Шпаргалка по "Физиология человека"

Функции воздухоносных  путей:

1. конвекция и диффузия газов;
2. очищение вдыхаемого воздуха на слизистой носа, трахей и бронхов;
3. согревание (до 37 ºС) и увлажнение (до 90 %) воздуха.

50.Легочная вентиляция  и ее компоненты.

Вдох – это активный процесс, при котором сокращаются наружные межреберные мышцы, внутренние расслабляются, вследствие чего ребра отходят вперед, удаляясь от позвоночника. Одновременно сокращается и уплощается диафрагма. Оба действия инспираторных мышц приводят к увеличению объема грудной клетки. Давление в грудной клетке и в легких становится ниже атмосферного и воздух пассивным транспортом поступает внутрь, заполняя альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравняется с атмосферным.

Выдох – в обычных условиях процесс пассивный, происходящий под действием эластического сокращения растянутой легочной ткани и расслабления части дыхательных мышц. Наружные межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, возвращаясь в прежнее положение и к прежним размерам, вследствие чего уменьшается объем грудной клетки и давление в ней становится выше атмосферного. Воздух при этом выталкивается из легких и выдох заканчивается.

Легочная вентиляция – это объем воздуха, вдыхаемый за единицу времени (напр.1 минуту). Вентиляция – это произведение дыхательного объема на частоту дыхательных циклов. В легочном дыхании участвует только та часть воздуха, которая сосредоточена в альвеолах (альвеолярный газ). Остальной воздух (1/3 воздуха респираторной системы) – это вентиляция «мертвого пространства» воздухоносных путей.

Вдыхаемый воздух  содержит около 20,9 % О₂ и 0,03 %СО₂ .

Воздух мертвого пространства – буфер между атмосферным воздухом и альвеолярным газом, сглаживает колебания концентраций газов в ходе дыхательного цикла.

Выдыхаемый воздух – смесь альвеолярного газа и воздуха мертвого пространства (16,5 % О₂ и 3,7 %СО₂).

Альвеолярная  вентиляция – разница между легочной вентиляцией и вентиляцией мертвого пространства. Газовая смесь, заполняющая альвеолы, называемая альвеолярным газом, имеет постоянную концентрацию кислорода и углекислого газа– 14,5 % О₂ и 55 %СО₂, что значительно отличается от атмосферного вдыхаемого  и выдыхаемого воздуха. Постоянство состава обеспечивается регуляцией дыхания и необходимо для нормального газообмена в альвеолах.

51.Газообмен в легких  и его возрастные изменения.

Основная функция альвеол - газообмен между кровью легочных капилляров и воздухом легких. В  легких примерно 300 млн альвеол, суммарная  площадь поверхности которых  около 80 м², диаметр каждой – 0,2–0,3 мм. Альвеолярный мешочек окружен плотной сетью капилляров для увеличения площади контакта с кровью.

Диффузия кислорода и  углекислого газа происходит через аэрогематический барьер, когда молекулы газа, чтобы попасть из альвеолярного воздуха в кровь капилляра преодолевают: слой сурфактанта (поверхностно-активные вещества липидной природы на поверхности альвеолярного эпителия), альвеолярный эпителий, две основные мембраны, эндотелий кровеносного капилляра (рис.35). Если транспорт О₂ и СО₂ осуществляется эритроцитом, то дополнительным барьером выступает его мембрана  и слой цитоплазмы.

В альвеолярном газе содержится   14,5 % О₂, парциальное давление РО₂ –103 мм рт.ст. В венозной крови, подходящей к альвеоле  РО₂ – 40  мм рт.ст. Диффузия  кислорода из альвеолы в капилляр осуществляется по градиенту давления, за 0,8 секунд напряжение кислорода    уравновешивается.

Содержание СО₂ в венозной крови   54 %, Рсо₂ – 46 мм рт.ст., тогда как в альвеолярном газе Рсо₂ – 40 мм рт.ст. Углекислый газ стремится по градиенту парциального давления из крови в альвеолу.

Обогащенная кислородом артериальная кровь поступает в «правое  сердце» и далее включается в  большой круг кровообращения, транспортируя  кислород к тканям и органам.

Следует заметить, что в  венозной дезоксигенированной крови, поступающей в легкие,  эритроцитами всегда связано остаточное количество кислорода, составляющее 25–75% от содержания его в артериальной оксигенированной крови. Этот депонированный кислород необходим  на случай резкого увеличения аэробного  дыхания (например, при физической нагрузке) или для поддержания нормальной жизнедеятельности при временном  снижении поступления кислорода (задержка дыхания, удушье, вдыхание разреженного воздуха).

52.Регуляция дыхания.

Сопряженная деятельность ССС и дыхательной  системы

Регуляция дыхания тесно  сопряжена с деятельностью ССС. Легочный кровоток в целом зависит  от величины сердечного выброса, т.е. управляется  общим регуляторным механизмом с  ССС.

