2.Физиология сердца.

Свойства сердечной мышцы, центр сердечной деятельности, регуляция работы сердца. Систолический минутный объем.

Закон Старлинга, Закон«Всё или ничего».

Функция сердца состоит в том, что миокард сердца во время сокращения перекачивает кровь из венозного в артериальное сосудистое русло. Источником энергии, необходимой для движения крови по сосудам является работа сердца.

Свойства сердечной мышцы

К основным свойствам сердечной мышцы относятся автоматия

возбудимость

проводимость

сократимость

Автоматия - это способность к ритмическому сокращению без всяких внешних воздействий под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Возникновение импульсов связано с деятельностью атипических мышечных волокон, заложенных в некоторых участках миокарда. Первый такой участок находится в области устьев полых вен и называется синусный, или синоатриальный узел. В атипических волокнах этого узла спонтанно возникают импульсы с частотой 60-80 раз в минуту. Он является главным центром автоматии сердца. Второй участок находится в толще перегородки между предсердиями и желудочками и называется предсердно-желудочковый, или атриовентрикулярный узел. Третий участок - это атипические волокна, составляющие пучок Гиса, лежащий в межжелудочковой перегородке. От пучка Гиса берут начало тонкие волокна атипической ткани - волокна Пуркинье, ветвящиеся в миокарде желудочков. Все участки атипической ткани способны генерировать импульсы, но их частота самая высокая в синусном узле, поэтому его называют водителем ритма первого порядка, и все другие центры автоматии подчиняются этому ритму. Совокупность всех уровней атипической мышечной ткани составляют проводящую систему сердца. Благодаря проводящей системе волна возбуждения, возникшая в синусном узле, последовательно распространяется по всему миокарду. Возбудимость сердечной мышцы заключается в том, что под действием различных раздражителей сердце способно приходить в состояние возбуждения. Как и в любой возбудимой ткани, мембрана мышечных клеток (миоцитов) поляризована. Импульсы, возникшие в синусном узле, распространяются по мускулатуре предсердий. Дойдя до атриовентрикулярного узла, волна возбуждения распространяется по пучку Гиса, а затем по волокнам Пуркинье. Особенность атриовентрикулярного узла - проведение волны возбуждения только в одном направлении: от предсердий к желудочкам. Сократимость - это способность миокарда сокращаться. Оно основано на способности самих клеток миокарда отвечать на возбуждение сокращением. Это свойство сердечной мышцы определяет способность сердца выполнять механическую работу. Работа сердечной мышцы подчиняется закону "все или ничего".Суть этого закона состоит в следующем: если на сердечную мышцу наносить раздражающее действие различной силы, мышца отвечает каждый раз максимальным сокращением ("все"). Если сила раздражителя не достигает порогового значения, то сердечная мышца не отвечает сокращением ("ничего"). Систолический (ударный) объем - объем крови, выталкивающийся из сердца за одну систолу. Он в среднем в покое у взрослого человека равен 150 мл. Умножив систолический объем на число сокращений в минуту, можно узнать минутный объем. Систолический и минутный объемы непостоянны, они резко меняются в зависимости от физической и эмоциональной нагрузки. У нетренированных людей увеличение минутного объема идет за счет частоты сокращений, а у тренированных - за счет увеличения систолического объема. Регуляция работы сердца .Изменение уровня физической и эмоциональной нагрузки организма фиксируется различными рецепторами (хеморецепторами, механорецепторами), расположенными в различных органах, а также в стенках кровеносных сосудов (например, в стенке дуги аорты, в каротидном синусе). Воспринимаемые ими изменения состояния рефлекторно вызывают ответную реакцию в виде изменения уровня сердечной деятельности. Быстрое и точное приспособление кровообращения к конкретным потребностям организма достигаются благодаря совершенным и многообразным механизмам регуляции работы сердца. Эти механизмы можно подразделить на три уровня:

Внутрисердечная регуляция (саморегуляция) связана с тем, что: сами клетки миокарда способны изменять силу сокращения в зависимости от степени их растяжения накапливать конечные продукты обмена, вызывающие изменение работы сердца.

Нервная регуляция осуществляется деятельностью автономной нервной системы - симпатической и парасимпатической биологически активные вещества, изменяющие силу их сокращений и т.д. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва уменьшают силу и частоту сокращений.

Гуморальная регуляция связана с изменением деятельности сердца под влиянием биологически активных веществ и некоторых ионов. Например, адреналин, норадреналин (гормоны коры надпочечников), глюкагон (гормон поджелудочной железы), серотонин (вырабатывается железами слизистой кишечника), тироксин (гормон щитовидной железы) и др., а также ионы кальция усиливают сердечную деятельность.

