Дыхание в измененных условиях: при физической нагрузке, при повышенном и пониженном 1 страница

Клеточная мембрана, ее структура и функции. Ионная асимметрия. Транспорт ионов и молекул через мембрану. Ионные каналы и насосы. Мембрана состоит из билипидного слоя.И встроенных в них белков. Иногда белковые молекулы пронизывают билипидный слой насквозь. Через мембрану осуществляется обмен между цитоплазмой клетки и внешней средой. Транспорт ионов кальция, калия, натрия осуществляется через белковые каналы. Полупроницаемость важнейшее свойство мембраны. Её срединный жировой слой является сплошным, верхний и нижний белковые слои покрывают его в виде мозаики из отдельных белковых участков. 1. Неполная изоляция внутреннего содержимого от внешней среды. Главное в работе клеточной мембраны - это обмен различными веществами между клеткой и межклеточной средой. Этому служит такое свойство мембраны как: 1проницаемость, 2создание разности электрических потенциалов между её внутренней и наружной сторонами. 3. Через мембрану осуществляется также информационный обмен между клеткой и окружающей её средой. Специальные молекулярные рецепторы, расположенные на мембране, могут связываться с управляющими веществами (гормонами, медиаторами, модуляторами) и запускать в клетке биохимические реакции, приводящие к различным изменениям в работе клетки или в её структурах. Пассивный транспорт — транспорт веществ по градиенту концентрации, не требующий затрат энергии. Пассивно происходит транспорт гидрофобных веществ сквозь липидный бислой. Пассивно пропускают через себя вещества все белки-каналы и некоторые переносчики. Пассивный транспорт с участием мембранных белков называют облегченной диффузией.Другие белки-переносчики (их иногда называют белки-насосы) переносят через мембрану вещества с затратами энергии, которая обычно поставляется при гидролизе АТФ. Этот вид транспорта осуществляется против градиента концентрации переносимого вещества и называется активным транспортом. Через ионные каналы проходят ионы Na+ (натрия), K+ (калия), Cl− (хлора) и Ca++ (кальция). Из-за открывания и закрывания ионных каналов меняется концентрация ионов по разные стороны мембраны и происходит сдвиг мембранного потенциала. Ионные насосы молекулярные структуры, встроенные в биологические мембраны и осуществляющие перенос ионов в сторону более высокого электрохимического потенциала (активный транспорт); функционируют за счёт энергии гидролиза АТФ или энергии, высвобождающейся в ходе переноса электронов по дыхательной цепи. -2. Нейромедиаторы автономной нервной системы. Виды циторецепторов.Ацетилхолин является веществом, которе было идентифицировано как нейромедиатор. Действие ацетилхолина на постсинаптическую мембрану постганглионарных нейронов может быть воспроизведено никотином а действие ацетилхолина на исполнительные органы - мускарином. На этом оснавании холинорецепторы разделили на Н - холинорецепторы и М - холинорецепторы. Н-холинорецепторы в перефирических отделах ВНС расположены в ганглионарных синапсах. Еще есть Нм-холинорецепторы. М-холинорецепторы подразделяются на несколько типов М1 М2 М3-холинорецепторы. Все они блакируются атропином. М1-холинорецепторы находятся на клетках желудочных желез. М2-холинорецепторы распологаются в проводящей системе сердца. М3-холинорецепторы находятся в основном в гладких мышцах некоторых внутренних органов и экзокринных железах. Норадерналин обеспечивает химическую пердачу нервного импульса в норадренергических синапсах вегетативной нервной системы. Норадреналин относится к Катехоламинам - действие норадреналина на клетку опосредуются адренорецепторами - типа альфа1, альфа2, бета1 или бета2). Виды циторецепторов : Адренорецепторы и холинорецепторы. -3. Механизмы регуляции сосудов микроциркуляторного русла.