Строение и механизм возбуждения рецепторов

1. Первичночувствующие:

Раздражитель Генераторный потенциал Потенциал действия

Стимул --- РП (рецепторный потенциал) --секреция медиатора --- ГП --- ПД Дальнейшие звенья рефлекторной дуги:

2. Афферентный путь. От рецептора до ЦНС. V=0,5-70 м/с.

3. Нервный центр (спинальный, бульбарный и др. – по отделам мозга).

4. Эфферентный путь двигательный (соматический) или вегетативный.

5. Рабочий орган (мышца, железа).

При функциональном или анатомическом выключении любого звена рефлекс не возникает.

Время, необходимое для проведения возбуждения по рефлекторной дуге, называют временем рефлекса

(0,1-0,3 с).

Нервный центр. Особенности передачи информации в нервных центрах

Нервный центр – группа нейронов, отвечающая за тот или иной рефлекс.

Центр может быть образован локальными или иерархическими сетями нейронов.

Виды связей в сетях: конвергирующие, дивергирующие, коллатеральные, возвратные, реципрокные, кольцевые.

Схема видов связей в сетях

ФУНКЦИИ СЕТЕЙ (НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ): • Регуляция входа информации (фильтрация – очищение сигнала, усиление или ослабление, контрастирование) и её анализ.

• Выбор конечного пути рефлекса, запуск и реализация врожденных или приобретенных программ, их модулирование.

• Обучение и сохранение (запоминание) информации.

СВОЙСТВА ЦЕНТРАЛЬНЫХ СИНАПСОВ и НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ:

1. Одностороннее проведение сигнала.

2. Задержка проведения (один синапс – 0,3 мс-1мс).

3. Суммация возбуждения или торможения.

4. Трансформация ритма (изменение ритма: на выходе из центра ритм больше или меньше, чем на входе).

5. Низкая лабильность (менее 100 Гц).

6. Повышенная утомляемость.

6. Чувствительность к недостатку кислорода и нейротропным ядам (без кислорода могут жить: КБП – 5, ствол – 15, спинной мозг – 30 мин.).

7. Посттетаническая потенциация

(облегчение проведения сигнала после предварительной работы центра за счет увеличения Са⁺⁺, медиатора, ВПСП; проявляется в уменьшении времени рефлекса, лежит в основе обучения).

6. Синаптическая депрессия (ухудшение синаптической передачи в центре после предварительной работы за счет уменьшения чувствительности постсинаптической мембраны изза снижения активности ферментов-дворников или других причин; увеличение времени рефлекса). 9. Последействие (ответ продолжается при отсутствии раздражения за счет реверберации нервных импульсов по замкнутым цепям).

10. Тонус нервных центров (активность в покое за счет нервной или гуморальной стимуляции).

11. Пластичность нервных центров (способность приспосабливаться при изменении условий или при утрате части нейронов).

В нервных центрах работают 2 процесса: возбуждение и торможение.

Возбуждение – это процесс, возникающий в ответ на раздражение. Характеризуется появлением или усилением ответной реакции организма.

Связан с деятельностью возбуждающих нейронов, которые синтезируют и выделяют в синапсах возбуждающие медиаторы. ПД возникает в результате суммирования ВПСП.

Виды суммирования:

• пространственная суммация

(суммируются ВПСП разных синапсов одного нейрона),

• последовательная суммация (суммируются ВПСП, возникающие последовательно одном и том же синапсе).

При суммации ВПСП достигает критического уровня мембранного потенциала (КУМП) аксонного холмика и нейрон генерирует серию ПД.

Возбуждающие медиаторы центральных синапсов: АХ, НА, А, глютамат, серотонин, ДОФА, вещество Р и др.

Характеристика процесса торможения

Торможение – второй процесс, который работает в ЦНС. Он тоже возникает в ответ на раздражение. Проявляется отсутствием или снижением ответной реакции на раздражение.

Связан с работой тормозных нейронов, которые синтезируют и выделяют в окончаниях аксонов тормозные медиаторы.

Их два: глицин и ГАМК.

Классификация центрального торможения:

1.Пресинаптическое 2.Постсинаптическое:

• Прямое

• Возвратное

• Реципрокное • Латеральное

Постсинаптическое торможение снижает возбудимость постсинаптической мембраны.

Пресинаптическое торможение связано с работой аксоаксональных синапсов (между аксоном тормозного нейрона и терминалью аксона возбуждающего нейрона).

Итог – снижение секреции возбуждающего медиатора.

Механизм:

Тормозной медиатор --- диффузия ионов К⁺ или СI^- --гиперполяризация пресинаптической мембраны --снижение чувствительности (блокирование) Са⁺⁺ каналов.

СХЕМА ПРЕСИНАПТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ

Виды постсинаптического торможения:

1. Прямое – возбуждение сразу поступает на тормозной нейрон.

2. Реципрокное – возбуждение поступает одновременно на возбуждающий и тормозящий нейроны.

3. Возвратное – возбуждение поступает по коллатерали мотонейрона на тормозной нейрон Реншоу и снижает возбудимость этого же мотонейрона.

4. Латеральное – возбуждение поступает по коллатералям на тормозные нейроны и блокирует проведение по параллельным путям.

Виды постсинаптического торможения

Виды постсинаптического торможения

ВОЗВРАТНОЕ ЛАТЕРАЛЬНОЕ

Механизмы координации рефлекторной деятельности:

Центральное торможение нужно для координации рефлекторной деятельности наряду со специальными механизмами координации.

Механизмы координации рефлекторной деятельности:

1. Взаимодействие возбуждения и торможения на одном нейроне путем суммации ВПСП и ТПСП.

2. Взаимодействие возбуждения и торможения на уровне нервных центров за счет реципрокного торможения.

Эффекты возбуждения и торможения на одном нейроне путем суммации ВПСП или ТПСП

Взаимодействие возбуждения и торможения на одном нейроне путем суммации ВПСП и ТПСП

Взаимодействие возбуждения и торможения на уровне нервных центров обеспечивает связи между нейронными сетями, которые управляют функциями правой и левой частей тела, верхними и нижними конечностями, мышцами сгибателями и разгибателями одной стороны. Эти связи ые, т.е. антагонистические, работают через тормозные нейроны постсинаптического торможения.

Взаимодействие возбуждения и торможения на уровне нервных центров антагонистов свой стороны

3. Использование механизма обратной связи (положительной или отрицательной).

Отрицательная – уменьшает рефлекторный ответ, положительная – усиливает.

Механизм обратной связи разработан П.К.Анохиным. Обратная связь – это связь рабочего органа с нервными центрами.

За счет нее:

• нервные центры информируются о выполнении или невыполнении задания,

• изменяется уровень активности нервных центров. Выделяют положительную и отрицательную обратную связь (обратная афферентация усиливающая или ослабляющая функции центра).

Механизм обратной связи

4. Принцип доминанты (А.А.Ухтомский) – формирование господствующего нервного центра, подчиняющего себе работу других центров для удовлетворения текущей потребности.

Свойства:

• повышенная возбудимость,

• стойкость возбуждения,

• способность притягивать и суммировать возбуждения, идущие к другим центрам, - инерция возбуждения.

5. Принцип субординации

(подчинение нижележащих центров вышележащим). Например, центры мочеиспускания и дефекации подчиняются корковым центрам, формируется подчинение с 2-3-летнего возраста.

Принцип субординации на примере коленного рефлекса

Управление

висцеральными функциями

Управление осуществляют:

1. ВНС (надсегментарные отделы – ЛС и РФ, и сегментарные отделы – СС и ПС – рефлекторная регуляция.

2. Гуморальные регуляторы.

Задачи надсегментарных центров:

1. Управление гомеостазом внутренней среды (ЛС).

2. Управление транспортным (ТО) и метаболическим (МО) обеспечением различных форм деятельности (ЛС).

3. Управление биоритмами активности организма (нобелевская премия 2017 г) - (ЛС).

4. Управление физиологическими системами (РФ).

Задачи сегментарных центров:

5. Управление внутренними органами и сосудами (центры СС и ПС).

Способы управления (гладкими мышцами, железами, сердечной мышцей):

• Нервный (через ВНС).

• Нейро-гуморальный (через ГГС и ЖВС).

Взаимодействие этих двух механизмов осуществляет ЛС.

• Гуморальный (метаболиты и цитокины разных типов клеток).

ФИЗИОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ВНС – отдел нервной системы, имеющий центральный и периферический

аппарат. Для управления внутренними органами и сосудами у ВНС есть 2 отдела:

усиливающий и ослабляющий функции. Это симпатическая система (СС) и пара-симпатическая система (ПС).

СИМПАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

СЕГМЕНТАРНЫЕ ОТДЕЛЫ СС СОСТОЯТ ИЗ:

СЕГМЕНТАРНЫХ ЦЕНТРОВ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОТДЕЛОВ.

СЕГМЕНТАРНЫЕ ЦЕНТРЫ РАСПОЛОЖЕНЫ В БОКОВЫХ РОГАХ СПИННОГО МОЗГА СЛЕДУЮЩИХ СЕГМЕНТОВ – C-8, TH 1-12, L1-3,

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОТДЕЛЫ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ПРЕГАНГЛИОНАРНЫМИ ВОЛОКНАМИ, ВЕГЕТАТИВНЫМИ ГАНГЛИЯМИ ПАРАВЕРТЕБРАЛЬНЫМИ (СИМПАТИЧЕСКАЯ ЦЕПОЧКА) И ПРЕВЕРТЕБРАЛЬНЫМИ (ПОЛУЛУННЫЕ

ГАНГЛИИ СОЛНЕЧНОГО СПЛЕТЕНИЯ, ВЕРХНИЙ И НИЖНИЙ БРЫЖЖЕЕЧНЫЕ) и ПОСТГАНГЛИОНАРНЫМИ ВОЛОКНАМИ.

Сегментарные центры СС расположены в боковых рогах спинного мозга:

Аксоны этих нейронов не доходят до иннервируемого органа и заканчиваются синапсами на нейронах вегетативных ганглиев:

• паравертебральных (образуют симпатическую цепочку),

• реже – превертебральных (полулунные ганглии солнечного сплетения, верхний и нижний брызжеечные).

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ВЕГЕТАТИВНЫХ

ГАНГЛИЯХ

ВО ВСЕХ ГАНГЛИЯХ СИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ПАРАВЕРТЕБРАЛЬНЫЕ, ПРЕВЕРТЕБРАЛЬНЫЕ)

ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЕРЕДАЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ МЕДИАТОРА АЦЕТИЛХОЛИНА.

РЕЦЕПТОРОМ ЯВЛЯЕТСЯ НИКОТИНЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ХОЛИНОРЕЦЕПТОР – Н-ХР

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ВЕГЕТАТИВНЫХ ГАНГЛИЕВ СС

В СИМПАТИЧЕСКИХ ГАНГЛИЯХ ВЫРАЖЕНА ДИВЕРГЕНЦИЯ (1:30), Т.Е. ОДНО ПРЕГАНГЛИОНАРНОЕ ВОЛОКНО ОБРАЗУЕТ ОКОЛО 30 ТЕРМИНАЛЕЙ И КОНТАКТИРУЕТ С 30 НЕЙРОНАМИ ГАНГЛИЯ – ЯВЛЕНИЕ МУЛЬТИПЛИКАЦИИ СИГНАЛА. ПОЭТОМУ СИМПАТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ.

ДРУГИЕ ОСОБЕННОСТИ: БОЛЬШАЯ СИНАПТИЧЕСКАЯ ЗАДЕРЖКА (ОТ 1,5 ДО 30 МС), НИЗКАЯ ЛАБИЛЬНОСТЬ (10-15 ГЦ).

БЛОКИРУЕТСЯ СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ГАНГЛИОБЛОКАТОРАМИ – ВЕЩЕСТВАМИ, ИМЕЮЩИМИ СРОДСТВО К Н-ХР.

ПРЕГАНГЛИОНАРНЫЕ ВОЛОКНА СИМПАТИЧЕСКОЙ И ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМ ПОКРЫТЫ МИЕЛИНОВОЙ ОБОЛОЧКОЙ, ОТНОСЯТСЯ К ГРУППЕ В И ИМЕЮТ СКОРОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ 5-20 М/С.

ПОСТГАНГЛИОНАРНЫЕ ВОЛОКНА ОБЕИХ СИСТЕМ НЕ ПОКРЫТЫ МИЕЛИНОВОЙ ОБОЛОЧКОЙ, ОТНОСЯТСЯ К ГРУППЕ С СО СКОРОСТЬЮ ПРОВЕДЕНИЯ 0,5-5 М/С.

Симпатические волокна иннервируют: мышцу, расширяющую зрачок, мышцу цилиарного тела, слюнные и слезные железы, щитовидную железу, все органы грудной и

брюшной полостей, органы малого таза, артерии, артериолы и вены всех областей тела, потовые и сальные железы кожи, пиломоторы волосяных луковиц.

Медиатор постганглионарных волокон СС – норадреналин (НА) работает с альфа- либо бета-адренорецепторами (α- или β-адр).

Различают подтипы адренорецепторов: альфа (альфа-1 и альфа-2) и бета (бета-1, бета-2 и бета-3).

По локализации адренергические рецепторы разделяют на постсинаптические, пресинаптические и внесинаптические.

Постсинаптические α-1 и β-1 - адренорецепторы располагаются на мембранах клеток-мишеней и опосредуют эффекты НА, который высвобождается в синаптическую щель из окончаний постганглионарных симпатических нервов.

Пресинаптические α-2, β-2- адренергические рецепторы опосредуют высвобождение норадреналина в синаптическую щель, т.е. модулируют синаптическую передачу. При стимуляции α-2-адренорецепторов высвобождение НА уменьшается, при стимуляции β-2- адренорецепторов – увеличивается. Это модулирование синаптической передачи по механизму отрицательной и положительной обратной связи.

Внесинаптические α-2, β-2 и β-3-адренорецепторы опосредуют преимущественно эффекты гормона адреналина, циркулирующего в крови, β-3 – в жировой ткани.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СИНАПСАХ

СИМПАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

• ВЫРАЖЕННАЯ ДИВЕРГЕНЦИЯ

• РАСПРОСТРАНЕННЫЕ (ДИФФУЗНЫЕ) ВЛИЯНИЯ

• МЕДИАТОР – НОРАДРЕНАЛИН, ХЕМОРЕЦЕПТОР – α- ИЛИ ß-АДРЕНОРЕЦЕПТОРЫ.