СТАРЛИНГА ЗАКОН

сердца закон, зависимость энергии сокращения миокарда от степени растяжения составляющих его мышечных волокон. Энергия каждого сердечного сокращения изменяется прямо пропорционально диастолич. объёму; чем больше крови поступает к сердцу во время диастолы, тем сильнее растягиваются волокна сердечной мышцы и тем энергичнее сокращается мышца во время след. систолы. Саморегулирующийся механизм С. з. обусловлен свойствами миокарда, участвует в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

3.Значение работ Г. Менделя

1 закон Единообразия.

При скрещивании двух организмов относящихся к разным чистым линиям, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

2 закон Расщепления.

При скрещивании первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении. ¾ доминантный признак, ¼ рецессивный.

3 закон независимого комбинирования признаков

Этот закон говорит о том, что каждая пара альтернативных признаков ведет себя в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков первого поколения в определенном соотношении появляются особи с новыми комбинациями признаков. Например, в случае полного доминирования при скрещивании исходных форм, различающихся по двум признакам, в следующем поколении (F2) выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1. При этом два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два — новые. Данный закон основан на независимом поведении нескольких пар гомологичных хромосом.

При определенных условиях закономерности наследования сцепленных генов нарушаются. Основная причина этих нарушений — явление кроссинговера, приводящего к рекомбинации генов. Биологическая основа рекомбинации заключается в том, что в процессе образования гамет гомологичные хромосомы, прежде чем разъединиться, обмениваются своими участками.

Кроссинговер — процесс вероятностный, а вероятность того, произойдет или не произойдет разрыв хромосомы на данном конкретном участке, определяется рядом факторов, в частности физическим расстоянием между двумя локусами одной и той же хромосомы. Т. Моргана, впервые описавшего группы сцепленных генов у плодовой мушки дрозофилы — любимого объекта генетиков. Если два локуса находятся на значительном расстоянии друг от друга, то разрыв между ними будет происходить так же часто, как при расположении этих локусов на разных хромосомах.

Используя закономерности реорганизации генетического материала в процессе рекомбинации, ученые разработали статистический метод анализа, называемый анализом сцепления.

4.Нарушения углеводного обмена.

1. Нарушения гидролиза и всасывания углеводов Всасывание углеводов нарушается при недостаточности амилолитических ферментов желудочно-кишечного тракта. При этом поступающие с пищей углеводы не расщепляются до моносахаридов и не всасываются. Развивается углеводное голодание.

Причины нарушения углеводного обмена, вследствие нарушения гидролиза и всасывания углеводов: - гипоксия- гиповитаминоз - нарушение функций печени

- нарушение образования гликогена из молочной кислоты

- ацидоз.

2. Нарушения синтеза и расщепления гликогена Синтез гликогена может изменяться в сторону патологического усиления или снижения. Усиление распада гликогена происходит при возбуждении центральной нервной системы. Импульсы по симпатическим путям идут к депо гликогена (печень, мышцы) и активируют гликогенолиз и мобилизацию гликогена. Кроме того, в результате возбуждения центральной нервной системы повышается функция гипофиза, мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, гормоны которых стимулируют распад гликогена. Повышение распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной работе. Снижение синтеза гликогена происходит при воспалительных процессах в печени - гепатитах, в ходе которых нарушается ее гликоген-образовательная функция. При недостатке гликогена тканевая энергетика переключается на жировой и белковый обмены. Образование энергии за счет окисления жира требует много кислорода; в противном случае в избытке накапливаются кетоновые тела и наступает интоксикация. Образование же энергии за счет белков ведет к потере пластического материала. Гликогеноз - нарушение обмена гликогена, сопровождающееся патологическим накоплением гликогена в органах.

Нарушения промежуточного обмена углеводов К нарушению промежуточного обмена углеводов могут привести: 1. Гипоксические состояния (например, при недостаточности дыхания или кровообращения, при анемиях и др.), анаэробная фаза превращения углеводов преобладает над аэробной фазой. Происходит избыточное накопление в тканях и крови молочной и пировиноградной кислот

2. Расстройства функции печени, где в норме часть молочной кислоты ресинтезируется в глюкозу и гликоген. 3. Гиповитаминоз Нарушается окисление пировиноградной кислоты, так как витамин B1 входит в состав кофермента, участвующего в этом процессе. Пировиноградная кислота накапливается в избытке и частично переходит в молочную кислоту, содержание которой также возрастает

При гиповитаминозе B1 нарушается также и пентозофосфатный путь обмена углеводов, в частности образование рибозы. 4. Гипергликемия- повышение уровня сахара крови выше нормального.

Билет № 4

Мышцы свободной нижней конечности. Стопа как целое.

ЭКГ. Внешние проявления работы сердца. Тоны и шумы сердца. Тонус сосудов. К внешним проявлениям деятельности сердца относятся механические и звуковые.

