужение зрачка обеспечивается сокращением круговой мышцы — сфинктера радужной оболочки, иннервируемой парасимпатическими волокнами. Расширение зрачка обеспечивается сокращением мышцы-дилататора с радиальными волокнами в радужной оболочке, иннервируемой симпатическими волокнами.Аккомодация — приспособление глаза к ясному видению объектов, находящихся на разных расстояниях. Главную роль в аккомодации играет хрусталик, изменяющий свою кривизну, благодаря чему изображение предметов фокусируется на сетчатке. Выпуклость хрусталика определяется сокращением ресничных мышц. С другой стороны, хрусталик заключен в капсулу, которую всегда растягивают (уплощают) волокна ресничного пояска (Циннова связка). Ресничные мышцы иннервируются парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва. Атропин блокирует передачу возбуждения к этим мышцам, что ограничивает аккомодацию глаза при рассматривании близких предметов.Далекие предметы нормальный глаз рассматривает без напряжения аккомодации, т.е. без сокращения ресничной мышцы. Ближайшая точка ясного видения благодаря аккомодации находится на расстоянии 10 см от глаза. Точка ясного видения изменяется при различных эмоциональных состояниях человека.Сетчатка глаза. Физиологические механизмы опознания зрительных объектов начинаются с первичной обработки зрительной информации в сетчатке глаза, которая является периферической рецепторной структурой зрительного анализатора.

29.Роль болевого анализатора Болевой анализатор обеспечивает формирование болевых ощущений (боль), возникающих при воздействии повреждающих факторов. Ощущения боли выполняют сигнальную функцию. Болевые ощущения формируются на основе информации о нарушении целостности покровных оболочек, нарушении оптимального уровня окислительных процессов в тканях, обеспечивающих их нормальную жизнедеятельность.Боль — это ощущение, оно имеет сигнальное значение для организма, как и другие ощущения, например зрительные, слуховые. Изменения деятельности органов при болевых воздействиях — это следствие; кроме того, при заболеваниях внутренних органов боль является не причиной, а следствием изменения состояния организма. Боль возникает и при кислородном голодании тканей. Периферический отделанализатора представлен рецепторами боли, которые по предложению Ч.Шеррингтона называют ноцицепторами (от латинского слова «посеге» — разрушать разрушать). Это высокопороговые рецепторы, реагирующие на разрушающие воздействия. По механизму возбуждения ноцицепторы делят на механоноцицепторы и хемоноцицепторы.Механоноцицепторы расположены преимущественно в коже, фасциях, сухожилиях, суставных сумках и слизистых оболочках пищеварительного тракта. Это свободные нервные окончания миелиновых волокон типа А-дельта со скоростью проведения возбуждения 4—30 м/с. Они реагируют на действие агента, вызывающего деформацию и повреждение мембраны рецептора при сжатии или растяжении тканей. Для большинства этих рецепторов характерна быстрая адаптация.Хемоноцицеп торы расположены также на коже и слизистых оболочках, но превалируют во внутренних органах, где локализуются в стенках мелких артерий. Они представлены свободными нервными окончаниями безмиелиновых волокон типа С со скоростью проведения возбуждения 0,4—2 м/с. Специфическими раздражителями для этих рецепторов являются химические вещества (алгогены), но только те, которые «отнимают» кислород у тканей, нарушают процессы окисления. Выделяют три типа алгогенов, каждый из которых имеет собственный механизм активации, хемоноцицепторов.Каждый компонент болевой реакции может быть использован для оценки специфичности болевого ощущения при медицинских и биологических исследованиях.

30.Виды боли и механихмы Виды боли
Впервые боль описана Гёзом, который проводил эксперименты на себе. В процессе опыта перерезал, а затем сшивал веточки нервов. Было обнаружено, что по мере срастания нервных волокон возникали болевые ощущения.Выделяют 2 вида болевой чувствительности.
Протопатическая - возникает под действием любого неповреждающего фактора (прикосновение, температура). Это сильная боль тянущего характера, не имеет точной локализации не вызывает адаптации (т. е. к ней нельзя привыкнуть). Это наиболее примитивный вид болевой чувствительности.
Эпикритическая болевая чувствительность - возникает только под действием повреждающего фактора: носят острый режущий характер, обладают точной локализацией, но к ней можно приспособиться (явление адаптации). Это более новый путь болевой чувствительности.
По причине возникновения болевых ощущений:
физиологическая - возникает как адекватная ответная реакция на действия повреждающего фактора.
патологическая - возникает при поражении нервной системы или на действие неповреждающего фактора (каузалгия).
По времени возникновения и продолжительности болевых ощущений:- острая - кратковременная, в виде приступов.                       - хроническая - более длительная.
По локализации болевых ощущений:
местная - в месте действия повреждающего фактора;
проекционная - возникает в зоне иннервации повреждённого волокна.
По виду раздражаемых рецепторов:интероцентивная.экстроцентивная.проприоцентивная.Также выделяют боль соматическую и висцеральную. Соматическая боль подразделяется на:
поверхностную - возникает при поражении кожи и слизистых оболочек, подкожной жировой клетчатки - от экстерорецепторов - характеризуется свойствами эпикритической болевой чувствительности; глубокую - возникает при поражении мышц, суставов, суставных сумок, других глубоко расположенных образований - от проприорецепторов - характеризуется всеми свойствами протопатической болевой чувствительности.
Висцеральная боль. Возникает при поражении внутренних органов - от интерорецепторов. При максимальном растяжении полых органов, действии химических веществ, нарушения гемодинамики. Существует 2 теории механизма возникновения болевых ощущений:
теория Фрея (1895г) - теория специфичности - болевые ощущения возникают при возбуждении специфических рецепторов (ноцицепторов).теория Гольдшейдера (1894г) - теория интенсивности - болевые ощущения могут возникать в любых рецепторах, но при действии на них очень сильных раздражителей.

 

 

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 808; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