• БЛОКАТОРЫ – АДРЕНОБЛОКАТОРЫ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ, СЕЛЕКТИВНЫЕ α- АДРЕНОБЛОКАТОРЫ ИЛИ ß-АДРЕНОБЛОКАТОРЫ.

ИСКЛЮЧЕНИЕ: ПРИ ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛА НА ПОТОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ И ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ СОСУДОВ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ЧЕЛОВЕКА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ МЕДИАТОР АЦЕТИЛХОЛИН, М-ХОЛИНОРЕЦЕПТОРЫ.

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ СС

СИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ:

• РАСШИРЕНИЕ ЗРАЧКА

• УХУДШЕНИЕ АККОМОДАЦИИ ХРУСТАЛИКА

• СНИЖЕНИЕ СЕКРЕЦИИ СЛЕЗНЫХ ЖЕЛЕЗ

• СНИЖЕНИЕ СЕКРЕЦИИ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

• ИЗМЕНЕНИЕ ТОНУСА СОСУДОВ ТКАНЕЙ ГОЛОВЫ

• УСИЛЕНИЕ СЕКРЕЦИИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

• ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ БАТМОТРОПНЫЙ, ДРОМОТРОПНЫЙ, ХРОНОТРОПНЫЙ, ИНОТРОПНЫЙ ЭФФЕКТЫ СЕРДЦА

• РАСШИРЕНИЕ СОСУДОВ СЕРДЦА

• РАСШИРЕНИЕ БРОНХОВ

• СНИЖЕНИЕ ТОНУСА И МОТОРИКИ ВСЕХ ОРГАНОВ ЖКТ

• СНИЖЕНИЕ СЕКРЕЦИИ ВСЕХ ОРГАНОВ ЖКТ

• УСИЛЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА В ПЕЧЕНИ, ЖИРОВЫХ КЛЕТКАХ, СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ

• УВЕЛИЧЕНИЕ СЕКРЕЦИИ НАДПОЧЕЧНИКОВ

• СНИЖЕНИЕ ТОНУСА И МОТОРИКИ МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ

• СНИЖЕНИЕ ТОНУСА И МОТОРИКИ МАТКИ

• ИЗМЕНЕНИЕ ТОНУСА СОСУДОВ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ГРУДНОЙ, БРЮШНОЙ И ТАЗОВОЙ ОБЛАСТЕЙ, ТКАНЕЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ.

• УСИЛЕНИЕ ПОТО- И САЛО-ОТДЕЛЕНИЯ,

• ПИЛОМОТОРНАЯ РЕАКЦИЯ.

ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Сегментарные центры расположены:

• в вегетативных ядрах III, VII, IX, X пар ч/м нервов,

• в вегетативных ядрах сегментов спинного мозга S2-4.

Вегетативное ядро III пары иннервирует мышцу, суживающую зрачок, и мышцу ресничного тела; я. VII пары – слюнные железы (подчелюстная и подъязычная), слезные железы; я. IX пары – околоушные слюнные железы; я. Х пары – все органы грудной и брюшной полостей.

• S2-4 – органы малого таза.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ВЕГЕТАТИВНЫХ

ГАНГЛИЯХ ПС

ВО ВСЕХ ГАНГЛИЯХ ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ПРЕВЕРТЕБРАЛЬНЫЕ И ИНТРАМУРАЛЬНЫЕ) ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЕРЕДАЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ МЕДИАТОРА

АЦЕТИЛХОЛИНА.

РЕЦЕПТОРОМ ЯВЛЯЕТСЯ НИКОТИНЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

ХОЛИНОРЕЦЕПТОР – Н-ХР. Он работает как ионотропный хеморецептор.

Т. обр., механизм передачи возбуждения в ганглиях симпатической и парасимпатической систем одинаков.

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ВЕГЕТАТИВНЫХ ГАНГЛИЕВ.

В парасимпатических ганглиях дивергенция слабая, поэтому эффекты локальные.

Синаптическая задержка – от 1,5 до 30 мс, низкая лабильность – 10-15 Гц. Блокируется передача ганглиоблокаторами, имеющими сродство к Н-хр.

ПРЕГАНГЛИОНАРНЫЕ ВОЛОКНА ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОКРЫТЫ МИЕЛИНОВОЙ ОБОЛОЧКОЙ, ОТНОСЯТСЯ К ГРУППЕ В И ИМЕЮТ СКОРОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ 5-20 М/С. Они образуют основную длину пути, поэтому эффекты возникают быстрее симпатических.

ПОСТГАНГЛИОНАРНЫЕ ВОЛОКНА НЕ ПОКРЫТЫ МИЕЛИНОВОЙ ОБОЛОЧКОЙ, ОТНОСЯТСЯ К ГРУППЕ С СО СКОРОСТЬЮ ПРОВЕДЕНИЯ 0,5-5 М/С, как правило, очень короткие.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СИНАПСАХ ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ:

• ДИВЕРГЕНЦИЯ СЛАБАЯ

• ВЛИЯНИЯ ЛОКАЛЬНЫЕ

• МЕДИАТОР – АЦЕТИЛХОЛИН, ХЕМОРЕЦЕПТОР – М-ХОЛИНОРЕЦЕПТОР (мускариновый холинорецептор), механизм его работы – метаботропный.

• БЛОКАТОР – АТРОПИН.

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

противоположны симпатическим, ПС не управляет сосудами.

ВАРИАНТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

ВЗАИМООТНОШЕНИЙ СИМПАТИЧЕСКОЙ

И ПАРАСИМПАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМ

В покое:

• равновесие – амфотония, у 20% лиц,

• преобладание СС – симпатикотония, 40%,

• преобладание ПС – парасимпатикотония, 40%.

У детей преобладает СС, у пожилых – ПС, у нетренированных – СС, тренированных - ПС.

Между системами – антагонистические отношения.

При деятельном состоянии преобладает активность СС, в состоянии сна – ПС.

БИОРИТМЫ АКТИВНОСТИ:

Максимум суточной активности СС – 8-12 и 16-22 часов, ПС – с 23 до 6 час.

Методы исследования функциональных взаимоотношений симпатической и парасимпатической систем:

1. Расчет индекса Кердо по данным ЧСС и Адд: Индекс Кердо = 1- (Адд/ЧСС), где АДд – артериальное давление диастолическое, ЧСС – частота сердечных сокращений. Значения с «+» указывают на преобладание симпатической системы, с «–» - парасимпатической.

2. Вариационная кардиоинтервалография. Записывают 500 циклов R-R ЭКГ, рассчитывают длительность каждого, строят гистограмму распределения интервалов R-R. Варианты гистограмм.

МЕТАСИМПАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

– система интрамуральных ганглиев пищеварительного тракта и сердца. Осуществляет «местные рефлексы», изменяет спонтанную активность гладких мышц ЖКТ. КОНТРОЛИРУЕТСЯ симпатической и парасимпа-тической системами.

НЕЙРОНЫ: ОСЦИЛЛЯТОРНЫЙ, АФФЕРЕНТНЫЙ (ХЕМО- И МЕХАНОРЕЦЕПЦИЯ),

ЭФФЕРЕНТНЫЙ (ВОЗБУЖДАЮЩИЙ И ТОРМОЗЯЩИЙ).

Рефлекторная регуляция ВИСЦЕРАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ

(сегментарные вегетативные рефлексы)

В основе - вегетативный рефлекс – ответная реакция внутреннего (висцерального) органа на раздражение экстеро-, интеро- или проприорецепторов.

ВНС – эфферентное звено рефлекса.

По уровню замыкания вегетативные рефлексы делят на сегментарные и надсегментарные.

Сегментарные рефлексы замыкаются в сегментарных центрах ВНС и классифицируются по

рецепторному звену и рабочему органу.

Рецепторное звено.

Рецепторы, отслеживающие параметры внутренней среды и состояние внутренних органов, относятся к интерорецепторам. Интерорецепторы подразделяют на центральные и периферические. В группу периферических входят сосудистые, тканевые и висцеральные. Висцерорецепторы локализуются в стенке полых органов и реагируют на механические (растяжение), химические (изменение рН) и осмотические (изменение концентрации веществ) раздражения. При раздражении висцерорецепторов возникают сегментарные вегетативные рефлексы, которые классифицируют по рабочему органу.

Классификация рефлексов с висцерорецепторов

1.Висцеро-висцеральные:

• висцеро-секреторные

• висцеро-моторные

• висцеро- вазомоторные.

С висцерорецепторов внутреннего органа на секреторные клетки, на гладкие мышцы органа, на гладкие мышцы сосудов органа.

2.Висцеро-дермальные

С висцерорецепторов на потовые и сальные железы кожи, на гладкую мускулатуру сосудов кожи.

3. Висцеро-соматические (моторные)

С висцерорецепторов на скелетные мышцы (мышечный дефанс).

Висцеро-висцеральные рефлексы организм использует для саморегуляции и регуляции функций внутренних органов.

При патологии сигналы от больного внутреннего органа могут нарушать работу других внутренних органов.

2.Висцеро-дермальные

С висцерорецепторов на потовые и сальные железы кожи, на гладкую мускулатуру сосудов кожи.

Эти рефлексы лежат в основе зон Захарьина-Геда (зоны отраженной боли или повышенной чувствительности кожи, находятся в одном метамере с пораженным органом).

В этих зонах изменено потоотделение, сало-отделение, тонус сосудов, повышена болевая чувствительность.

Висцеро-дермальные рефлексы в норме проявля-ются биологически активными точками (БАТ) на коже, а при патологии формируют зоны Захарьина-Геда. Зоны указывают врачу на больной орган.

3. Висцеро-соматические (висцеро-моторные)

С висцерорецепторов на скелетные мышцы. Как и зоны Захарьина-Геда используются для диагностики (выявление пораженного органа), чаще висцеро-соматические рефлексы используют для диагностики при «остром животе». Мышечный дефанс (напряжение) подскажет, какой орган остро заболел.

Рефлекторные влияния на внутренние органы с экстерорецепторов

Их можно подразделить на 2 группы: сегментарные рефлексы и надсегментарные. Сегментарные рефлексы влияют на функцию отдельных органов, а надсегментарные – на функцию многих систем организма.

Виды сегментарных рефлексов с экстерорецепторов:

• кутанно-висцеральные,

• с вкусовых рецепторов (секреция слюны, других

• пищеварительных соков),

• с фоторецепторов – зрачковый рефлекс на раздражение сетчатки светом.

Кутанно-висцеральные рефлексы.

Используются для лечебного воздействия на орган путем раздражения рецепторов кожи

соответствующего метамера тела (физиотерапия).

Рефлекторные влияния на внутренние органы с проприорецепторов

Моторно-висцеральные рефлексы М.Р.Могендовича (с проприорецепторов и метаболорецепторов мышц и опорно-двигательного аппарата на внутренние органы). Рефлексы с проприорецепторов изменяют функцию внутреннего органа, приспосабливая её к физичесой работе.

Виды моторно-висцеральных или сомато-висцераль-ных рефлексов:

• моторно-кардиальный

• моторно-гастральный

• моторно-ренальный и др.

Пример проприоцептивного рефлекса – учащение сердцебиений при физической работе.

Рефлексы с проприорецепторов лежат в основе оздоравливающего действия физических упражнений и лечебной физкультуры.

Используют в комплексном лечении при заболеваниях внутренних органов, а также для поддержания здоровья и долголетия, в спортивной медицине.

Надсегментарные отделы ВНС

(центры ЛС и РФ)

Помимо сегментарных рефлексов для регуляции отдельных органов и тканей,

ВНС участвует в регуляции деятельности физиологических систем – сердечно-сосудистой (ССС), пищеварительной, дыхательной, выделительной и т.д., поддержании гомеостаза, управлении транспортно- метаболическим обеспечением различных форм деятельности организма. Все эти функции связаны с надсегментарными центрами ВНС.

Надсегментарные рефлексы возникают при интенсивном или длительном раздражении

фоно-, фото-, вестибуло-, обонятельных, проприо-, кожных (холодовых, тепловых) рецепторов

• для усиления функции физиологических систем,

• активации гипоталамо-гипофизарной системы

с целью адаптации организма к внешним воздействиям и обеспечения различных видов деятельности.

РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ

СТВОЛА МОЗГА

Центры РФ управляют физиологическими системами, а также их взаимоотношенмиями:

1. Сердечно-сосудистой системой

2. Дыхательной системой

3. Пищеварительной системой и др.

В ней расположены центры:

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ:

1. СОСУДОДВИГАТЕЛЬНЫЙ

2. СЕРДЕЧНЫЙ

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР:

1. МОТОРИКИ

2. СЕКРЕЦИИ

В лимбической системе (гипоталамус) расположены 2 надсегментарных отдела ВНС:

• эрготропный (в задних ядрах) и

• трофотропный (в передних ядрах).

Эрготропный отдел обеспечивает через активацию симпатической системы (СС)

приспособление организма к различным формам активной деятельности, стрессам, поддерживает гомеостаз. При этом активность парасимпатической системы снижается.

Трофотропный отдел активен в условиях покоя, сна, в восстановительный период после деятельности (гомеостаз).

Работает через активацию парасимпатического отдела (ПС) и ослабление симпатического.

Оба отдела работают содружественно с центрами гормональной регуляции.

Управление движениями

ФУНКЦИИ ЦНС

1. Управление тонусом мышц и движениями.

2. Управление внутренними органами, гомеостазом и транспортно-метаболическим обеспечением функций.

3. Обеспечение высшей нервной деятельности (память, мышление, сознание, речь и др.).

Управление тонусом мышц и движениями

Обеспечение нейрогенного тонуса мышц.

1. Управление позой и равновесием.

2. Управление движениями, в основе которых – врожденные и приобретенные двигательные программы.

3. Управление коммуникациями (мимикой, жестами, речью).

