Шпаргалка по "Физиология человека"

le="text-align:justify">КПД организма  при использовании энергии (энергии  химических связей) составляет 25 %. Остальная  часть тратится на поддержание температуры  тела и теплопотери.

 

19.Рост и развитие человека. Основные  этапы и механизмы регуляции.

Рост – необратимые  изменения сухой массы протоплазмы. Основа роста –  процесс белкового  синтеза. Изменения, происходящие на клеточном  уровне (деление, рост и дифференциация клеток) приводят к изменению структуры  и формы отдельных органов  и организма в целом (морфогенез).

У человека аллометрический  рост, когда разные органы растут с  разной скоростью и с возрастом  изменяются пропорции тела. Например, голова 8-недельного эмбриона составляет 1/2 длины тела, а в 25 лет – 1/5 часть.

Этапы развития человека представлены на рис.5.

Рис. 5. Этапы развития человека

Следует отметить, что вступление в определенную фазу постэмбрионального развития индивидуально, зависит от генетических особенностей, состояния здоровья, специфики питания, пола и т.д. Известно, например, что  половое созревание жителей Южной  Европы и Азии наступает на 1–2 года раньше, чем у жителей северных регионов.

Регуляция роста  и развития определяется информацией  о синтезе веществ, закодированной в ДНК. Главный фактор роста –  клеточное деление и специализация  клеток, обусловленная включением и  выключением разных генов в клетке под действием механизмов цитоплазмы и регулирующей функции гормонов системы гипоталамус-гипофиз,щитовидной железы, печени, коры надпочечников, половых  желез.

Гормон соматомедин  усиливает рост организма, ускоряет синтез ДНК, РНК, для подготовки клеток к митотическому делению, стимулирует  поглощение аминокислот в хрящевой и мышечной тканях, повышает содержание в клетках ионов К, Р, Са, Nа, изменяет уровень глюкозы и липидов в крови, т.е. мобилизует необходимые для активного деления клеток пластические и энергетические вещества.

После прекращения  роста и завершения формирования скелета на этапах зрелости и старения особое значение имеют процессы регенерации  тканей. Регенерация – быстрое восстановление части утраченных тканей (рубцевание и восстановление кожного покрова при травмах, зарастание переломов костей) или органов (напр.возможно восстановление 2/3 печени при ее повреждении). Известно, что в организме в течение всей жизни происходит непрерывное замещение клеток эпителия и эпидермиса кожи,  а клетки печени, щитовидной и поджелудочной желез в обычном режиме не делятся (только при повреждении).

 

20.Старение организма.  Проявления  старения в процессах и системах  организма.

а)Единой теории старения до сих пор не создано. Существующие теории объединяются в две большие группы – генетическую и негенетическую

Генетические  теории старения. Причина старения – в изменении информации, передаваемой от ДНК к синтезируемым в организме белкам. Один из вариантов генетической теории предполагает существование специальных генов старения, т.е в определенный момент жизни активируются соответствующие гены и начинается осуществление изначально заложенной программы старения. Кроме того, нормальные диплоидные клетки организма могут претерпевать только ограниченное (несколько десятков) число делений, и что чем старше человек, тем к меньшему количеству делений способны его клетки. Однако, клетки даже очень старых людей способны делиться еще примерно 20 раз (что намного превышает продолжительность предстоящей жизни человека).

Негенетические  теории. Сторонники этой группы теорий считают, что синтез белковых и прочих молекул в течение всей жизни происходит в основном правильно и только потом эти молекулы повреждаются в результате воздействия факторов внешней среды; накопление таких повреждений и составляет суть процесса старения. В течение жизни индивида молекулы, из которых состоит его организм, повреждаются. Наиболее важны изменения в белках и углеводах. В белках происходит окисление некоторых аминокислотных остатков, гликолизирование (присоединение боковой углеводной цепи) и образование поперечных сшивок (дисульфидных мостиков), усиливающих межмолекулярные связи и ограничивающих функции белковых молекул. Эти модификации молекул с возрастом накапливаются, нарастает количество «сшитых» белков в головном мозгу. Например при прогерии (синдром преждевременного старения) содержание окисленных белков в организме молодых людей достигает того же уровня, что и у 80-летних.