Система регуляции микроциркуляторного русла должна получать информацию о состоянии сосудов, о кровотоке в них и трофике тканей. Эти сигналы поступают: а) от собственно гладких мышц сосудов при их растяжении б) от рецепторов растяжения, находящихся в стенках сосудов в) при поступлении сосудистой стенки вазоактивных веществ, образующихся в тканях. Можно четко выделить несколько уровней включения механизмов регуляции. Первый уровень регулирования - миогенный, основанный на свойствах гладкомышечных клеток стенок сосудов. Второй - гуморальный, обусловленный влиянием на гладкомышечные клетки вазоактивных метаболитов, которые образуются в тканях или же непосредственно в стенке, когда их кровоснабжение становится неадекватным. Для большинства органов характерна также нейрогенная регуляция микроциркуляторного русла, осуществляемая местными рефлексами. В реальных условиях названые влияния реализуются одновременно в разных сочетаниях. Так, при повышении давления в центральных сосудах и неадекватном росте кровотока могут отреагировать собственно гладкие мышцы, которые воспринимают растяжения. В ответ на него они могут сократиться и уменьшить кровоток в расположенных за ними образованиях микроциркуляторного русла. Тут же подключается рефлекторный механизм, который запускается раздражением механорецепторов. При снижении кровотока регуляция осуществляется в основном за счет влияния метаболитов и других биологически активных соединений, которые расширяют периферические сосуды. Сосудорасширяющий эффект имеют Н +, К +, аденозин, кинины, образующиеся в этих условиях в большом количестве. Они действуют непосредственно на гладкие мышцы. Часть из них влияет также и через хеморецепторы, которые есть в микроциркуляторном русле некоторых органов и тканей. Интересно, что отдельные механизмы регуляции могут модулировать действие других. Например, при изменении напряжения О2 и С02 в крови прямой миогенный влияние на растяжение исключается. В этом случае в регуляции микроциркуляторного русла участвуют накопленные в тканях вазоактивные вещества, которые действуют на гладкие мышцы непосредственно или через хеморецепторы. Вследствие этого артериолы расширяются и кровоток улучшается. Для поддержания постоянства микроциркуляции при изменении артериального давления также используются как прямые миогенные механизмы (через гладкие мышцы), так и косвенные (через нейрогенные вазомоторные сигналы). В поддержании постоянства объема крови в микроциркуляторных сосудах первостепенную роль играют мелкие вены, которые расширяются. Рефлекторная связь достигает приносящих артериол, при сужении которых уменьшается поступление крови в микроциркуляторное русло. -4. Структурно-функциональная организация эндокринной системы. АПУД-система, ее роль в гуморальной регуляции функций.К железам внутренней секреции (эндокринных желез) относят органы или группы клеток, которые в отличие от желез внешней секреции, не имеют выводных протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь, лимфу и другие биологические жидкости. Эти железы расположены в разных частях организма и составляют эндокринную систему. К эндокринным железам относятся: гипоталамус, эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, пригрудинная железа, островковый аппарат поджелудочной железы, надпочечники, яичники, яички, плацента. Все эндокринные железы хорошо снабжены кровеносными сосудами, стенки которых имеют высокую проницаемость. Это облегчает поступление гормонов в межклеточное вещество, а затем в кровь и лимфу. Железы внутренней секреции иннервируются в основном вегетативной нервной системой и хорошо обеспечены рецепторами. Большую роль в гуморальной регуляции пищеварительными функциями играют гастроинтестимальные гормоны. Эти вещества продуцируются эндокринными клетками слизистой оболочки желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы и представляют собой пептиды и амины. По общему для всех этих клеток свойству поглощать аминный предшественник и карбоксилировать его эти клетки объединены в АПУД-систему. Гастроинтестинальные гормоны оказывают регуляторные влияния на клетки-мишени различными способами: эндокринным (доставляются к органам-мишеням общим и региональным кровотоком) и паракринным (диффундируют через интерстициальную ткань к рядом или близко расположенной клетке). -5. Базальный тонус сосудов. Механизмы регуляции кровообращения. Базальный (миогенный) тонус – составляет в покое до 80% активного тонуса, обусловлен способностью гладкомышечных клеток к автоматии (спонтанной деполяризации и генерации ПД). Пейсмекерные миоциты. Механизмы кравообращения - выделяют 3 механизма: местный, гуморальный и рефлекторный (нервный).