В зависимости от цели и сложности движения им управляют нервные центры разных уровней ЦНС:

• спинной мозг,

• ствол головного мозга,

• мозжечок,

• базальные ганглии,

• лимбическая система,

• кора больших полушарий.

Роль отделов ЦНС в управлении движениями

1. Кора больших полушарий – произвольные движения, приобретенные движения – двигательные программы (условные рефлексы и др.), речь устная и письменная.

2. Подкорковые ядра – автоматизированные движения врожденные и приобретенные (двигательные навыки), мимика, жесты.

3. Лимбическая система – врожденные двигательные программы для поддержания гомеостаза, защиты, продления рода, эмоции.

4. Ствол мозга – поддержание позы и равновесия, наведение взора, сторожевые рефлексы, глотание, жевание, дыхание.

5. Мозжечок – контроль качества и коррекция движений 1-4.

6. Спинной мозг и дв.ядра ч/м нервов – исполнение команд 1-5 и своих двигательных рефлексов и программ.

Управление двигательными функциями на уровне двигательного центра спинного мозга или двигательных ядер ч/м нервов

Спинной мозг имеет сегментарное строение. Каждый сегмент имеет:

- белое вещество, образованное аксонами восходящих и нисходящих проводящих путей;

- серое вещество в виде бабочки:

Каждый сегмент (вместе с выше и ниже лежащим) иннервирует свой метамер тела (дублирование функций для надежности).

Метамерное строение тела

Каждый сегмент связан с определенным участком кожи, мышцами и внутренним органом.

Управление движениями осуществляется через двигательные (моторные) единицы (ДЕ, МЕ):

Мотонейроны спинного мозга являются конечным звеном всех двигательных реакций.

Функции спинного мозга

1. Поддержание нейрогенного тонуса мышц (обусловлен гравитацией Земли). В результате - альфа-мотонейроны сгибателей конечностей всегда готовы к работе, а разгибателей –поддерживают позу. Этот тонический рефлекс называют миотатическим, он возникает с рецепторов растяжения мышц.

2 вида мотонейронов СМ:

• альфа-мотонейроны иннервируют экстрафузальные мышечные волокна (длина – 3-40 см), образующие скелетную мышцу,

• гамма-мотонейроны иннервируют интрафузальные мышечные волокна.

Они входят в состав рецепторов растяжения (до 3 мм длиной), которые измеряют степень растяжения мышцы.

2. Двигательные рефлексы спинного мозга:

2.1. Защитные рефлексы с рецепторов кожи. В клинической практике для оценки работы спинальных центров защитных рефлексов используют верхний, средний и нижний брюшные

рефлексы, подошвенный рефлекс Бабинского.

2.2. Рефлекс опоры (годовалые дети).

2.3. Сухожильные рефлексы. В медицине для диагностики сухожильных рефлексов используют локтевой, кистевой, коленный, ахиллов рефлексы.

2.4. Чесательный рефлекс.

2.5. Хватательный рефлекс.

3. В спинном мозге заложены также центры простых врожденных двигательных программ, которые служат основой для выполнения сложных движений, запускаемых головным мозгом.

Виды спинальных программ:

• программа реципрокного торможения центров антагонистов своей стороны:

• программа реципрокного торможения центров агонистов противоположной стороны:

• программа перекрестного разгибательного рефлекса:

• программа шагательного рефлекса:

Эти программы готовы к работе на первом месяце после рождения: погруженный в воду ребенок плавает. На основе этих программ ползанье возникает у детей с 6-ти мес., ходьба

с 9-12 мес.

Спинальные двигательные программы используются центрами головного мозга для выполнения сложных движений (через пирамидные и экстрапирамидные пути).

Все функции спинного мозга контролирует головной мозг.

Супраспинальный контроль осуществляется через гамма-мотонейроны спинного мозга (кора БП, РФ, мозжечок).

Двигательные функции ствола мозга

Ствол мозга осуществляет:

• поддержание позы и равновесия,

• наведение взора,

• сторожевые рефлексы «что такое?»,

• рефлексы жевания, глотания,

• дыхание (вдох, выдох).

• мигание, чихание, кашель

Двигательные центры ствола – это нейронные сети, объединяющие двигательные ядра ч/м нервов и собственные двигательные ядра ствола.

Собственные ядра ствола (красные, Дейтерса, двигательные ядра РФ) отвечают за тонические рефлекы (Магнус и де Клейн).

Перерезка мозга под красными ядрами вызывает децеребрационную ригидность – повышение тонуса мышц разгибателей.

Классификация тонических рефлексов:

1. Статические.

• Рефлексы позы.

• Установочные рефлексы.

2. Статокинетические.

• Вращательные рефлексы.

• Лифтные рефлексы.

• Рефлекс готовности к прыжку.

Статические.

Рефлексы позы.

При изменении положения головы перераспределяется тонус мышц конечностей и туловища для сохранения равновесия. Рефлекс возникает с рецепторов преддверия вестибулярного аппарата и рецепторов растяжения мышц шеи.

Рефлексы позы созревают у детей

на первом году жизни:

• держат головку темечком вверх с трех месяцев,

• сидят, если посадят – с 4-ти мес.,

• стоят, если поставят – с 8 мес.

Установочные рефлексы.

Возникают при изменении естественного положения тела головой вверх (темечком вверх). Например, из положения на спине или на боку животное возвращается в положение головой и спиной вверх.

Это цепные рефлексы, т.е. окончание одного включает другой для восстановления нормальной позы.

1-ый рефлекс – выпрямление головы темечком вверх.

2-ой рефлекс – выпрямление туловища.

3-ий рефлекс – выпрямление таза и нижних конечностей.

Запускаются с рецепторов преддверия вестибулярного аппарата (отолитовые рецепторы), а цепной характер обеспечивается последовательным односторонним возбуждением рецепторов растяжения мышц шеи, туловища и таза.

У детей установочные рефлексы созревают в течение первого года жизни:

• рефлекс перевертывания на живот – с 4-го мес.

• самостоятельно садятся – в 6 мес.

• самостоятельно встают – с 9 мес.

Статокинетические рефлексы

1. Вращательный.

Возникает при вращении тела с ускорением в любой плоскости пространства. Начинается с рецепторов ампул полукружного канала, расположенного в плоскости вращения. Приводит к вестибуло-моторным рефлексам (нистагм глаз, изменение позы, нарушение походки и др.).

2. Лифтные рефлексы.

Возникают при движении с прямолинейным ускорением вверх или вниз.

3. Рефлекс готовности к прыжку.

Возникает при прыжке или падении с высоты. Позволяет удачно приземлиться.

Статокинетические рефлексы сохраняют равновесие и позу при движении в

пространстве. У человека их тестируют с помощью функциональных проб. Проба Барани.

Проба с сохранением равновесия на одной ноге (при открытых и закрытых глазах, с запрокинутой головой).

Управление взором.

Осуществляет ядро заднего продольного пучка (проецируется на область передних бугров четверохолмия).

Оно объединяет функции двигательных ядер III, IV, VI пар ч/м нервов.

Происходит сведение зрительных осей, сужение зрачка и усиление аккомодации. Это позволяет направить взор на объект и рассмотреть его. Формируется на 3-4-ой неделях новорожденности.

Сторожевые рефлексы.

Передние бугры четверохолмия отвечают за ориентировочный рефлекс на свет: неожиданный свет вызывает поворот головы (XI, C1-2) и глаз (III, VI), наведение взора (я.задн.прод.пучка),

активацию неспецифических ядер РФ для стимулирования КБП, возбуждение вегетативных центров РФ для Транспортного (ТО) и метаболического (МО) обеспечения деятельности.

Задние бугры четверохолмия – ориентировочный рефлекс на звук.

Возникают те же рефлексы + настораживание ушей.

У детей созревают на 4-6 мес после рождения.

Оба рефлекса являются частью сложной поведенческой реакции (ориентировочно-исследовательского поведения), врожденные программы которой записаны в лимбической системе (ЛС) и начинают работать на 2-м году жизни.

Функции мозжечка.

Мозжечок является центром контроля и координации двигательных функций.

Мозжечок при продольном функциональном делении подразделяют на:

• червь (древний отдел),

• промежуточную и

• латеральную зону полушарий (молодой отдел).

Все отделы покрыты корой мозжечка, под ней расположены ядра, первые 2 отдела имеют соматотопическую организацию.

Главный нейрон коры мозжечка – клетка Пуркинье, она получает информацию от всех двигательных центров мозга, в том числе к ним поступает эфферентная копия двигательного возбуждения мотонейронов передних рогов спинного мозга.

Кроме того, они получают информацию от всех афферентных систем, поэтому эти нейроны постоянно активны. Оптимум их активности создается тем, что часть импульсов приходит к ним через тормозные нейроны коры мозжечка.

Обработанную информацию они передают клеткам ядер мозжечка.

Клетки ядер мозжечка в покое возбуждены и разряжаются с частотой более 100 Гц. Клетки Пуркинье (медиатор ГАМК) притормаживают эти нейроны ядер мозжечка. Через ядра мозжечок контролирует движения.

Функции мозжечка

Кора червя через связи с я.шатра, далее:

• я. Дейтерса,

• я. двигательные РФ ствола,

контролирует и координирует статические и статокинетические рефлексы, тонус мышц разгибателей.

Кора промежуточной области через ядра:

• я.шаровидное,

• я.пробковидное,

далее – красные я. и моторная зона КБП выполняет функции:

• координации целенаправленных движений и тонических рефлексов между собой,

• осуществляет опережающую коррекцию постуральных реакций (например, при жонглировании).

Кора латеральных отделов полушарий мозжечка через я. зубчатое, далее – двигательная зона КБП, выполняет функции:

• контроля и коррекции произвольных и приобретенных автоматизированных целенаправленных движений по ходу их выполнения,

• опережающего управления (планирование и хронометраж последовательных движений. Например, качество пальце-носовой пробы, почерка).

Мозжечковая коррекция движений совершенствуется на протяжении всей жизни.

Кора полушарий мозжечка продолжает развиваться до 58 лет, поэтому

формирование тонких профессиональных навыков, приобретение новых профессий, художественное творчество – возможно на протяжении всей жизни человека.

Кора червя – до 12 лет. Поэтому фигурное катание, гимнастика – спорт молодых.

При тренировках кора мозжечка может увеличиваться в 2-4 раза (за счет нейрогенеза).

Навигатор мозга

Сложные формы поведения (врожденного и приобретенного) требуют передвижения в пространстве для достижения цели. Ориентацию в пространстве нам обеспечивает навигатор мозга. Это сеть нейронов, расположенная в гиппокампе и энторинальной коре.

В навигационную систему мозга входит несколько специализированных типов нейронов гиппокампа и энторинальной коры, которые постоянно определяют местоположение, пройденный путь, направление и скорость движения. Это достигается тем, что в энторинальной коре есть несколько типов нейронов:

1) Координатные нейроны.

Они отслеживают пройденное расстояние с разной точностью. В слоях энторинальной коры каждый нейрон слоя контролирует шестигранное пространство определенной величины, точность отличается в 1,4 раза.

В энторинальной коре есть также нейроны, которые реагируют на

2) Направление головы,

3) Нейроны скорости движения,

4) «Приграничные» нейроны, которые возбуждаются при любом препятствии.

В результате создается универсальная карта пространства: в ней отражается направление, скорость движения и пройденное расстояние. Для того, чтобы привязать эту карту пространства к месту, в мозге есть нейроны «места».

Они расположены в гиппокампе.

«Клетки места» гиппокампа получают информацию не только от названных клеток энторинальной коры, но и от других отделов КБП, в том числе сенсорных отделов других анализаторов (зрительных, слуховых, обонятельных). Создаваемая «клетками места» гиппокампа карта пространства адаптирована к конкретному месту.

Гиппокамп формирует и запоминает в ней местоположение животного и происходящее в данный момент событие.

Это используется мозгом, чтобы принять решение куда и как идти, чтобы достичь цели наиболее коротким путем.

Этот комплекс может уходить в долговременную память и запоминаться для будущей жизни. При воспоминании всплывает не только событие, но и место и принятое решение.

Лимбическая система

(ЛС) – отдел мозга, включающий структуры медиальной области полушарий головного мозга и промежуточного мозга.

К ней относят:

• Поясную извилину,

• Гиппокампову извилину,

• Гиппокамп,

• Зубчатую фасцию,

• Свод, перегородку,

• Миндалевидные ядра,

• Гипоталамус,

• Переднее таламическое ядро.

Функционально с ней связаны мамиллярные тела, ретикулярная формация и лобно-височные доли КБП. Структуры ЛС связаны друг с другом круговыми связями, образуя большой и малый круги Папеца.

Функции ЛС:

1) Обеспечение врожденных поведенческих реакций достижения цели.

2) Обеспечение эмоций и эмоционального поведения.

3) Управление гомеостазом внутренней среды.

4) Управление транспортным (ТО) и метабо-лическим (МО) обеспечением различных форм деятельности через надсегментарные центры вегетативной нервной системы и гипоталамо-гипофизарную систему.

5) Управление биоритмами активности организма.

Двигательные функции ЛС связаны с запуском врожденных двигательных программ с целью удовлетворения биологических потребностей, т.е. достижения соответствующей биологической цели:

• Еда,

• Вода,

• Соль,

• Тепло,

• Сон, отдых, экономия сил,

• Самосохранение,

• Продолжение рода.

Для достижения цели используются реакции:

1. Приближения к цели:

– ориентировочно-исследовательское поведение.

2. Избегания опасности (защита): активное и пассивное избегание.

3. Эмоции.

Оцепенение. Это реакция «сдаюсь без борьбы». Животное ложится на спину животом вверх. Вегетативные реакции парасимпатического типа.

Реакции приближения.

Компоненты:

1. Рефлекс «что такое?» (ориентировочный рефлекс), позволяющий нацелиться на новый раздражитель. Ориентировочный рефлекс у животного проявляется в повороте головы и глаз в сторону раздражителя, настораживании ушей.

2. Исследовательское поведение. Анализ, приближение к объекту, осмотр его, обнюхивание, прикасание (изучение объекта).

Реакции избегания (защиты): (цель – не входить в контакт).

Реакции пассивного избегания опасности

2) Реакции активного избегания опасности.