Объединяя две  теории можно резюмировать, что старение начинается под действием внешних и внутренних повреждающих факторов, нарушается структуры молекул ДНК и РНК, в результате чего происходит синтез неправильных» (незапрограммированных генетически) белков, ферментов; они в свою очередь обусловливают синтез «неправильных» молекул РНК и так далее, по механизму порочного круга.

б)Главный признак старости – снижение способности адаптироваться к изменениям среды. Результаты старения проявляются в замедленных и ослабленных ответах на действие стрессоров – температурных, пищевых, эмоциональных, социальных и прочих. Другой важнейший признак старости – утрата репродуктивной функции. Сперматогенез ослабевает, концентрация тестостерона в крови снижается. У женщин прекращаются менструации.

Минерализация костной ткани в старческом организме уменьшается – развивается остеопороз. Костный мозг замещается жировой и соединительной тканями. Снижается количество эритроцитов и содержание гемоглобина. Наблюдается частичная инволюция лимфоидной ткани. Активность свертывающей системы крови возрастает. Увеличивается вероятность тромбозов, эмболий и инсультов.

Снижается устойчивость к опухолевым клеткам, вирусам и простейшим. В большей степени страдает клеточный иммунитет. Снижается иммунный ответ.

В сердце мышечные волокна частично замещаются соединительной тканью. Снижается ударный объем и сердечный выброс. В артериях эластические волокна и гладкие мышцы частично замещаются коллагеном, упругость их стенки снижается. Возрастет артериальное давление. Уровни холестерина и липопротеидов в плазме крови увеличиваются, на стенках сосудов образуются атеросклеротические бляшки, вызывая тромбоз сосудов.

Растяжимость и упругость легочной ткани уменьшаются. Сопротивление току воздуха возрастает. Снижается вентиляция альвеол и жизненная емкость легких. Снижается способность переносить физические нагрузки.

Моторная и секреторная функции желудка ослабляются. Снижается активность панкреатического сока и жёлчи. В желчном пузыре образуются камни. Ухудшается всасывание пищевых веществ. Ослабляется перистальтика толстой кишки и возникают запоры.

Уровни большинства  гормонов в крови снижаются, взаимодействие гормонов с рецепторами клетки ухудшается. Снижается эффективность эндокринной  функции поджелудочной  железы, увеличивается  риск развития сахарного диабета. Ослабевает эффективность системы терморегуляции, снижается величина основного обмена. Нарушается функция почек, вывод  многих веществ из организма затрудняется. У мужчин развивается аденома  предстательной железы, препятствующая выведению мочи.Кровоснабжение кожи ухудшается, снижается ее эластичность, бактерицидные свойства, увеличивается  вероятность травмирования.Чувствительность сенсорных систем снижается, часть  нейронов мозга погибает, миелиновые оболочки истончаются, и уменьшается  скорость проведения нервного импульса, в соме нейронов откладывается липофусцин (маркер старости). Страдает кратковременная  память, появляется тремор конечностей, снижается способность к социальной адаптации, иногда развивается старческое слабоумие (болезнь Альцгеймера).

 

21.Физиология элементарных нервных  структур. Нейрон

Основа функционирования нервной системы – способность  нервных клеток (нейронов) генерировать и передавать нервный импульс. Нейроны  разделяются на сенсорные (афферентные) и моторные (эфферентные). По своему строению бывают униполярные, биполярные, мультиполярные.

Нейрон состоит  из сомы (тело клетки) и отростков (аксоны, дендриты), покрыт мембраной, которая  отделяет цитоплазму клетки с включенными  в нее многочисленными органоидами (ядро, комплекс Гольджи, митоходрии и  т.д.). На конце аксонов и дендритов  образуются синапсы, которые контактируют как с отростками других нейронов, так и с соматическими клетками (напр. мышечными). Аксон – длинный  отросток, может достигать нескольких сантиметров, покрыт миелиновой оболочкой, сформированной глиальными клетками (астроцитами, Шванновыми клетками, олигодендроцитами), которые формируют многослойную  изолирующую миелиновую муфту с  перехватами Ранвье.

Функция нейронов – передача информации (сообщений, приказов, запретов) с помощью бинарного  кодирования нервными импульсами. Нервные  импульсы генерируются сомой и передаются по отросткам до синапсов, где происходит передача возбуждения соседней клетке посредством специальных химических веществ – нейромедиаторов.

 

Строение униполярного нейрона (напр. мотонейрон спинного мозга) и функциональная  роль  отдельных  частей клетки представлено на рис.7.