Местная регуляция осуществляется в интересах функции данного органа. Гуморальная и нервная, которые как правило осуществляется в интересах всего организма, поэтому их относят к общим (системным) механизмам регуляции. Основная цель системной регуляции – поддержание необходимого градиента давления крови (т.е. кровотока) во всем организме, независимо от различных изменений. Нормальное артериальное давление поддерживается за счет точного соответствия между величиной сердечного выброса и величиной общего периферического сопротивления сосудистой системы, которое в свою очередь зависит прежде всего от просвета сосудов, т.е. от их тонуса. -6. Понятие о высшей нервной деятельности. Врожденные и приобретенные формы поведения.Функциональной единицей ВНД является условный рефлекс. Высшая нервная деятельность-совокупность безусловных и условных рефлексов а также высших психических функций которые обеспечивают адекватное поведение в изменяющихся природных и социальных условиях. Рефлекторные реакции можно разделить на две группы безусловные и условные. Безусловные рефлексы-врожденные наследственно передающиеся реакции большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения, являются свойственными данному виду. Постоянные и сохраняются в течении всей жизни. Осуществляется за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра ствол мозга спинной мозг). Возникают в ответ на адекватные раздражения. Условные рефлексы - реакция приобретенная в процессе индивидуальной жизни. Индивидуальные. Непостоянны-могут возникать и исчезать. Являются преимущественно функцией коры больших полушарий. Возникают на любые раздражители действующие на разные рецептивные поля. -7. Интегративная роль коры больших полушарий. Высшие психические функции.Деятельность коры головного мозга обеспечивает поятоянный анализ и синтез сигналов поступающих из окружающей и внутренней среды организма. Синтетическая деятельность коры головного мозга проявляется обьединением возбуждений возникающих в различных зонах коры мозга. Важнейшим механизмом этого обьединения является образование временной условно-рефлекторной связи. Аналитическая деятельность коры головного мозга заключается в дифференцировании по характеру и интенсивности массы раздражения доходящих в форме сигналов до мозговой коры. Высшие психические функции: Психика - это специфическое свойство головного мозга заключающееся в отражении предметов и явлений существующего вне нас и независимо от нас материального мира. Ощущение-процесс отражения в ЦНС отдельных свойств предметов и явлений обьективной реальности непосредственно воздействующий на органы чувств. Восприятие-процесс приема и преоброзования информации обеспечивающей организму ориентировку в окружающем мире. Мышление-процесс опосредованного обобщенного отражения действительности с ее связями отношениями и закономерностями. Внимание-это сосредоточенность психической деятельности на определенном объекте. -8. Гемодинамический центр продолговатого мозга, роль высших отделов мозга в регуляции деятельности сердца.В регуляции деятельности сердечно - сосудистой системы наиболее важное значение имеет деятельность стволовых центров, центров гипоталамуса и коры головного мозга. В области ретикулярной формации продолговатого мозга, а также в бульбарных отделах моста имеется ряд образований, объединяющихся в так называемые медуллярные циркуляторные центры и ромбэнцефальные циркуляторные центры. Регуляторные влияния на деятельность сердечно - сосудистой системы стволовых центров осуществляются путем изменения тонуса симпатических сосудосуживающих нервов. Эти нервы берут начало от особых областей ствола мозга - сосудодвигательных центров. От тонуса симпатических сосудосуживающих нервов зависит тонус кровеносных сосудов. В свою очередь, тонус симпатических нервов постоянно меняется под влиянием афферентных импульсов от рецепторов сердца и рецепторов сосудов: повышение афферентной импульсации сопровождается снижением тонуса сосудосуживающих нервов, и наоборот. Кроме того, на функциональное