Реакции пассивного избегания:

а) замирание (замереть, спрятаться),

б) бегство.

Вегетативные реакции симпатического типа.

Реакции активного избегания.

1) Оборонительное поведение.

Оно проявляется внешней демонстрацией силы, угрозы противнику. Это проявляется позой, мимикой, жестами, звуками как предупреждение о возможных активных действиях.

Сопровождается активацией симпато-адреналовой системы (САС).

Опыты Дельгадо (на быках).

2) Нападение:

• Как компонент внутривидовой атаки на противника в борьбе за еду или на соперника при половом поведении.

• как компонент межвидовой атаки при пищевом поведении (кошка-мышка), или родительском поведении (защита гнезда, детенышей).

Врожденные программы эмоций

Эти программы используются как:

1. Сигнал общения, т.е. универсальный код доброжелательности, подчинения, агрессии.

2. Сигнал сопереживания (формируется при нормальной работе зеркальных нейронов коры ЛС).

3. Внутренний сигнал опасности или безопасности внешнего воздействия (шестое чувство).

4. Внутренний сигнал, подкрепляющий или отвергающий выбранное поведение (система самопоощрения или наказания мозга за результат работы).

Опыты Олдса с самораздражением крыс.

Функции подкорковых (базальных) ядер

К базальным ядрам (БЯ) относятся:

хвостатое ядро и скорлупа, образующие полосатое тело, и бледный шар.

С ними функционально связаны субталамическое ядро и черная субстанция среднего мозга, образующая дофаминергическую проекцию на полосатое тело.

Между структурами БЯ и корой БП имеются круговые связи, которые используются для формирования двигательных программ.

В базальных ядрах записаны врожденные и приобретенные программы сложных автоматизированных действий и навыков с использованием кругов нейронных переключений.

Все программы имеют выход на моторную зону КБП, а от неё на мотонейроны спинного мозга (СМ) через пирамидные и экстрапирамидные пути.

Круги нейронных переключений генетически заложены и созревают в определенные периоды онтогенеза для исполнения врожденных двигательных программ, например, программа ходьбы по прямой.

Для формирования навыка ходьбы необходимо сформировать контакты в малом круге переключений, скелето-моторном круге и окуло-моторном круге.

Способность к формированию нейронных сетей в кругах БЯ является приобретением эволюции мозга и зависит от гена Хантингтона.

Этот ген содержит участок с многократно повторяющейся последовательностью трех нуклеотидов: Цитозина, Аденина и Гуанина (ЦАГ). У здоровых людей таких триплетов – от 8 до 35.

Увеличение ЦАГ-повторов делает нас более способными: увеличивается количество нейронов и связей между ними в кругах БЯ.

Но если триплетов более 35, развивается хорея Хантингтона. Болезнь проявляется уже в 30-40 лет и характеризуется двигательными нарушениями, нарушением походки и интеллекта (деменция).

Круги нейронных переключений:

1. Малый круг.

(между полосатым телом, бледным шаром, таламусом и вновь полосатым телом). Для выбора наиболее приемлемой для данного момента моторной программы импульсы сначала циркулируют по малому кругу переключений внутри БЯ, а потом включается большой круг.

Например, сначала формируется оптимальная исходная поза, а затем начинается движение.

2. Скелето-моторный круг

(ассоциативные зоны КБП — премоторная и моторная кора полосатое тело — бледный шар — моторные ядра таламуса — премоторная и моторная кора).

Используется для автоматизированного выполнения сложных приобретенных двигательных программ (круг через скорлупу) и когнитивного (мыслительного) контроля движений (круг через хвостатое ядро).

Через дугу когнитивного контроля можно тренировать программу двигательных навыков (в первую фазу медленного сна) – обучение во сне.

3. Окуло-моторный круг

переключений (объединяет заднетеменную кору и фронтальное глазное поле).

Служит для регуляции произвольных движений глаз при направленном внимании на объекты зрительного поля, в котором осуществляется движение.

При формировании приобретенных программ в этих кругах образуются новые синаптические связи, формируются сложные сети переключений. Кроме перечисленных кругов, включается дополнительно большой круг нейронных переключений.

4. Большой круг нейронных переключений

(ассоциативные зоны КБП, полосатое тело, бледный шар, черная субстанция (ЧС), ассоциативные ядра таламуса, премоторная и моторная кора) служит для формирования целенаправленного поведения, познавательной деятельности и формирования эмоционального отношения к происходящему.

Используя указанные связи, БЯ контролируют, например, скорость и амплитуду движений в зависимости от поставленных задач (например, написать букву на листочке бумаги

или на учебной доске).

5. Нигро-стрио-нигральная петля (НСНп).

Базальные ядра качественно работают в сочетании с черной субстанцией среднего мозга.

Её дофаминергические нейроны образуют диффузную проекцию на полосатое тело, где оказывают тормозно-модулирующее действие на синапсы между нейронами коры и полосатого тела.

Связь между черной субстанцией и полосатым телом двусторонняя.

Нейроны полосатого тела контролируют активность ЧС через медиатор ГАМК и таким образом притормаживают секрецию ДОФА и тормозно-модулирующие влияния ЧС на

полосатое тело.

Нигро-стрио-нигральная петля (НСНп) является церебральным гомеостатическим механизмом, который поддерживает нормальную работу подкорковых ядер.

При нарушении функции нигро-стрио-нигральной петли формируется синдром Паркинсона:

• дрожание рук в покое (4-7 Гц),

• маскообразное лицо, сниженная жестикуляция,

• восковая ригидность,

• симптом «зубчатого колеса»,

• осторожная, мелкая походка,

• акинезия – трудно начать движение (запустить двигательную программу).

Нарушения в работе БЯ могут проявляться гиперкинезами.

Гиперкинезы (хорея, атетоз).

Хорея – непроизвольные быстрые движения конечностями, головой или непроизвольные выкрики. Одной из причин может быть генетический дефект – хорея Хантингтона (36 и более повторов ЦАГ в гене).

Атетоз – непроизвольные червеобразные движения конечностями и туловищем.

Двигательные функции КБП

Моторный отдел КБП -

двигательная кора (ПЦИ), управляет:

1) произвольными движениями через связи с мотонейронами спинного мозга (пирамидные пути), а также

2) приобретенными двигательными навыками через связи с базальными ядрами, ЛС, стволом мозга (экстрапирамидные пути).

Моторный отдел КБП расположен в передней центральной извилине, премоторной области и

дополнительной области правого и левого полушарий.

Особенности организации:

1) соматотопическое управление движениями (моторный гомункулус), каждый отдел ПЦИ управляет своей частью тела.

2) двигательные колонки. Клетки 6-ти слоев КБП объединены в двигательные колонки, каждая из которых регулирует определенное движение в суставе. Например, сгибание 1-ой фаланги указательного пальца левой руки.

При реализации двигательных программ двигательные колонки включаются в работу в определенном наборе и определенной последовательности в соответствии с программой (как нажатие клавиш пианино по нотам при проигрывании определенного музыкального произведения).

3) нейронная организация. Большие пирамидные клетки двигательных колонок (5-го слоя коры) управляют

• быстрыми ДЕ или

• медленными ДЕ через альфа-мотонейроны,

• гамма-мотонейронами (управление качеством движений).

Организация произвольного движения:

1. Побуждение к движению. Сигналы, побуждающие к движению, поступают из ассоциативных и мотивационных зон КБП и ЛС.

2. Собственно движение (моторный отдел коры).

3. Анализ движения (соматосенсорный отдел коры).

Произвольное движение выполняется через пирамидные пути.

Они связывают моторную зону с двигатель-ными центрами спинного мозга и ядер ч/м нервов, т.е. с альфа- и гамма-мотонейронами этих центров.

Прямое обучение двигательным программам через моторную кору связано с механизмом зеркальных нейронов премоторной коры. Эти нейроны через окуло-моторный круг БЯ отслеживают движение «учителя» и повторяют его, используя скелето-моторный круг переключений. Для запоминания программы требуется повторение движений, но можно уже без «учителя».

Модулирование функций коры БП.

Изменение активности двигательных и других отделов КБП происходит под влиянием РФ ствола мозга и таламуса.

РФ оказывает активирующие и тормозящие влияния на все отделы КБП, формируя разные уровни бодрствования.

Повышение активности достигается сигналами из ростральных отделов РФ (гигантоклеточное ядро), понижение – из нейронов ядер шва (продолговатый мозг и мост).

На фоне общего бодрствования отдельные зоны КБП могут быть более активны.

Уровень внимания задают

неспецифические ядра таламуса, активируя только те зоны коры, которые в данный момент должны работать.

Уровень бодрствования и внимания характеризуют ритмы ЭЭГ:

• Альфа-ритм с частотой 9,5-12,5 Гц – пассивное бодрствование,

• бета-ритм с частотой 13-30 Гц – активное бодрствование и внимание.

На этом фоне деятельность отражает гамма-ритм с частотой 30-100 Гц.

Сенсорный отдел двигательной системы

Сенсорный отдел ДС расположен в ЗЦИ.

Здесь происходит анализ информации о движениях и положении тела.

В процессе выполнения движения возбужда-ются рецепторы опорно-двигательного аппарата, высокодифференцированные тактильные рецепторы и вестибулорецепторы.

Информация от них поступает в сенсорную зону КБП, а также в мозжечок.

Обработанная информация из ЗЦИ передается в моторную кору для контроля и коррекции движений.

Врожденный автоматизированный контроль за качеством движений и их коррекцию осуществляет мозжечок, т.к. получает автоматически весь объем афферентной информации от аппарата движения чуть раньше КБП.

Сенсорный отдел ДС представлен 2-мя анализаторами:

• кинестетическим (сомато-сенсорным),

• вестибулярным.

Кинестетический анализатор служит для оценки положения и движения конечностей и туловища, имеет 3 отдела: рецепторный, проводниковый и корковый (в ЗЦИ).

Рецепторный отдел – первичночувствующие рецепторы:

1) проприорецепторы мышц, сухожилий и связок:

• рецепторы растяжения (мышечные веретена), реагируют на растяжение мышц,

• рецепторы Гольджи – на сокращение мышц,

• рецепторы связок и суставных сумок (тельца Пачини, окончания Руффини), реагируют на движение в суставах.

2) Тактильные высокодифференцированные

рецепторы кожи (тельца Мейснера, диски Меркеля, тельца Фатер-Пачини). Возбуждаются при движении от натяжения кожи или при давлении на кожу во время движения.

3) Рецепторы опоры – расположены в коже пятки, наружной части подошвы и пальцев. Раздражаются давлением массы тела.

Мышечные веретена (2-3 мм) располага-ются параллельно мышечным волокнам и возбуждаются при растяжении мышц.

Образованы интрафузальными волокнами с ядерной сумкой (или ядерной цепочкой), внутри которых спирально закручено окончание афферент-ного нейрона, реагирующее на растяжение мышцы. Измеряют длину мышцы.

Рецепторы Гольджи

Группа сухожильных волокон, оплетенных дендритом чувствительного нейрона. Возбуждаются при сокращении мышцы, когда сухожилие натягивается, т.е. измеряют мышечное напряжение. Количество импульсов от рецептора точно отражает степень мышечного напряжения.

Проводниковый отдел кинестетического анализатора

Образован восходящими путями Голя и Бурдаха (спино-таламо-кортикаль-ные пути). Несут информацию о состоянии мышц в КБП.

Образованы 3-мя нейронами:

• спиномозгового ганглия,

• ядер клиновидного и нежного пучков,

• таламуса.

Корковый отдел кинестетического анализатра

имеет соматотопическую организацию (сенсорный гомункулюс), т.е. нейроны каждого отдела ЗЦИ получают и анализируют информацию от мышц определенной части тела.

Нейроны 6-ти слоев коры объединены в сенсорные колонки, каждая из которых получает информацию от проприорецепто-ров при движении в определенном суставе, которая используется для контроля движений, т.к. передается затем в моторную кору.

В ЗЦИ формируются также ощущения положения тела и его частей в пространстве, чувство мышечной радости, усталости.

Ориентация в пространстве обеспечивается корковым отделом вестибулярного анализатора – нейронами энторинальной коры. Эти нейроны получают и анализируют информацию от вестибуло-рецепторов и других рецепторов и передают её «нейронам места» гиппокампа, которые и определяют местонахождение человека, являясь нашим GPS-навигатором.

ЗЦИ и энторинальная кора являются сенсорным отделом двигательной системы.

ГУМОРАЛЬНАЯ И НЕЙРОГУМОРАЛЬНАЯ

РЕГУЛЯЦИЯ

Взаимодействие между клетками осуществляют химические вещества, т.е. гуморальные регуляторы.

Они лежат в основе как нервной, так и гуморальной и нейрогуморальной регуляции.

Их называют – первичные посредники межклеточной сигнализации или лиганды. Это химические вещества различной природы. К каждому лиганду у клетки есть специальный хеморецептор, через который запускается тот или иной ответ клетки. Причем ответ зависит не только от лиганда и хеморецептора, но и локализации рецептора относительно компартамента клетки.

МЕЖКЛЕТОЧНАЯ И ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ

СИГНАЛИЗАЦИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА

ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ

ПОСРЕДНИКОВ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРВИЧНЫХ

ПОСРЕДНИКОВ

Вещества, секретируемые нейронами (медиаторы, нейропептиды).

2. Гормоны желез внутренней секреции.

3. Локальные гормоны.

4. Биологически активные вещества (БАВ), миокины, цитокины.

5. Метаболиты.

Группы первичных посредников:

• водорастворимые,

• жирорастворимые.

Водорастворимые несут информацию до плазматической мембраны, где взаимодействуют с хеморецептором.

Жирорастворимые проникают в клетку и взаимодействуют с её органеллами или ферментными системами цитоплазмы.

Механизм влияния водорастворимого первичного посредника (ПеП):

ПеПв ----> хеморецептор плазматической мембраны ----> вторичный посредник ----> ответ клетки (возбуждение, моторный, секреторный, метаболический эффект).

Механизм работы жирорастворимого первичного посредника (ПеП):

ПеПж ----> хеморецептор мембраны внутриклеточных структур (ядра) – ядерные рецепторы ----> ответ клетки (секреторный, метаболический эффект, транскрипция генов).