Рис. 7. Строение нейрона

 

22.Нервные центры. Свойства и  функции.

Центральная нервная  система (ЦНС). В процессе эмбрионального развития нервная трубка дифференцируется, формируя расширенный передний конец (головной мозг) и длинный цилиндрический спинной мозг. На всем протяжении ЦНС  покрыта тремя мозговыми оболочками  и заключена в защитную костную  капсулу, состоящую и черепа и  позвоночника. Снаружи мозг покрыт прочной твердой мозговой оболочкой, которая сращена с надкостницей черепа и позвоночника. Непосредственно к тканям мозга примыкает мягкая мозговая оболочка. Между твердой и мягкой оболочками находится паутинная оболочка, образующая сеть из перекладин соединительной ткани, здесь формируется подпаутинное пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Спинномозговая жидкость непрерывно циркулирует, омывает мозг снаружи и изнутри, с ней соприкасаются кровеносные сосуды, обеспечивающие снабжение нервных тканей питательными веществами и кислородом, удаление продуктов метаболизма. Большая часть спинномозговой жидкости (100 мл) содержится в центральном канале спинного мозга, в головном мозге она заполняет четыре расширенных участка – мозговых желудочка.

Переферическая  НС  представлена спинномозговыми  нервами, которые берут начало в  спинном мозге и выходят из него между соседними позвонками почти по всей длине позвоночника и черепномозговыми нервами, которые  отходят от вентральной поверхности  мозга и иннервируют рецепторы  и эффекторы головы (обонятельный, зрительный, глазодвигательный, блоковый, тройничный, отводящий лицевой, слуховой, языкоглоточный, добавочный, подъязычный  нервы) и  блуждающий моторный нерв вегетативной НС, иннервирующий сердце, бронхи и ЖКТ.

 Висцеральная (вегетативная) НС – так называемая  автономная, является частью переферической  НС и регулирует непроизвольную  активность внутренних органов,  в т.ч. частоту сердечных сокращений, перистальтику и потоотделение.  Состоит из сенсорных и двигательных  нейронов, иннервирующих гладкую  мускулатуру. Активность вегетативной  НС регулируется в основном  с помощью местных висцеральных  безусловных рефлексов, замыкающихся  на спинном или головном мозге.  Однако некоторые функции, например  активность мышечных сфинктеров  анального отверстия и мочевого  пузыря, находятся под контролем  сознания. Общий контроль активности  висцеральной НС осуществляется  центрами, расположенными в продолговатом  мозгу и гипоталамусе, где интегрируется  сенсорная информация, координируется  с информацией других отделов  НС и формируется ответная  реакция (рис.8).

Рис. 8. Отделы нервной системы человека

Висцеральная  НС подразделяется на две системы  – симпатическую и парасимпатическую, которые оказывают противоположное  воздействие на иннервируемый орган, что позволяет организму быстро и точно регулировать деятельность внутренних органов. Например, учащение сердечного ритма (вызывается  выделением нейромедиатора  норадреналина  из симпатических волокон) компенсируется нейромедиатором ацетитлхолином, который  выделяют парасимпатические волокна, таким образом, секреция обоих медиаторов уравновешивается и препятствует слишком  частым сокращениям сердца.

 

23.Спинной мозг. Строение и физиология.

Спинной мозг –  уплощенный цилиндр из нервной ткани  расположенный в позвоночнике от крестцового отдела до шейного, в  черепе переходит в головной мозг. Состоит из тканей двух типов: серого вещества (тела нервных клеток, дендриты и синапсы) и окружающего его  белого вещества (пучки нервных волокон- аксонов с миелиновой оболочкой). Белое вещество образуют проводящие пучки, обеспечивающие связь с головным мозгом.

                                                Рис. 9. Спинной мозг:

От спинного мозга  отходит 31 пара спинномозговых нервов, каждый из которых на выходе из мозга  разделяется на передний и задний корешки. В задние корешки вступают аксоны сенсорных нейронов, которые в сером веществе образуют синапс со вставочными нейронами, а вставочные образуют синапс с мотонейронами переднего корешка. Вставочных нейронов серого вещества много больше, чем двигательных в переднем корешке, т.е. при передаче импульса от чувствительных нейронов к двигательным (напр. при формировании простого безусловного рефлекса типа коленного) вставочные нейроны переключают и интегрируют нервные импульсы.