состояние сосудодвигательных центров могут влиять неспецифические афферентные сигналы, а также импульсы от дыхательных центров и отвысших отделов центральной нервной системы. Стволовые центры влияют также на сердце: посредством симпатических нервов они оказывают положительный эффект, а посредством парасимпатических нервов – отрицательный. В вентролатеральных отделах продолговатого мозга сосредоточены образования, соответствующие по своим характеристикам тем представлениям, которые вкладывают в понятие «вазомоторный центр». Здесь сконцентрированы нервные элементы, играющие ключевую роль в тонической и рефлекторной регуляции кровообращения. В вентральных отделах продолговатого мозга расположены нейроны, изменение тонической активности которых ведет к активации симпатических преганглионарных нейронов. Структуры этих отделов мозга контролируют выброс вазопрессина клетками супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. -9. Механизмы и уровни регуляции деятельности сердца. Регуляция деятельности сердца.Миокард состоит из отдельных клеток — миоцитов, соединяющихся между собой вставочными дисками. В каждой клетке действуют механизмы регуляции синтеза белков, обеспечивающих сохранение ее структуры и функций. Сердце всегда точно реагирует на потребности организма, поддер­живая постоянно необходимый уровень кровотока. Приспособление деятельности сердца к изменяющимся потреб­ностям организма происходит при помощи ряда регуляторных ме­ханизмов. Часть из них расположена в самом сердце — это внутрисердечные регуляторные механизмы. К ним относятся: 1 внутри­клеточные механизмы регуляции: обеспечивают и изме­нение интенсивности деятельности миокарда в соответствии с ко­личеством притекающей к сердцу крови. Этот механизм получил название «закон сердца» (закон Франка—Старлинга): сила сокра­щения сердца (миокарда) пропорциональна степени его кровена­полнения в диастолу (степени растяжения), т. е. исходной длине его мышечных волокон. Более сильное растяжение миокарда в мо­мент диастолы соответствует усиленному притоку крови к сердцу.  Скорость синтеза каждого из белков регулируется соб­ственным ауторегуляторным механизмом, поддерживающим уровень воспроизводства данного белка в соответствии с интенсивностью его расходования. Такой тип миогенной регуляции сократимости миокарда полу­чил название гетерометрический. Под гомеометрической регуляцией принято понимать изменения силы сокращений при неменяющейся исходной длине волокон миокарда. Это прежде всего ритмозависимые изменения силы сокращений. Если стимулировать полоску миокарда при равном растяжении с все увеличивающейся частотой, то можно наблюдать увеличение силы каждого последующего сокращения («лестница» Боудича)., 2 регуляция межклеточных взаимодействий: Одни участки вставочных дисков выполняют чисто меха­ническую функцию, другие обеспечивают транспорт через мембрану кардиомиоцита необходимых ему веществ, третьи — нексусы, или тес­ные контакты, проводят возбуждение с клетки на клетку. Нарушение межклеточных взаимодействий приводит к асинхронному возбужде­нию клеток миокарда и появлению сердечных аритмий.,  3 нервные механизмы — внутрисердечные рефлексы: в серд­це возникают так называемые периферические рефлексы, дуга кото­рых замыкается не в ЦНС, а в интрамуральных ганглиях миокарда. Эта система вклю­чает афферентные нейроны, дендриты которых образуют рецепторы растяжения на волокнах миокарда и венечных (коронарных) сосудах, вставочные и эфферентные нейроны. Аксоны последних иннервируют миокард и гладкие мышцы коронарных сосудов. Указанные нейроны соединяются между собой синаптическими связями, образуя внутри-сердечные рефлекторные дуги. Гетерометрический и гомеометрический механизмы регуляции силы сокращения миокарда могут привести лишь к резкому уве­личению энергии сердечного сокращения в случае внезапного по­вышения притока крови из вен или повышения артериального давления. Вторая группа представляет собой внесердечные регуляторные механизмы - экстракардиальные нервные и гуморальные механизмы регуляции сердечной деятельности. -10. Гормональная регуляция водно-солевого обмена в организме. Водно-солевой обмен — совокупность