Вторичные посредники (ВтП) –

химические вещества, которые образуются после взаимодействия ПеПв с хеморецептором плазматической мембраны и адресованы:

• внутриклеточным структурам (ядру, митохондриям, рибосомам, аппарату Гольджи, эндоплазматическому ретикулуму, лизосомам, секреторным микротрубочкам),

• ферментам биохимических реакций цитоплазмы.

Через ВтП водорастворимые первичные посредники управляют внутриклеточными процессами.

Механизм образования ВтПв:

ПеПв ----> хеморецептор ----> образование ВтП ----> ответ клетки.

Механизм образования ВтП (1 и 2 групп):

ПеПв ----> хеморецептор ----> G-белок мембраны ----> активация фермента взаимодействие с субстратом ----> образование ----> (ВтП) ----> ответ клетки:

• активация зависимых от ВтП ферментов цитоплазмы ----> каскад ферментативных реакций,

• активация каких-либо органелл ----> и их эффекты.

Классификация вторичных посредников:

1. Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ).

2. Метаболиты фосфатидилинозитола-4,5-дифосфата:

• диацилглицерол (ДГ),

• инозитолтрифосфат (ИТФ).

3. Ионизированный Са ++.

ЦИКЛИЧЕСКИЕ НУКЛЕОТИДЫ (цАМФ, цГМФ).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЦИКЛИЧЕСКИХ НУКЛЕОТИДОВ

1.Изменение проницаемости мембран для ионов и воды.

2. Регуляция секреции.

3. Метаболические эффекты (регуляция гликогенолиза, гликогенеза, глюконеогенеза, синтеза белков, липогенеза).

4. Перемещение внутриклеточных структур.

5. Транскрипция генов.

Образование цАМФ стимулируется через бета-адренорецепторы, ингибируется через альфа-2- адренорецепторы и М-холинорецепторы.

Образование цГМФ стимулируется через альфа-1-адренорецепторы и М-холинорецепторы,

ингибируется через бета-2- адренорецепторы.

Механизм образования цАМФ:

ПеП ----> хеморецептор ----> G-белок мембраны ----> активация аденилатциклазы образование циклического аденозинмонофосфата из АТФ - цАМФ (ВтП) ----> активация цАМФ-зависимой протеинкиназы А ----> фосфорилирование различных белков-ферментов каскад ферментативных реакций ----> ответ клетки.

Механизм образования цГМФ:

ПеПв ----> хеморецептор ----> G-белок мембраны ----> активация гуанилатциклазы образование из ГТФ циклического гуанозинмонофосфата ----> цГМФ (ВтП) ---->

активация цГМФ-зависимой протеинкиназы А ----> фосфорилирование различных белков-ферментов ----> каскад ферментативных реакций ----> ответ клетки

----> инактивация цАМФ ----> ответ клетки

Са++ как вторичный посредник

ПеП ----> хеморецепторы мембраны ----> открытие Са++ ионных каналов ----> увеличение внутриклеточного Са++ ----> образование Са++-кальмодулина ----> активация внутриклеточных ферментов ----> ответ клетки.

Биологические эффекты Са++:

1. Высвобождение нейромедиатора.

2. Сокращение.

3. Активация энергообеспечения.

4. Секреция (кишечного сока, гормонов, гистамина).

5. Деление клеток, подвижность ресничек, фагоцитоз.

МЕТАБОЛИТЫ ФОСФОЛИПИДОВ МЕМБРАНЫ

как вторичные посредники

Метаболиты фосфатидилинозитола-4,5-дифосфата (ФИ):

- диацилглицерол (ДГ),

- инозитолтрифосфат (ИТФ).

Механизм образования:

ПеПв ----> хеморецептор ----> G-белок ----> фосфолипаза С ----> фосфолипиды мембраны (ФИ) ----> ДГ и ИТФ ----> ответ клетки

Биологические эффекты ИТФ и ДГ:

1. Мобилизация внутриклеточного Са++:

- моторный эффект,

- увеличение образования цГМФ (секреторный и метаболический эффекты),

- ингибирование образования цАМФ (секреторный и метаболический эффекты)

2. Усиление метаболизма белков, жиров, углеводов:

- увеличение гликогенеза, липогенеза, синтеза белков.

3. Увеличение секреции (синтез простагландинов, лизосомальных ферментов, высвобождение серотонина).

РОЛЬ ПЕРВИЧНЫХ ПОСРЕДНИКОВ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНОЙ СИСТЕМЫ

Гипоталамо-гипофизарная система обеспечивает нейро-гуморальную регуляцию функций (гомеостаз, метаболическое обеспечение различных функций (МО), т.е. обмен веществ).

В срединной области гипоталамуса находятся нейроны, управляющие гипофизом. Они синтезируют нейропептиды, поступающие как в переднюю, так и в заднюю доли гипофиза.

Связь гипоталамуса с передней долей гипофиза осуществляют рилизинг-факторы (Р-ф).

Они подразделяются на две группы:

• стимулирующие работу клеток передней доли гипофиза (либерины) и

• подавляющие их функцию (статины).

К либеринам относят: соматолиберин, гонадолиберин, тиреолиберин, кортиколиберин.

К статинам относят: соматостатин и пролактиностатин.

Каждый из 4-х либеринов адресован своей группе клеток передней доли:

• соматолиберин – секреция СТГ,

• кортиколиберин – секреция АКТГ,

• тиреолиберин – секреция ТТГ,

• гонадолиберин – секреция ГТГ.

2 вида статинов:

• Соматостатин ингибирует синтез СТГ, АКТГ, ТТГ.

• Пролактиностатин – ингибирует синтез пролактина (лактотропного гормона).

Нарушение секреции ведет к различным эндокринным заболеваниям.

Гормоны передней доли называют ТРОПНЫМИ, т.к. они имеют сродство (тропность) к определенным железам-мишеням.

К гормонам передней доли относятся:

1) СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН (СТГ) – ГОРМОН РОСТА,

2) АДРЕНОКОРТИКОТРОПНЫЙ ГОРМОН (АКТГ),

3) ТИРЕОТРОПНЫЙ ГОРМОН (ТТГ),

4) ГОНАДОТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ (ГТГ):

- ФОЛЛИКУЛОСТИМУЛИРУЮЩИЙ ГОРМОН (ФСГ),

- ЛЮТЕИНИЗИРУЮЩИЙ ГОРМОН (ЛГ).

5) ЛАКТОТРОПНЫЙ ГОРМОН (ЛТГ) (Пролактин).

Схема связей гипоталамуса с железами внутренней секреции (мишени)

гипоталамус ----> Рилизинг-факторы ----> Передняя доля гипофиза ----> Тропные гормоны ----> Железы внутренней секреции-мишени ----> Гормоны желез ----> Клетки тканей, органов

ЭФФЕКТЫ ГОРМОНОВ ПЕРЕДНЕЙ ДОЛИ

Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста).

Эффекторы – клетки костной и хрящевой тканей, печень,

все другие клетки стимулируются опосредованно через соматомедины печени.

Эффекты:

1) Анаболический эффект - стимуляция поступления в клетки АК и усиление синтеза белка.

Анаболический эффект характерен для всех клеток, наиболее очевиден - для хрящевой ткани трубчатых костей (соматический рост).

2) Влияние на углеводный и жировой обмены.

Регулирует очередность использования веществ как источников энергии:

в первую очередь - жиры, а не углеводы и белки.

В итоге – рост массы тела, но без отложения жиров.

СТГ наиболее интенсивно образуется в период глубокого сна.

Образование стимулируется также при мышечной работе, эмоциональном возбуждении, стрессах.

Транспортируется кровью в свободном и связанном с белками виде.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ)

Эффекторы – клетки коры и мозгового вещества надпочечников.

Кора надпочечников.

В большей степени стимулируется пучковая зона коры, где вырабатываются глюкокортикоиды,меньше – сетчатая зона (секреция половых стероидов), еще меньше – клубочковая зона (минералкортикоиды).

Наибольшая секреция - в ночное время.

Основные функции глюкокортикоидов:

• регуляция углеводного, белкового и жирового обменов для обеспечения глюконеогенеза,

• регуляция воспалительных и иммунных реакций.

Мозговое вещество надпочечников

Стимулируется выработка адреналина.

Он увеличивает:

• обмен углеводов и липидов в скелетных мышцах, сердце, печени.

• функцию сердечно-сосудистой системы.

• свертывание крови.

Секреция стимулируется при физических нагрузках, стрессах.

ТИРЕОТРОПНЫЙ ГОРМОН (ТТГ)

Мишень – щитовидная железа.

Регулируется образование и секреция тетрайодтиронина (тироксин) – Т4 и трийодтиронина – Т3.

Мишенями для Т3 и Т4 являются клетки тканей и органов.

Они усиливают:

1. Белковый, углеводный, жировой обмены в покое, т.е. основной обмен (ОО).

2. Функцию ССС.

3. Функцию ЦНС.

4. Дифференцировку тканей плода.

ПРОЛАКТИН (лактотропный гормон)

Развитие молочных желез, выработка молока в послеродовый период.

ГОНАДОТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ (ГТГ):

1.Фолликулостимулирующий гормон.

Мишень у женщин - фолликулы яичников, их рост и созревание.

Мишень у мужчин – клетки Сертоли (сперматогенез).

2. Лютеинизирующий гормон.

Мишень у женщин – фолликулы, синтез эстрогенов и прогестерона, овуляция и образование желтого тела.

Мишень у мужчин – клетки Лейдига яичек, синтез тестостерона.

Интенсивность секреции ФСГ и ЛГ у женщин зависит от фазы МЦ.

В первую фазу – секреция ФСГ, во вторую – ЛГ.

СРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА

Меланостимулирующий гормон.

Мишень – меланоциты кожи и слизистых оболочек, радужной оболочки.

Эффект – изменение пигментации.

ЗАДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА

Сюда поступают нейропептиды из супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса –

• ВАЗОПРЕССИН (АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН) – АДГ,

• ОКСИТОЦИН.

Мишени для АДГ:

• почки (реабсорбция воды),

• гладкие мышцы артериальных сосудов (сокращение – повышение тонуса, повышение АД),

• печень (гликогенолиз, глюконеогенез),

• нейроны коры БП (улучшает память).

Механизм:

АДГ ---→ хеморецептор ---→ ВтП ---→ Ядерный рецептор ---→ эффект

---→ эффект

Мишени для окситоцина:

1. Молочные железы.

Окситоцин выделяется в результате нейро-эндокринного рефлекса:

рецепторы соска ---→ гипоталамус ---→ окситоцин ---→ сокращение миоэпителиальных клеток железы ---→ отделение молока.

Рефлекс работает после родов.

2. Гладкие мышцы матки в конце беременности. Сокращение вызывает роды.

3. Нейроны памяти, ухудшает память.

Механизм:

Окситоцин ---→ хеморецепторы ---→ ВтП ---→ эффект

Кровь как часть

внутренней среды организма

Основные функции крови.

• Гомеостатическая

• Транспортная

• Защитная

• Свертывающая-противосвертывающая

Гомеостатическая функция крови

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА – ЖИДКИЕ СРЕДЫ

ОРГАНИЗМА, В ОСНОВЕ КОТОРЫХ – ВОДА И РАСТВОРЕННЫЕ В НЕЙ ВЕЩЕСТВА.

ВОДА СОСТАВЛЯЕТ 45-75% ОТ МАССЫ ТЕЛА.

ЖИДКИЕ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА:

• ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ – 70% ВСЕЙ ВОДЫ,

• ИНТЕРСТИЦИАЛЬНАЯ (МЕЖКЛЕТОЧНАЯ, включая ликвор) – 20%,

• СОСУДИСТАЯ – 10% (КРОВЬ – 7%, ЛИМФА – 3%).

ЖИДКИЕ СРЕДЫ (ВОДНЫЕ СЕКТОРА) ОТДЕЛЕНЫ ДРУГ ОТ ДРУГА БАРЬЕРАМИ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ СОБСТВЕННОГО ГОМЕОСТАЗА.

ГОМЕОСТАЗ – ПОСТОЯНСТВО ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ.

ОН ХАРАКТЕРИУЕТСЯ КОНСТАНТАМИ: ЖЕСТКИМИ И МЯГИМИ.

МЯГКИЕ ДОПУСКАЮТ КОЛЕБАНИЯ В ПРЕДЕЛАХ ± 10%, ЖЕСТКИЕ - ± 3%.

КОНСТАНТЫ ХАРАКТЕРИЗУЮТ ЗДОРОВЬЕ ОРГАНИЗМА.

Для поддержания констант работают механизмы регуляции – механизмы гомеокинеза.

К.БЕРНАР: ПОСТОЯНСТВО СОСТАВА ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ – ЕСТЬ УСЛОВИЕ СВОБОДНОЙ ЖИЗНИ, Т.Е. ЖИЗНИ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ ДЛЯ ТРУДА, СПОРТА, СЕМЕЙНОЙ ЖИЗНИ, РАЗВЛЕЧЕНИЙ.

ВИДЫ ГОМЕОСТАТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ (гомеокинеза)

1) МЕСТНЫЕ,

2) СИСТЕМНЫЕ:

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПО АНОХИНУ,

ГУМОРАЛЬНЫЕ.

В основе гомеостатических механизмов лежит изменение констант крови или тканевой жидкости. Эти изменения включают механизмы гомеокинеза для их восстановления.

На местном уровне ЧЕРЕЗ БАРЬЕРЫ ВОДНЫХ СЕКТОРОВ ВОЗМОЖНО ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ И ВЕЩЕСТВ. ВОДА ДВИЖЕТСЯ ПО ГРАДИЕНТУ ОСМОТИЧЕСКОГО И ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЙ, В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДЫ МЕЖДУ СЕКТОРАМИ.

Вещества движутся – за счет концентрационных и

электрохимических градиентов, т.е. транспорт через барьеры происходит за счет естественных физико-химических механизмов.

На местном уровне используются механизмы перераспределения воды, законы диффузии веществ, включаются буферные системы для поддержания рН, усиливается кровоток для удаления ненужных веществ из данного сектора, и др. Но при этом и вода, и вещества остаются в организме в тех же объемах.