Механические проявления деятельности сердца. К ним относится сердечный толчок. Во время сокращения желудочков верхушка сердца ударяется о внутреннюю поверхность грудной клетки, вызывая ее вибрацию (колебания), которая и появляется в виде сердечного толчка. Сердечный толчок можно записать при помощи прибора кардиографа. Обычная воронка с натянутой мембраной прикладывается к области верхушечного толчка, подключается к регистрирующему устройству и записывается в виде кривой. Форма кривой кардиограммы отражает систолу, диастолу и паузу. Сердечный толчок можно записать механокардиографом. В этом случае регистрируется более сложная кривая – механокардиограмма. Сердечный толчок индивидуален, так как зависит от многих факторов. Кроме сократительной способности миокарда, он зависит от толщины грудной стенки, место удара верхушки сердца и др.

К внешним проявлениям деятельности сердца относятся звуковые явления. Иначе их называют тонами сердца. Выслушивание тонов сердца доступно с помощью простой методики аускультации, что имеют большое практическое применение. В сердце различают четыре тона.

Первый тон. Первый тон имеет следующие слуховые характеристики: он низкий, протяжный, глухой. Тон возникает в момент сокращения сердца, поэтому называется систолическим. Продолжительность - 0,9-0,12 секунды. Тон многокомпонентный, т. е. его образуют несколько компонентов или факторов. А именно: а)Мышечный. Любое сокращение мышц сопровождается звуковыми явлениями. Это явление было давно отмечено учеными, природа же его остается неизвестной. б) Клапанный (основной компонент, так как, если в эксперименте убрать клапаны в сердце, то первый тон практически исчезнет). Он объясняется тем, что в момент систолы желудочков закрытие створчатых клапанов приводит к вибрации створок и сухожильных нитей, что и обуславливает собой звуковые явления. в) Сосудистый компонент. В момент выброса крови из желудочков происходят колебания сосудистой стенки (стенок аорты и легочной артерии), которые также создают звуковые явления.

Второй тон. Высокий, ясный, короткий. Возникает в момент диастолы, поэтому называется диастолическим. Тон однокомпонентный - клапанный. Обусловлен тем, что в начале диастолы (когда кровь в силу разности давлений из артериальных сосудов стремится в сторону желудочков) расправляются полулунные клапаны. Это вызывает их колебания, что сопровождается звуковыми явлениями. Продолжительность второго тона - 0,05-0,07 секунд.

Эти два основных тона хорошо выслушиваются аускультативно даже людьми, не имеющими никакого практического навыка. Но кроме этих тонов в сердце возникают еще два тона, названные третьим и четвертым. Аускультативно третий и четвертый тоны могут быть услышаны только опытным клиницистом.

Третий тон – это тон диастолический, возникающий в момент наполнения желудочков кровью, особенно, в фазу быстрого наполнения, так как при этом происходит вибрация стенок желудочков, сопровождающаяся звуковыми проявлениями.

Четвертый тон – это тон предсердный. Он связан с тем, что в момент сокращения предсердий возникают звуковые явления (мышечный компонент).

Гладкомышечные элементы стенки кровеносного сосуда постоянно находятся в состоянии умеренного напряжения – сосудистого тонуса. Существует три механизма регуляции сосудистого тонуса:

ауторегуляция

нервная регуляция

гуморальная регуляция.

Ауторегуляция обеспечивает изменение тонуса гладкомышечных клеток под влиянием местного возбуждения. Миогенная регуляция связана с изменением состояния гладкомышечных клеток сосудов в зависимости от степени их растяжения – эффект Остроумова-Бейлиса. Гладкомышечные клетки стенки сосудов отвечают сокращением на растяжение и расслаблением – на понижение давления в сосудах. Значение: поддержание на постоянном уровне объема крови, поступающей к органу (наиболее выражен механизм в почках, печени, легких, головном мозге).

Нервная регуляция сосудистого тонуса осуществляется вегетативной нервной системой, которая оказывает сосудосуживающее и сосудорасширяющее действие.

Симпатические нервы являются вазоконстрикторами (сужают сосуды) для сосудов кожи, слизистых оболочек, желудочно-кишечного тракта и вазодилататорами (расширяют сосуды) для сосудов головного мозга, легких, сердца и работающих мышц. Парасимпатический отдел нервной системы оказывает на сосуды расширяющее действие.

Гуморальная регуляция осуществляется веществами системного и местного действия. К веществам системного действия относятся ионы кальция, калия, натрия, гормоны. Ионы кальция вызывают сужение сосудов, ионы калия оказывают расширяющее действие.

Рефлекс сосудистого тонуса. Кровяное давление. В нервной регуляции тонуса сосудов принимают участие спинной, продолговатый, средний и промежуточный мозг, кора головного мозга. КГМ и гипоталамическая область оказывают опосредованное влияние на тонус сосудов, изменяя возбудимость нейронов продолговатого и спинного мозга.