Для нормального газообмена необходимо, чтобы альвеолярная вентиляция находилась в определенном соотношении  с перфузией альвеолярных капилляров кровью, т.е. минутный объем дыхания  должен соответствовать минутному  объему крови, протекающему через сосуды малого круга кровообращения (который  равен минутному объему большого круга кровообращения). В норме альвеолярно-перфузионный коэффициент составляет 0,8–0,9, т.е. при альвеолярной вентиляции 6 л/мин воздуха объем крови, проходящий через капилляры альвеол составляет 7 л/мин.

Регуляция работы респираторных мышц

Дыхательные движения грудной  клетки и диафрагмы управляются  ритмической активностью особых дыхательных нейронов ЦНС, сгруппированных  в разных структурах ствола мозга.

Управление дыхательными движениями осуществляют специфические  дыхательные нейроны, импульсная активность которых меняется в соответствие с фазами дыхательного цикла. Инспираторные нейроны разряжаются на фазе вдоха, их аксоны направляются от продолговатого мозга в шейные сегменты спинного мозга и образуют синапсы с мотонейронами диафрагмального нерва, вызывая сокращения диафрагмы. Экспираторные нейроны  активны при выдохе, их аксоны от продолговатого мозга связаны с мотонейронами межреберных и грудных мышц в грудных и поясничных сегментах спинного мозга и частично с нейронами диафрагмы.

Наиболее значимые дыхательные  центры, куда поступает сенсорная  информация от рецепторов, расположены  в продолговатом мозге.

Центральный дыхательный  механизм продолговатого мозга.

Основной регуляторный механизм дыхания расположен в продолговатом  мозге и отличается постоянной ритмической  активностью (автоматизмом). Афферентным  сигналом является сигнал центральных  и периферических хеморецепторов о  газовом составе внутренней среды (напряжение СО₂, концентрация ионов Н⁺, динамика О₂) и механорецепторов (растяжение легких, сокращение или растяжение межреберной мускулатуры и диафрагмы).

Центральный дыхательный  механизм мозгового ствола и его  афферентные системы обеспечивают рефлекторное поддержание легочной вентиляции, адекватный уровню газообмена в тканях организма, т.е. выполняют  гомеостатическую функцию.

Поскольку дыхательные мышцы (межреберные и диафрагма) помимо дыхания участвуют в других моторных актах (поддержание позы, голосообразование), то структуры спинного  и продолговатого мозга, управляющие функцией этих мышц, сами управляются «сверху», находятся  под контролем мозжечка, среднего и промежуточного мозга, а также  больших полушарий (рис.36).

Рис. 36. Механизм регуляции  дыхания

За счет дыхательных центров  коры больших полушарий человек  может произвольно управлять  частотой и глубиной дыхания, задерживать  дыхание. Но как только напряжение СО₂ в крови достигает предела, сильное возбуждение хеморецепторов (императивный стимул) выводит дыхание из под произвольного контроля  и дыхание начинает автоматически регулироваться центральным дыхательным механизмом продолговатого мозга. Блокирование высшей регуляции возможно за счет дублирования синаптических переключений сенсорных и моторных нейронов в дыхательных центрах всех отделов головного мозга – сигнал может переключаться на эффекторный мотонейрон как в продолговатом мозге, так и в мозжечке, среднем, промежуточном мозге и в коре.

53.Строение и функции  ЖКТ.

Процессы ЖКТ – пищеварение, всасывание, секреторная и моторная деятельность.

Рис. 27. Строение ЖКТ (эффекторная  часть ПС)

Функции желудочно-кишечного  тракта:– секреторная и пищеварительная (секреторные клетки продуцируют пищеварительные соки и ферменты, обеспечивающие пищеварение; гидролиз питательных веществ начинается в полости рта и просвете ЖКТ, а заканчивается на мембранах кишечных клеток-энтероцитов, где происходит собственно пищеварение и всасывание);– моторная  (механическая обработка пищи, перемешивание содержимого ЖКТ, продвижение пищи и вывод экскрементов, выведение желчи из протоков и желчного пузыря, выведение секрета поджелудочной железы в просвет 12-перстной кишки; обеспечивается гладкомышечной мускулатурой ЖКТ);– выделительная (выведение экскрементов; выведение воды в количестве 100-350 мл в сутки).

54.Пищеварительные  железы.

К пищеварительным железам  относятся железы внешней секреции, продуцирующие ферменты, пищеварительные  соки и другие вещества,  направленные на повышение эффективности гидролиза  пищи. Гидролитические ферменты –  это специфические вещества-«ножницы», разрушающие химические связи сложных  молекул белков, жиров и углеводов.Слюнные железы. У человека три пары больших слюнных желез – околоушные, подъязычные, поднижнечелюстные,  и много малых, рассеянных по слизистой оболочке рта. В сутки они вырабатывают 0,5–2,0 л слюны, рН 5,8–7,8.    В слюне присутствуют ионы  натрия, калия, кальция, хлора и карбонат-анионы, полисахариды, гликопротеины, белки, ферменты: лизоцим, катепсин, калликреин  и  амилаза.