Местные механизмы работают на уровне функционального элемента ткани, на уровне органа.

Для обмена с внешней средой необходимы другие механизмы регуляции – системного уровня.

На системном уровне работают нервные механизмы гомеостаза, использующие вегетативную нервную систему и гипоталамо-гипофизарную систему регуляции (функциональная система, ФС). Есть также и гуморальные механизмы (например, ренин-ангиотензин-альдостероновая система – РААС; система НУГ – натрий-уретического гормона и др.).

Функциональная система (ФС)

ФС имеет стандартные элементы:

• системообразующий фактор (измененная константа) – раздражитель (стимул),

• аппарат рецепции (интерорецепторы) - 1,

• аппарат афферентации (нервный и гуморальный путь) - 2,

• нервные центры - 3:

- АУ (врожденные программы автоматизированного управления),

- центры вегетативной нервной системы,

- центры нейро-гуморальной регуляции (гипоталамо-гипофизарные связи с ЖВС),

- центры эмоций, центры врожденного и приобретенного поведения.

• эфферентные пути (нервные и гуморальные) - 4,

• рабочие органы (внутренние органы, восстанавливающие константу) - 5.

ОСНОВНЫЕ КОНСТАНТЫ

КРОВИ

1) ОБЪЕМ КРОВИ: 6-8% ОТ МАССЫ ТЕЛА.

2) ЧАСТИ КРОВИ:

ПЛАЗМА – 55-58%:

- ВОДА – 92%

- МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА – 0,9%:

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ (Na+, К+, Са++)

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ (Fe++, Mg++, Mn++, Zn++, Co++ и др.)

- БЕЛКИ – 7-8%

- НЕБЕЛКОВЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ – 42-45%:

- ЭРИТРОЦИТЫ (4-5)*1012/Л

- ЛЕЙКОЦИТЫ (4-9*)109/Л

- ТРОМБОЦИТЫ (180-400)*109/Л

3) ГЕМАТОКРИТ – ОТНОШЕНИЕ ФОРМЕННЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ К ОБЪЕМУ КРОВИ. (0,36-0,48)

Норма у мужчин - 40-48 %, у женщин - 36-42 %.

4) ВЯЗКОСТЬ КРОВИ:

ЦЕЛЬНОЙ – 4,5-5,0, ПЛАЗМЫ – 2,2.

5) СКОРОСТЬ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ:

У ЖЕНЩИН – 2-15 ММ/ЧАС,

У МУЖЧИН – 2-10 ММ/ЧАС

6) ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ КРОВИ (Росм) = 7,6-8,2 атм

7) рН крови артериальной = 7,40, венозной – 7,36

Основные константы как системообразующие

факторы: ОЦК, АД, рН, Росм, tо, рО2, рСО2.

Методы исследования некоторых констант на практическом занятии.

Водно-солевой гомеостаз

Характеризуется величиной Росм= 7,6-8,2 атм. Зависит от количества в водных секторах воды и растворенных в ней веществ, преимущественно – поваренной соли.

Регулируется:

• перераспределением воды между водными секторами,

• функциональной системой,

• РААС (ренин-ангиотензин-альдостероновой системой), натрий-уретическим пептидом (гормоном).

Перераспределение воды между водными секторами

От содержания белков и полисахаридов в ГГБ зависит его проницаемость и скорость транспорта

Перераспределение воды между водными секторами приводит к изменению их объема и некоторым сдвигам Росм. Оба параметра, осмотическое давление и объем крови, контролируют периферические и центральные осморецепторы и периферические волюморецепторы.

Раздражение осморецепторов включает в работу функциональную систему, а волюморецепторов – также и гормональную регуляцию с участием НУГ (НУП).

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА

Функциональная система поддержания водно-солевого гомеостаза начинает работать при изменении величины Росм. Это может произойти при избыточном потреблении соли или воды, при потере соли или воды (интенсивное потоотделение при физической работе или жаре, диарея). Сдвиг Росм отслеживают периферические и центральные осморецепторы. Информация поступает в нервный центр ЛРК, включаются врожденные программы АУ, которые работают через ВНС (нервный) и ГГС (нейро-гуморальный) механизмы, изменяя работу физиологических систем, ответственных за водно-солевой гомеостаз. Основной регулятор в системе ГГС – антидиуретический гормон (АДГ).

Секреция АДГ

Центральные осморецепторы – это нейроны гипоталамуса, расположенные в паравентрикулярных ядрах. Механизм их работы можно объяснить, представив наличие в этих нейронах вакуоли с эталоном Росм. Если их омывает кровь с другой величиной Росм, вакуоль реагирует перераспределением воды, это стимулирует клетку на секрецию АДГ.

АДГ – антидиуретический гормоном, является нейропептидом паравентрикулярных ядер. Поступив в кровь через заднюю долю гипофиза, он работает в почках на уровне собирательных трубок нефрона, уменьшая выведение воды из организма. Таким образом уменьшается концентрация солей в крови, т.е. Росм. крови, но увеличивается объем жидкой части крови (ОЦК) и тканевой жидкости. Увеличение ОЦК стимулирует волюморецепторы устьев полых вен и правых отделов сердца, которые включают, в том числе, рефлекторное снижение секреции АДГ (рефлекс Гауэра).

Гормональная регуляция.

К рефлекторным механизмам подключаются гормональные. Для уменьшения ОЦК в сердце начинается синтез НУГ, который усиливает выведение натрия в мочу через эпителий дистального канальца почек. Таким образом удаляется из организма избыток солей, а с ними – вода. Вторая гормональная система – РААС.

РААС (ренин-ангиотензин-альдостероновая система) и натрий-уретический пептид или гормон (НУП, НУГ) регулируют выведение воды из организма через почки в результате осмозависимого выведения с поваренной солью. РААС – задерживает в организме поваренную соль и, значит, воду, а НУГ – выводит.

Как это происходит, рассмотрим в лекции по физиологии выделения.

Кислотно-щелочной гомеостаз

Характеризуется величиной рН и буферной емкости крови.

рН артериальной крови 7,4, венозной 7,36.

Буферная емкость по кислоте – 350, по щелочам – 50 (в сравнении с дистиллированной водой).

Регулируется КЩР:

• буферными системами крови и тканей,

• функциональной системой.

Буферные системы крови:

• Гемоглобиновая

• Белковая

• Карбонатная

• Фосфатная.

Буферные системы тканевой жидкости:

• Карбонатная

• Фосфатная

• Белковая.

(Обратите внимание на значимость роли видов буферных систем крови и тканевой жидкости: перечислены по значимости. Механизм их работы – на биохимии).

Если они не справляются с нейтрализацией кислот и щелочей, включается ФС.

Периферические хеморецепторы тканей (метаболорецепторы) реагируют на концентрацию метаболитов, выделяющихся клетками в процессе обмена веществ – ионы водорода, углекислота, молочная кислота и др.

Сосудистые хеморецепторы расположены в аортальном (дуга аорты) и каротидном (место ветвления общей сонной артерии на наружную и внутреннюю) клубочках. Это вторичночувствующие рецепторы, рецепторная клетка чувствительна к снижению напряжения в крови кислорода и повышению напряжения углекислого газа. Каротидные могут реагировать также на снижение рН крови.

Центральные хеморецепторы – это нейроны, расположенные тонким слоем на передне-боковой поверхности продолговатого мозга. Они чувствительны к уменьшению рН межклеточной жидкости и спинномозговой жидкости в результате повышения напряжения углекислого газа в крови.

Рабочие органы ФС:

Почки:

А) сохраняют буферную емкость крови,

Б) удаляют из организма избытки кислых и щелочных веществ (при нарушении – метаболический ацидоз или алкалоз), восстанавливая буферную емкость крови.

2. Легкие:

А) удаляют или сберегают СО2 (при нарушении – газовый ацидоз или алкалоз).

3. ЖКТ:

А) желудок – секреция HCL,

Б) печень – нейтрализация кислот и щелочей в процессе обмена (при нарушении – метаболический ацидоз или алкалоз).

В норме, все органы ФС работают на сохранение или восстановление буферной емкости крови. При заболеваниях тех или иных органов буферная емкость может быть снижена, но рН крови сохранена (компенсированный ацидоз или алкалоз). При сдвигах рН нарушения КЩР называют – некомпенсированный ацидоз или алкалоз, либо газовый (нарушение функции легких), либо негазовый (метаболический) ацидоз или алкалоз при нарушении функции печени, почек или системного обмена веществ и энергии.

Буферную емкость исследуют путем титрования жидкости соответствующего водного сектора растворами кислоты или щелочи в присутствии индикатора.

Водородный показатель — pH (десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком) исследуют методами: 1. Для грубой оценки используют кислотно-основные индикаторы. 2. Прибор рН-метр измеряет с точностью до 0,01 ед. рН. 3. Аналитический объемный метод.

Группы крови, резус-фактор.

Правила переливания крови.

ГРУППЫ КРОВИ, РЕЗУС-ФАКТОР

РАЗЛИЧАЮТ 29 СИСТЕМ ГРУПП

КРОВИ, СРЕДИ НИХ –

• СИСТЕМА АВО,

• СИСТЕМА РЕЗУС-ФАКТОРА,

• СИСТЕМЫ КЕЛЛ, ДАФФИ, ЛЬЮИС, MN, Hp, Xg, Fy, P и др.

ГРУППЫ КРОВИ ПО СИСТЕМЕ АВО ВЫДЕЛЕНЫ В НАЧАЛЕ 20 ВЕКА ЛАНДШТЕЙНЕРОМ (1901) И ЯНСКИМ (1907).

В системе АВО различают антигены А и В, сцепленные с мембраной эритроцитов, и естественные антитела альфа- (α) или бета- (ß), содержащиеся в плазме крови.

ЧАСТОТА ВСТРЕЧАЕМОСТИ разных ГРУПП крови:

• СРЕДИ ЕВРОПЕЙЦЕВ:

1 ГРУППА – 40%,

2 ГРУППА – 39%,

З ГРУППА – 15%,

4 ГРУППА – 6%.

• ИНДЕЙЦЫ США: 1 ГРУППА – 100%,

• МОНГОЛЫ: 1 ГРУППА – 20%, 70% - 3-я.

ГРУППА КРОВИ	АГГЛЮТИНОГЕН (эритроцит)	АГГЛЮТИНИН (плазма)
I	0	α, бетта
II	А	бетта
III	В	α
IV	А,В	0

Система резус-фактора

Резус-фактор обнаружен Ландштейнером и Винером в 1940 году у обезьян макакус-резус.

Система представлена антигеном Rh+, который содержится в мембране

эритроцитов.

Естественных антител к нему нет.

Появляются rh+ антитела только после резус-конфликта.

Встречается у 85% европейцев (резус-положительные люди, Rh+), у 15 % - его нет (резус-отрицательные люди, Rh-). У эвенков встречается в 100%, у японцев – в 99% случаев.

Представляет собой комплекс белковых молекул С,D,Е.

Сильным антигеном является белок D.

При его попадании в организм резус-отрицательного человека начинают вырабатываться антитела (rh+антитела).

Резус-конфликт может возникнуть при повторном переливании крови и при беременности.

Причина проникновения резус-фактора от плода к матери – повреждение плацентарного барьера:

• аборты,

• микротравмы плаценты,

• отслоение плаценты,

• роды.

Российская семейная пара (женщина резус-отрицат., мужчина – резус-положит.) родили 20 здоровых детей, 20 внуков. Последний ребенок – в 48 лет (ж) и 50 лет (м).

Если произошла агглютинация эритроцитов, кровь резус-положительная, если нет – резус-отрицательная.

Переливание крови

ПРАВИЛА ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ

1. ОДНА ГРУППА КРОВИ У ДОНОРА И РЕЦИПИЕНТА ПО СИСТЕМЕ АВО.

2. ОДНА ГРУППА КРОВИ У ДОНОРА И РЕЦИПИЕНТА ПО РЕЗУС-ФАКТОРУ.

3. ПЕРЕКРЕСТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ КРОВИ ДОНОРА И РЕЦИПИЕНТА.

4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ КРОВИ ДОНОРА И РЕЦИПИЕНТА.

5. МОЖНО ПЕРЕЛИТЬ КРОВЬ.

Проба на биологическую совместимость:

1) Струйное переливание 25 мл донорской крови, 3 мин. наблюдения.

2) Струйное переливание 25 мл донорской крови, 3 мин. наблюдения.

3) Струйное переливание 25 мл донорской крови, 3 мин. Наблюдения.

Последствия агглютинации эритроцитов в организме:

• нарушение микроциркуляции,

• гипоксия тканей,

• боли в мышцах, голове, животе,

• озноб,

• изменение цвета лица,

• повышение давления крови,

• учащение сердцебиений,

• учащение дыхания,

• повышение температуры тела и др.,

• летальный исход.

КРОВЕЗАМЕЩАЮЩИЕ РАСТВОРЫ

1. ПЛАЗМА КРОВИ.

2. ЗАМЕНИТЕЛИ ПЛАЗМЫ:

• ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ РАСТВОР (0,9% РАСТВОР ПОВАРЕННОЙ СОЛИ),

• РАСТВОРЫ РИНГЕРА, РИНГЕР-ЛОККА И ДР.,

• РЕОПОЛИГЛЮКИН, ГЕМОДЕЗ, ЖЕЛАТИНОЛЬ,

• РАСТВОР ГЛЮКОЗЫ, БЕЛКОВЫЙ ГИДРОЛИЗАТ, ЖИРОВАЯ ЭМУЛЬСИЯ.

3. ЗАМЕНИТЕЛИ КОМПОНЕНТОВ ПЛАЗМЫ:

• ФИБРИНОГЕН,

• ФИБРИНОЛИЗИН,

• ИММУНОГЛОБУЛИНЫ.

4. ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ:

• ЭРИТРОЦИТАРНАЯ МАССА,

• ЛЕЙКОЦИТАРНАЯ МАССА,

• ТРОМБОЦИТАРНАЯ МАССА.

5. ЗАМЕНИТЕЛИ ЭРИТРОЦИТОВ:

• СИЛИКОНОВОЕ МАСЛО,

• ПЕРФТОРДЕКАЛИН И ДР.(ГОЛУБАЯ КРОВЬ) – для АИК.