В продолговатом мозге локализуется сосудодвигательный центр, который состоит из двух областей – прессорной и депрессорной. Возбуждение нейронов прессорной области приводит к повышению тонуса сосудов и уменьшению их просвета, возбуждение нейронов депрессорной зоны обусловливает понижение тонуса сосудов и увеличение их просвета.

Тонус сосудодвигательного центра зависит от нервных импульсов, постоянно идущих к нему от рецепторов рефлексогенных зон. Особенно важная роль принадлежит аортальной и каротидной рефлексогенным зонам.

Рецепторная зона дуги аорты представлена чувствительными нервными окончаниями депрессорного нерва, являющегося веточкой блуждающего нерва. В области сонных синусов располагаются механорецепторы, связанные с языкоглоточным (IX пара ЧМН) и симпатическими нервами. Естественным раздражителем их является механическое растяжение, которое наблюдается при изменении величины артериального давления.

При повышении артериального давления в сосудистой системе возбуждаются механорецепторы. Нервные импульсы от рецепторов по депрессорному нерву и блуждающим нервам направляются в продолговатый мозг к сосудодвигательному центру. Под влиянием этих импульсов снижается активность нейронов прессорной зоны сосудодвигательного центра, что приводит к увеличению просвета сосудов и снижению АД. При уменьшении АД наблюдаются противоположные изменения активности нейронов сосудодвигательного центра, приводящие к нормализации АД.

В восходящей части аорты, в ее наружном слое, располагается аортальное тельце, а в области разветвления сонной артерии – каротидное тельце, в которых локализованы хеморецепторы, чувствительные к изменениям химического состава крови, особенно к сдвигам содержания углекислого газа и кислорода.

При повышении концентрации углекислого газа и понижении содержания кислорода в крови происходит возбуждение этих хеморецепторов, что обусловливает увеличение активности нейронов прессорной зоны сосудодвигательного центра. Это приводит к уменьшению просвета кровеносных сосудов и повышению АД

Цитологические основы наследственности.

В природе существуют многоклеточные, одноклеточные и неклеточные организмы.

У многоклеточных организмов клетки имеют оформленное ядро и цитоплазму с органоидами.

У одноклеточных организмов (бактерий и сине-зеленых водорослей) ядерное вещество не покрыто ядерной оболочкой; одна молекула ДНК замкнута в кольцо, нет клеточного центра. Такие клетки называются прокариотами.

Строение эукариотической клетки

Эукариотическая клетка состоит из оболочки, цитоплазмы и ядра. Оболочка или мембрана покрывает клетку снаружи, отделяя ее содержимое от окружающей среды.

Цитоплазма - полужидкая слизистая бесцветная масса сложного строения.

В цитоплазме расположены:

1) ядро;

2) органоиды;

3) включения.

1) Ядро состоит из:

а) хроматина; б) ядрышка; в) ядерного сока; г) ядерной оболочки.

Хроматин - интенсивно окрашенные глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра. Они состоят из деспирализованной ДНК и белка. Передача генетической информации осуществляется деспирализованными участками ДНК.

Различают хроматин 2-х видов: эухроматин и гетерохроматин.

Эухроматин слабо окрашен, активен, на нем происходит транскрипция иРНК.

Гетерохроматин хорошо окрашивается красителями, сильно спирализован, не активен.

Гетерохроматин появляется в интерфазном ядре женских клеток.

В женском организме имеется две: половых Х-хромосомы, одна из которых сильно спирализована и плотно упакована уже на ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбки хроматина, прикрепленного к 15 оболочке ядра.

В мужском организме одна половая Х-хромосома, а вторая половая У-хромосома. Благодаря сильной спирализации одной хромосомы у женщин организмы мужчин и женщин уравновешиваются по количеству функционирующих генов. Глыбки хроматина, прикрепленные к оболочке ядра в женских клетках, называются половым хроматином или тельцем Барра.

Половой хроматин имеет диагностическое значение. Отсутствие его в ядрах клеток у женщин и присутствие у мужчин свидетельствует о наследственном заболевании. Определяют половой хроматин путем анализа эпителиальных клеток в соскобе слизистой оболочки щеки или в клетках крови - лейкоцитах.

б) Ядрышко формируется на определенных хромосомах с генами, кодирующими синтез и-РНК; в нем образуются субчастицы рибосом.

в). Ядерный сок - кариоплазма - это бесструктурная масса, состоящая из белков, различных РНК Свободных нуклеотидов, аминокислот, продуктов обмена.

г). Ядерная оболочка - состоит из 2-х мембран, пронизанных порами, через которые вещества проникают из цитоплазмы в ядро и выводятся из ядра в цитоплазму.