процессов поступления воды и солей (электролитов) в организм, их всасывания, распределения во внутренних средах и выделения. Суточное потребление человеком воды составляет около 2,5 л, из них около 1 л он получает с пищей. В организме человека 2/3 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость и 1/3 — на внеклеточную. Часть внеклеточной воды находится в сосудистом русле (около 5% от массы тела), большая же часть внеклеточной воды находится вне сосудистого русла, это межуточная (интерстициальная), или тканевая, жидкость (около 15% от массы тела). Стемы регуляции водно-солевого обмена обеспечивают поддержание общей концентрации электролитов (натрия, калия, кальция, магния) и ионного состава внутриклеточной и внеклеточной жидкости на одном и том же уровне. Основной способ регуляции водно-солевого обмена направлен на поддержание постоянства внутренней среды организма, или гомеостаза. Происходит она нейро-гуморальным путем, то есть в ответ на возбуждение определенных рецепторов нервной системы, выделяются гормоны, которые уменьшают или увеличивают выведение жидкости из организма. Существует несколько типов рецепторов, участвующих в регуляции: Волюморецепторы, реагирующие на изменение внутрисосудистого объема; Осмотрецепторы, воспринимающие информацию об осмотическом давлении; Натриорецепторы, определяющие концентрацию натрия в средах организма. Антидиуретический гормон (вазопрессин), синтезируемый в нейронах гипоталамуса в ответ на повышение концентрации ионов натрия и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости. АДГ воздействует на собирательные трубочки и дистальные канальцы почек. При его отсутствии моча не концентрируется и в сутки ее может выделяться до 20 литров. Альдостерон – самый активный минералокортикоид, образуется в коре надпочечников. Синтез и секреция стимулируются низкой концентрацией натрия и высокой калия. Альдостерон вызывает синтез транспортных белков натрия и калия. Благодаря этим переносчикам излишки калия удаляются с мочой, а ионы натрия задерживаются за счет реабсорбции в каналах нефронов. Предсердный натрийуретический фактор, на синтез которого влияет повышение артериального давления, осмолярности крови, частоты сердечных сокращений, уровня катехоламинов. ПНФ приводит к повышению почечного кровотока, увеличению скорости фильтрации и выведения натрия. Этот гормон снижает давление, так как вызывает расширение периферических артерий. Паратиреоидный гормон, отвечающий за метаболизм кальция и вырабатываемый околощитовидными железами. Стимулом для секреции является снижение концентрации кальция в крови. Он приводит к увеличению абсорбции калия почками и кишечником и выведению фосфатов. -11. Роль АНС в приспособительной деятельности организма. Вегетативные рефлексы, их виды и клиническое значение. Вегетативная нервная система играет важную роль в приспособительных реакциях организма. Изменения вегетативных функций всегда сопровождают различные поведенческие акты (пищевые, половые, защитные и т.д.), являясь их своеобразным «вегетативным отражением». Самые акты поведения, которые проявляются в мышечной деятельности, сопровождаются изменением вегетативных функций (органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, секреции и т.д.). Особенно важно участие вегетативных рефлекторных реакций в тех случаях, когда возникает угроза существованию организма, и в стрессовых ситуациях с какой-то эмоциональной окраской (страх, ярость, гнев, боль и т.д.), когда мобилизуются все силы организма для преодоления опасности, которая возникла или грозит. Вегетативная нервная система обычно не находится под непосредственным контролем со стороны нашего сознания, в отличие от соматической, сознательно руководствуется, обеспечивает связи организма с окружающей средой. Но представление о автономной вегетативной нервной системы от высших отделов ЦНС, психической сферы является условным. Кора большого мозга главным образом условнорефлекторным путем регулирует и координирует все процессы, происходящие в организме в соответствии с его текущих проблем. Вегетативные 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.

Мы поможем в написании ваших работ!