Транспортная функция крови

Транспортная функция крови

Транспортируются: газы (О2, СО2), химические регуляторы функций (гормоны и др.), питательные вещества, вода, минеральные и органические вещества, тепло.

Объем транспорта зависит от ОЦК и концентрации вещества (ОЦК*Св).

Транспорт газов осуществляют эритроциты и плазма крови. Главную роль играют эритроциты.

ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ

Транспорт газов кровью зависит от количества, размеров и формы эритроцитов, содержания в них гемоглобина и его свойств. Образование эритроцитов происходит в красном костном мозге (ККМ) через несколько последовательных стадий деления и созревания (дифференциации) первичной стволовой клетки — гемангиобласта. Через 8 стадий он превращается в ретикулоцит. Ретикулоциты формируются и созревают за 1—2 дня, после чего покидают ККМ и ещё 1—3 дня дозревают в кровотоке. Они составляют около 1% всех эритроцитов.

Критически необходимым для созревания эритроцитов в ККМ является достаточное поступление витамина В12 (кобаламина) и фолиевой кислоты, а также витамина В6 (пиридоксина) и витамина В2 (рибофлавина), особенно первых двух. Дефицит любого из них вызывает нарушение процессов созревания эритроцитов, что клинически проявляется анемией (снижением содержания в крови эритроцитов и гемоглобина), макроцитозом (аномально крупными размерами эритроцитов) и ретикулоцитопенией (аномально низким количеством ретикулоцитов в крови). При этом каждый отдельный эритроцит не только крупнее обычного, но и — компенсаторно — обычно содержит гемоглобина больше, чем в норме. Цветовой показатель крови при этом может быть больше единицы («гиперхромная анемия») или нормален («нормохромная анемия»), но самих эритроцитов образуется меньше, чем нужно.

Для синтеза гемоглобина клеткам-предшественникам эритроцитов необходимо железо. Дефицит железа вызывает снижение как общего содержания гемоглобина в крови, так и его содержания в каждом отдельном эритроците меньше нормы. Может сочетаться также с уменьшением размеров эритроцитов («микроцитоз»), либо же размеры эритроцитов не изменяются, но количество гемоглобина в них ниже нормы. Цветовой показатель крови при этом либо нормален («нормохромная анемия»), либо снижен («гипохромная анемия»). и отмечается аномально низкое количество ретикулоцитов в крови — ретикулоцитопения.

Продукция эритроцитов, то есть интенсивность процессов эритропоэза, регулируется петлёй отрицательной обратной связи при участии эритропоэтина. Эта система саморегулируется таким образом, чтобы в нормальном, здоровом состоянии организма скорость производства костным мозгом новых эритроцитов приблизительно соответствовала скорости разрушения «пожилых» (уже деформировавшихся от старости и потому захваченных и разрушенных клетками ретикулоэндотелиальной системы и в частности макрофагами селезенки, то есть чтобы уровень гемоглобина и эритроцитов в крови оставался приблизительно постоянным.

Эритропоэтин выделяется в печени и почках в ответ на пониженное содержание в их тканях кислорода (то есть на ухудшение кислородного снабжения), чем бы оно ни было вызвано. Кроме того, саморегуляция в этой системе зависит от количества свободного эритропоэтина. Циркулирующий в крови эритропоэтин связывается циркулирующими эритроцитами, поэтому низкое содержание эритроцитов в крови приводит к повышению количества свободного (не связанного с эритроцитами) эритропоэтина, что приводит к стимуляции производства эритроцитов костным мозгом и к повышению их содержания в крови, что увеличивает долю связанного эритропоэтина. Таким образом система предотвращает чрезмерное нарастание количества эритроцитов в ответ на стимуляцию и самобалансируется.

Кроме того, как продукция эритропоэтина почками и печенью, так и продукция красных кровяных клеток костным мозгом находятся под контролем ряда других гормонов. В частности, стрессовый гормон кортизол также способен как увеличивать продукцию эритропоэтина почками и печенью, так и непосредственно стимулировать эритроцитарный росток костного мозга. Физиологическое значение этого заключается в том, что для реализации стрессовых реакций по типу «бей или беги» повышенная продукция эритроцитов и улучшение кислородного снабжения тканей (особенно мышц, мозга, миокарда) предоставляет преимущество.

Также на продукцию эритроцитов положительно влияют половые гормоны, особенно мужские (поэтому содержание гемоглобина и эритроцитов у мужчин выше, чем у женщин), гормоны щитовидной железы, соматотропный гормон (гормон роста), инсулин. Физиологическое значение этого заключается в том, что в период роста и созревания организма ребёнка или подростка, параллельно общему росту, увеличивается и интенсивность процессов эритропоэза.

Последние исследования показывают также, что пептидный гормон гепсидин может играть важную роль в регуляции продукции гемоглобина и тем самым в регуляции эритропоэза. Гепсидин производится печенью и регулирует все аспекты обмена железа — скорость абсорбции железа в желудочно-кишечном тракте, скорость высвобождения железа из клеток ретикулоэндотелиальной системы, в частности макрофагов костного мозга, скорость продукции железосвязывающих белков печенью, экскрецию железа почками. А поскольку для того, чтобы эритроциты были способны производить гемоглобин, макрофаги костного мозга должны их снабдить высвобождаемым из них железом, то гепсидин, тем самым, регулирует и скорость образования гемоглобина. Регулятором для уровня гепсидина является содержание железа в печени и в крови. Норма железа в сыворотке крови для женщин — от 9 до 30, для мужчин — от 12 до 31 мкмоль/л. Суточная потребность в железе для женщин 20-30 мг, для мужчин – 10-12 мг.

Эритроциты

Размеры: 7,2-7,5 мкм – нормоциты; менее 6 мкм – микроциты, более 8 мкм – макроциты. Анизоцитоз.

Форма – диск. Это обеспечивает лучшие условия для транспорта газов.

Преимущества:

• уменьшение радиуса для диффузии газов,

• увеличение площади поверхности для диффузии,

• повышение деформируемости эритроцитов.

Транспорт кислорода:

• Плазма крови – растворенный кислород (2,5 мл/1л),

• эритроциты – связанный с железом кислород (180-200 мл/1л). Транспорт О2 эритроцитами осуществляет Hb. Это белок (глобин) и гем (содержит 4 порфириновых кольца), в центре каждого – двухвалентное железо (Fe++).

Упаковка гемоглобина в эритроцит снижает вязкость крови, т.е. облегчает работу сердцу.

Норма гемоглобина:

мужчины – 135-160 г/л,

женщины – 125-145 г/л.

Содержание Hb в 1 эритроците (СГЭ) – 27-33 пг, относительное содержание характеризует цветовой показатель (ЦП) – 0,8-1,1.

Виды гемоглобина:

• А (гемоглобин взрослого),

• Р (гемоглобин примитивный, плод до 7-12 нед.),

• F (гемоглобин фетальный, плод от 9 до 36 нед.).

Сродство к кислороду гемоглобина А отражает константа Хюфнера: 1 г Нb – 1,34 мл О2 при парциальном напряжении О2, равном 100 мм рт.ст. в легких.

Пример для расчета кислородной емкости крови (КЕК): (1,34 мл*150г Hb/л).

Сродство к кислороду других видов гемоглобина (P и F) выше, чем HbА, т.е. они насыщаются при более низких напряжениях кислорода (40-60 мм рт.ст. в капиллярах матки, 60-80 – в капиллярах плаценты).

Общее содержание кислорода в артериальной крови, оттекающей от легких – кислородная емкость крови (КЕК), равно – 180-200 мл/л.

В капиллярах тканей происходит отделение кислорода от железа Hb. Это называют диссоциацией оксигемоглобина.

Диссоциация происходит потому, что напряжение кислорода в тканях меньше, чем в артериальной крови. Диссоциирует только часть оксигемоглобина (HbO2).

Отделившийся О2 переходит в ткани и используется там (утилизируется) –

коэффициент утилизации кислорода – КУК. КУК=30-40% в покое, при физических нагрузках возрастает до 60%.

Состояние оксигемоглобина при разном напряжении кислорода в крови характеризует кривая диссоциации оксигемоглобина.

При рО2 = 80-100 мм рт.ст. Hb насыщается кислородом на 96-100%. Это происходит в легких.

В тканях, где рО2 = 40 мм рт.ст., оксигемоглобин отдает О2.

Этому способствуют, т.е. облегчает диссоциацию: закисление среды, повышение температуры, >рСО2, >2,3-ДФГ.

Закисление среды, повышение температуры, >рСО2 ускоряют диссоциацию физически. Би(ди)-фосфоглицерат образуется в клетках в процессе гликолиза. В эритроцитах содержание 2,3-дифосфоглицерата значительно, поскольку там он функционирует как аллостерический регулятор гемоглобина. Он связывается с гемоглобином и понижает его сродство к кислороду, способствуя диссоциации последнего и его переходу в ткани. Соединение в 26 раз снижает прочность связывания кислорода, что делает возможным его диффузию из эритроцитов и поступление в клетки-потребители организма, в том числе и в нейроны головного мозга.

Его количество возрастает в условиях высокогорной гипоксии, в условиях интенсивных физических тренировок и других случаях хронической гипоксии.

Виды соединений гемоглобина

• Оксигемоглобин (HbO2)

• Карбгемоглобин (HbCO2)

• Метгемоглобин (MetHb). В норме – не более 1%. Образуется при отравлении сильными окислителями, железо переходит из двухвалентной формы в трехвалентную.

• Карбоксигемоглобин (HbCO) – соединение с угарным газом. Железо остается двухвалентным, но в 150-300 раз легче соединяется с СО, чем с О2. При захвате 60- 80% Hb наступает смерть от гипоксии.

• 5. Гликированный Нb (HbA1C) – модифицирован ковалентным присоедине-нием глюкозы. Норма – 5,8-6,2%. Увеличение – признак плохо компенсиро-ванного сахарного диабета. Сродство к О2 снижено.

Методы исследования транспортной функции крови

1. Методы исследования количества эритро-цитов в крови:

• камерный,

• фотометрический

• электронно-автоматический.

2. Методы исследования гемоглобина:

• Хроматометрический (метод Сали).

• Фотометрический (гемоглобинометр).

3. Методы исследования газов:

• Оксигемометрия (графия) – насыщение гемоглобина кислородом.

• Газовый анализ (содержание газов, напряжение газов).

Расчетные методы определения содержания гемоглобина в одном эритроците:

Расчет СГЭ

Расчет цветового показателя.

Расчет СГЭ (абсолютное содержание гемоглобина в эритроците).

По данным содержания гемоглобина в 1 л крови (граммы переводим в пг, умножив на 1012 )

и количества эритроцитов в 1 л крови рассчитываем СГЭ:

СГЭ= Hb, г/л / Эр, шт./л

Например, СГЭ=150*1012 пг :5*1012 = 30 пг

Норма СГЭ = 27-33 пг

Расчет цветового показателя (относительное содержание гемоглобина в эритроците).

Содержание Hb и эритроцитов относят к стандарту. Стандарт Hb – 167 г/л, стандарт эритроцитов – 5*1012 /л.

Цветовой показатель= Hb оп./Hb станд. : Эр оп./Эр станд.

Например, 150г/л / 167 г/л : 5*1012 /5*1012 шт/л = 0,9

Норма ЦП = 0,8-1,1

Транспорт углекислого газа

Артериальная кровь – 520 мл/л

Венозная кровь – 580 мл/л

Формы транспорта:

Плазма:

- свободно растворенный СО2,

- бикарбонат натрия (NaНCO3).

Эритроциты:

свободно растворенный СО2,

карбаминовая связь (HbNCOOH)

или HbСО2,

- бикарбонат калия (КНСО3).

СО2 транспортируется от тканей к легким, где карбаминовая связь распадается; из организма выводится 40-60 мл/л СО2.

Бикарбонаты являются частью буферных систем крови, поэтому бикарбонаты натрия и калия сохраняются в прежних объемах.

Механизм выведения углекислого газа будет рассмотрен в физиологии дыхания.

Защитная функция крови

Иммунитет

ИММУНИТЕТ – НЕПРИКОСНОВЕННОСТЬ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА ДЛЯ

веществ, несущих признаки чужеродной информации (белки, полисахариды и др.), т.е. АНТИГЕНОВ.

ИНДИВИДУАЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА

ЗАЩИЩАЕТСЯ МЕХАНИЗМАМИ

ВРОЖДЕННОГО И ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНИТЕТА.

ИХ ЗАДАЧИ:

• НАДЗОР,

• ЗАЩИТА,

• ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОБ АНТИГЕНЕ.

Еще до контакта с антигеном организм защищается от болезни. Эволюция сформировала врожденные поведенческие факторы защиты – это самоизоляция и изоляция наиболее важных членов сообщества – продолжателей рода (самки и детенышей, у социальных насекомых – матки и расплода), сохранение взаимодействия только с ближайшими родственниками. Сигналами служат запахи, исходящие от больных, и их внешний вид (Д.Бак, Д.Холи, 2020).

СИСТЕМА ФАКТОРОВ

ВРОЖДЕННОЙ ЗАЩИТЫ

1) БАРЬЕРЫ КОЖИ И СЛИЗИСТЫХ.

2) ГИСТО-ГЕМАТИЧЕСКИЕ

БАРЬЕРЫ.

3) ВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТ (неспецифический иммунитет):

- КЛЕТОЧНЫЕ ФАКТОРЫ.

- ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ.

Врожденный иммунитет

служит для мгновенного реагирования на любые инфекционные агенты.

Он следит за ситуацией у «входных ворот» инфекции и всегда готов к действию.

Это очень древняя система, она есть почти у всех организмов: насекомых, морских организмов, круглых червей, а также у растений.

В арсенал этой системы у человека входят:

• противомикробные гуморальные факторы (ферменты слюны, лизоцим, лактоферрин, интерфероны, пропердин, бета-лизины и др.),

• клеточные факторы - фагоциты (дендритные клетки, макрофаги, моноциты, зернистые лейкоциты).

Надзор в этой системе обеспечивают макрофаги (моноциты).

Они патрулируют в тканях всего организма в поисках инфекции.