Регуляция секреции слюны: афферентные  пути рефлексов проходят по чувствительным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного  и блуждающего нервов, эфферентные  – по волокнам автономных нервов, идущих от продолговатого мозга к слюнным  железам.

Железы желудка.В сутки вырабатывается 2–3 литра желудочного сока, рН 0,8–1,5. Продукция желудочного сока осуществляется железистыми клетками разных типов, рассеянных в слизистой оболочке желудка. Главные клетки вырабатывают комплекс протеолитических ферментов (более 8, в т.ч. пепсин). Обкладочные клетки продуцируют соляную кислоту. Добавочные клетки вырабатывают мукополисахариды (напр. муцин, образующий защитную слизь), гидрокарбонаты и другие вещества.Желудок здорового человека  несмотря на сильнокислую реакцию желудочного сока не «переваривает сам себя», поскольку добавочные клетки секретируют НСО^- и слизь, создавая слизисто-гидрокарбонатный барьер на слизистой оболочке, предотвращающий разъедание тканей желудка соляной кислотой и пепсином.

Регуляция секреторной  деятельности желудка включает три фазы: 1) мозговая фаза – стимулами являются все факторы, сопровождающие прием пищи; срабатывают условнорефлекторные механизмы на вид, запах, обстановку и безусловнорефлекторные при механическом раздражении полости рта (жевание, глотание);2) желудочная фаза – стимулы возникают в самом желудке; при растяжении стенок, действии на слизистую оболочку аминокислот пищи, экстрактивных веществ овощей и мяса возбуждаются хемо- и механорецепторы, передающие импульсы в энтеральную НС.3) кишечная фаза – стимул возникает при поступлении непереваренной пищи из желудка в кишечник, возбуждение передается от сенсорных нейронов кишечника к мотонейронам, иннервирующим желудок (приказ желудку «активнее переваривать»).

Регуляция секреторной деятельности желудка  осуществляются как энтеральной  НС, так  и высшими центрами ЦНС, поэтому эмоциональное состояние  человека может сильно влиять на пищеварение. Стресс и тоска вызывают торможение секреторной деятельности, аппетит  пропадает. Раздражение и ярость, напротив, оказывают возбуждающее действие на секрецию.

Поджелудочная железа.Поджелудочная железа выполняет экзокринные и эндокринные функции.  Секреторные клетки поджелудочной железы строго специализированы.  Островковые клетки  вырабатывают гормоны инсулин и глюкагон, которые выделяются непосредственно в кровь (эндокринная функция). Экзокринные клетки поджелудочной железы вырабатывают 1,5–2,0 л/сут  поджелудочного (панкреатического) сока, рН 7,5–8,8, включающего ферменты, бикарбонаты, хлориды, натрий, калий, кальций, магний, цинк.Поджелудочная железа продуцирует гидролитические ферменты, расщепляющие все компоненты пищи. Однако ферментный состав поджелудочного сока зависит от вида потребляемой пищи.  Так, потребление жирной пищи ведет к повышенной секреции липолитических ферментов.

Регуляция секреторной  деятельности поджелудочной железы  также осуществляется в основном на уровне энтеральной НС, а также симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной НС через нейроны блуждающего нерва. Естественный стимул секреции – прием пищи (мозговая фаза регуляции). В желудочной фазе стимулом является растяжение стенок желудка и передача импульса от сенсорных нейронов желудка к эффекторам поджелудочной железы, стимулирующим секрецию. В кишечной фазе - стимулом выступают гормоны 12-перстной кишки (секретин), стимулирующие выработку нейрогормонов симпатических волокон, которые оказывает возбуждающее действие на активность секреторных клеток.

Секреторная функция печени.Экзокринным секретом печени является желчь. Образование желчи происходит вследствие непрерывной  фильтрации воды, глюкозы, электролитов из крови  в желчные капилляры и  активной секреции  клетками печени (гепатоцитами) солей желчных кислот и ионов Na⁺. Окончательное формирование желчи происходит в желчных протоках и желчном пузыре. Образование желчи (желчеотделение) – непрерывный процесс.В сутки образуется 0,5–1,5 литра желчи, в состав которой входят желчные кислоты, желчные пигменты (билирубин и биливердин – продукты распада эритроцитов), холестерин, жирные кислоты, муцин, ионы. Кислотность печеночной желчи 7,3–8,0, пузырной – 6,0–7,0.  Основная функция желчи – участие в гидролизе и переваривании жиров. Желчевыделение – процесс периодический. Поступление желчи из желчного пузыря и протоков в 12-перстную кишку стимулируется поступлением пищи. Движение желчи определяет градиент давления в пузыре и 12-перстной кишке, а также сокращение гладкой мускулатуры желчных протоков и пузыря.  Сильным стимулом желчевыделения являются яичные желтки, молоко, мясо, жиры. Через 7–10 минут после приема пищи включается механизм сокращения и расслабления желчного пузыря, который длится 3–6 часов. В период покоя в пузыре депонируется печеночная желчь.