Защита

осуществляется клетками-фагоцитами и гуморальными факторами.

Память осуществляется благодаря Толль-рецепторам.

Механизмы врожденной защиты

1. Барьеры (входные ворота).

Это самая первая линия обороны на пути инфекционного агента, пытающегося проникнуть в организм.

• Кожа – механический барьер за счет многослойности. Микробный барьер кожи. Кожа теплая, влажная, богата питательными веществами – хорошая среда для здорового микробиома (совокупность бактерий, грибов, вирусов и паразитов, около 500 разновидно-стей, на 1 см2 до 1 млн клеток).

• Слизистые оболочки (респираторный тракт, урогенитальный тракт, желудочно-кишечный тракт). Механическая защита слабая.

Микробиота представлена в основном анаэробными видами. Врожденный иммунитет здесь связан с системами местного иммунитета.

2. Системы местного иммунитета слизистых готовы отразить любой патоген.

Врожденные механизмы местного иммунитета включают в себя:

• Антимикробные пептиды полости носа. Содержатся в составе экзосом полости носа, действуют против микробов, вирусов, грибов, простейших, обеззараживая воздух, проходящий через нос.

• Реснитчатый эскалатор верхних дыхательных путей.

Реснички колеблются с частотой 5-10 в минуту наружу, изгоняя слизь с пылью и микробами в сторону ротовой полости и наружных носовых ходов.

3. Неспецифические гуморальные факторы иммунитета, содержащиеся в секретах клеток: лизоцим, лактоферрин, интерфероны. Эти вещества обладают бактериостатическими и бактериоцидными свойствами, модулируют процесс воспаления. Лизоцим фермент класса гидролаз, разрушает клеточные мембраны бактерий гидролизом пептидогликана. Лактоферрин обладает антибактериальным, антивирусным и противогрибко-вым действием. Интерфероны блокируют репликацию вирусов.

4. Рецепторы горького вкуса.

Они расположены в носу, носоглотке, всей дыхательной системе. Эпителиальные клетки дыхательных путей имеют рецепторы горького вкуса типа Т2R38 для выявления бактерий и активации механизмов противобактериальной защиты. Начинают работать через несколько секунд, минут. Механизм защиты связан с выделением оксида азота, реже – с выделением ионов кальция, которые активируют ресничные клетки (учащаются колебания и выделяются дефензины, убивающие бактерий). Обычно дефензины присоединяются к клеточной мембране микроба и углубляются в неё, формируя порообразные разрывы.

Дополнительно к названным механизмам защиты

включается обильное слезо-, слизе-, слюно-отделение для смыва посторонних частиц и рефлекторное их удаление – врожденные рефлексы слезотечения, кашель, чихание.

Если барьерные и местные механизмы не достаточны, патогены прорывают барьер кожи и слизистых и включается врожденный иммунитет: а) клеточная защита – фагоцитоз, б) формируется защитный воспалительный процесс, ограждающий соседние здоровые ткани воспалительным валом, в) работает гуморальная неспецифическая защита,

г) гисто-гематические барьеры защищают от проникновения агентов в кровь.

Из представителей адаптивного иммунитета в защите слизистой важную роль играет секреторный иммуноглобулин А2.

Последовательность процессов

врожденного иммунитета

1. Прорыв барьеров (входных ворот).

2. Дендритные клетки и др. макрофаги распознают чужака своими Тоll-подобными рецепторами, которые расположены в мембране фагоцитов и соответствуют молекулам, существенным для выживания различных бактерий и вирусов.

Их 10 видов. Это один из 5 видов образраспознающих рецепторов клеточных мембран.

Взаимодействие антигена с Толль-рецепторами активирует макрофаг.

3. Активированные макрофаги образуют псевдоподии и фагоцитируют ими микроорганизмы. В везикулах, содержащих ферменты, происходит переваривание патогена.

4. Макрофаги и дендритные клетки, захватившие патоген, размещают его фрагменты (антигены) на своей поверхности, оповещая о присутствии в организме болезнетворного агента.

5. Активированные макрофаги и дендритные клетки начинают сборку инфламмасом и синтез сигнальных молекул воспаления (интерлейкин 1ß и ИЛ-18), которые выделяются в окружающую тканевую среду.

Развивается воспалительная реакция (отек, усиление кровотока и температуры, повышение проницаемости капилляров, миграция нейтрофилов), усиливающая врожденную защиту в очаге.

Как только угроза ликвидируется, воспаление заканчивается. При этом происходит деграда-ция (разборка) инфламмасом.

На сборку инфламмасом, борьбу с угрозой, разборку инфламмасом в норме в здоровом организме уходит 18-24 час.

6. Прибывшие в очаг воспаления нейтрофилы начинают фагоцитоз. Микрофаги уничтожают микробов и некоторые гибнут сами. Им помогают бороться дендритные клетки и гуморальные факторы неспецифической защиты (лизоцим, система комплемента, пропердин, интерферон и др.). Гуморальные факторы усиливают фагоцитоз, разрушают микробные оболочки, нарушают репликацию вирусов.

Внутриклеточные процессы фагоцитоза связаны с лизисом микроорганизмов, дефектных молекул, остатков органелл и другого внутри-клеточного «мусора». Это происходит в лизосомах, куда всё доставляется с помощью фагосом. Этот процесс называют аутофагией.

7. Сигнальные молекулы воспаления (ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОα, ИНФγ и др.) проникают через гисто-гематические барьеры и стимулируют клетки печени на выработку белков воспаления (СRP).

Одновременно макрофаги по лимфатическим сосудам перемещаются в лимфоузлы, где:

• представляют фрагменты антигена другим клеткам иммунной системы,

• высвобождают цитокины, активирующие адаптивную иммунную систему (приобретенный иммунитет), т.е. обеспечивают преемственность врожденного и приобретенного иммунитета. Показателем того, что эта система начала работать, является выработка иммуноглобулинов М.

Цитокины врожденной защиты.

Макрофаги синтезируют в своих инфламмасомах молекулы воспаления интерлейкин1ß и ИЛ-18. Эти интерлейкины, в свою очередь, индуцируют секрецию других интерлейкинов, интерферонов и активируют натуральные киллеры.

NK-киллеры уничтожают зараженные клетки, опухолевые клетки, опознавая их по отсутствию в мембране белков ГКГС (MHC), а также антител. Ответ очень быстрый.

Показатели врожденного иммунитета

1. Общее количество лейкоцитов в крови.

2. Лейкоцитарная формула:

• процент зернистых лейкоцитов,

• соотношение видов,

• соотношение форм нейтрофилов по зрелости.

3. Фагоцитарное число (В.Н.Каплин).

4. Показатели воспаления (СОЭ, CRP и др.).

ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ - специфическая невосприимчивость организма к антигенам. Выделяют:

1) КЛЕТОЧНЫЕ ФАКТОРЫ:

• макрофаги

• Т-лимфоциты

• В-лимфоциты и плазматические клетки

• NK- клетки (естественные киллеры)

2) ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ (антитела):

• иммуноглобулины М, А, Е, D, G.

КЛЕТОЧНЫЕ ФАКТОРЫ

Т-ЛИМФОЦИТЫ, ВИДЫ :

1. CD-4 :

• Т-ХЕЛПЕРЫ,

• Т ргзт - ЭФФЕКТОРЫ РЕАКЦИЙ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЗАМЕДЛЕННОГО ТИПА.

2. CD-8:

• Т- РЕГУЛЯТОРЫ (СУПРЕССОРЫ),

• Т-КИЛЛЕРЫ.

Т-ХЕЛПЕРЫ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ С МАКРОФАГАМИ И РАСПОЗНАЮТ ПРЕДСТАВЛЕННЫЙ ИМ АНТИГЕН. ВЫРАБАТЫВАЮТ МЕДИАТОРЫ ИММУНИТЕТА ИЛ-2, КОТОРЫЙ ЗАПУСКАЕТ ГУМОРАЛЬНЫЙ, или ИЛ-1 – КЛЕТОЧНЫЙ, ИММУННЫЙ ОТВЕТ.

Т-РЕГУЛЯТОРЫ (старое название – супрессоры) РЕГУЛИРУЮТ ИНТЕНСИВНОСТЬ ИММУННОГО ОТВЕТА, ПОДАВЛЯЯ или повышая АКТИВНОСТЬ CD-4 – КЛЕТОК.

Т-КИЛЛЕРЫ ЛИЗИРУЮТ КЛЕТКИ-МИШЕНИ, НЕСУЩИЕ ЧУЖЕРОДНЫЕ АНТИГЕНЫ. Им помогают NK- киллеры.

В-ЛИМФОЦИТЫ, ВИДЫ:

• ЭФФЕКТОРНЫЕ

• ПАМЯТИ

В- ЭФФ. – АКТИВИРУЮТСЯ Т-Х 2-го типа,

РАЗМНОЖАЮТСЯ И ДИФФЕРЕНЦИРУЮТСЯ В ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ.

В-ПАМЯТИ – НЕ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ, СОХРАНЯЮТ ИММУННУЮ ПАМЯТЬ ОБ АНТИГЕНЕ. АКТИВИРУЮТСЯ ПРИ ПОВТОРНОЙ СТИМУЛЯЦИИ ТЕМ ЖЕ АГ.

По конечному звену (эффектору),

который борется с антигеном,

выделяют приобретенный:

- Гуморальный иммунитет (антиген

уничтожают иммуноглобулины крови, синтезированные плазматическими клетками),

- Клеточный иммунитет (антиген, т.е.

мутировавшие клетки, опухолевые

клетки, трансплантат, клетки, заселенные вирусами, уничтожают Т-киллеры).

Клеточные факторы приобретенного иммунитета образуются в красном костном мозге. Пре-В-лимфоциты мигрируют в лимфоидную ткань, пре-Т-лимфоциты сначала специализируются в тимусе, а затем мигрируют в лимфоидную ткань. Дополнительная специализация проходит в лимфоидной ткани толстой кишки.

Формирование приобретенного гуморального иммунитета:

1. Дендритные клетки (макрофаги) представляют антиген Т-хелперам. Т-хелперов много и каждая клетка имеет свой набор рецепторов, который она получила в тимусе в процессе обучения и созревания. Макрофаг передает антиген тому Т-х, рецепторы которого подходят к данному антигену.

2. Активированный Т-хелпер 2-го типа начинает производить себе подобных. Они синтезируют цитокины, которые активируют В-клетки.

3. Активированные В-клетки размножаются и преобразуются в плазматические клетки, синтезирующие антитела.

4. Антитела устремляются к антигенам, обезвреживают их, потом бактерии становятся добычей фагоцитов.

5. Часть В-клеток превращается в

В-памяти. Они живут десятки лет.

Встречаясь повторно с тем же АГ, они начинают размножаться, преобразовывать-ся в плазматические клетки и синтезировать антитела к этому антигену.

Гуморальному врожденному иммунитету помогают на этапе нейтрализации антигенов антителами и последующего фагоцитоза система комплемента и С –реактивный белок. CRP связывается с широким спектром лигандов микроорганизмов и антигенов, эти комплексы активируют комплемент по классическому пути, стимулируя фагоцитоз.

Клеточный иммунитет

Виды клеток киллеров:

• Натуральные киллеры - NK,

• Обученные киллеры (приобретенный клеточный иммунитет):

Показатели приобретенного иммунитета

1. Общее количество лейкоцитов в крови.

2. Лейкоцитарная формула:

• процент незернистых лейкоцитов,

• соотношение видов.

3. Количество Т и В лейкоцитов.

4. Количество и виды иммуноглобулинов.

СВЕРТЫВАЮЩАЯ И ПРОТИВОСВЕРТЫВАЮЩАЯ СИСТЕМЫ КРОВИ

Функции этих систем:

1. Сохранение жидкого состояния крови.

2. Препятствие кровопотере.

Сохранение жидкого состояния крови связано с:

1. ФУНКЦИЕЙ ЭНДОТЕЛИЯ сосудов

2.БИОФИЗИКОЙ ТЕЧЕНИЯ КРОВИ

3.СИСТЕМОЙ АНТИКОАГУЛЯЦИИ

4.СИСТЕМОЙ ФИБРИНОЛИЗА

Препятствие кровопотере достигается гемостазом.

ГЕМОСТАЗ – остановка кровотечения.

Включает 2 механизма:

• СОСУДИСТО-ТРОМБОЦИТАРНЫЙ ГЕМОСТАЗ,

• ГЕМОКОАГУЛЯЦИОННЫЙ ГЕМОСТАЗ.

Сосудистые механизмы приводят к сужению сосуда и уменьшению кровопотери.

МЕХАНИЗМЫ:

• МИОГЕННЫЙ,

• ГУМОРАЛЬНЫЙ,

• РЕФЛЕКТОРНЫЙ.

В ИТОГЕ – УМЕНЬШАЕТСЯ КРОВОПОТЕРЯ И ОТКРЫВАЮТСЯ ШУНТЫ ВЫШЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КРОВОТОКА.

Тромбоцитарные механизмы гемостаза служат для образования белого тромба, закупоривающего мелкие сосуды.

ТРОМБОЦИТЫ (КРОВЯНЫЕ ПЛАСТИНКИ) ИМЕЮТ НА МЕМБРАНЕ РЕЦЕПТОРЫ К КОЛЛАГЕНУ.

1. ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДА КОЛЛАГЕН ОГОЛЯЕТСЯ, ТРОМБОЦИТЫ ПРИКРЕПЛЯЮТСЯ К НЕМУ – АДГЕЗИЯ ТРОМБОЦИТОВ К КОЛЛАГЕНУ, и активируются.

2. АКТИВИРОВАННЫЕ ТРОМБОЦИТЫ ОБРАЗУЮТ ПСЕВДОПОДИИ, КОТОРЫМИ

ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ ДРУГ С ДРУГОМ – МЕЖТРОМБОЦИТАРНАЯ АДГЕЗИЯ.

ЭТУ АДГЕЗИЮ СТИМУЛИРУЕТ АДФ, КОТОРЫЙ ВЫДЕЛЯЮТ ТРОМБОЦИТЫ.

ВЕЩЕСТВА, ПРЕПЯТСТВУЮЩИЕ МЕЖТРОМБОЦИТАРНОЙ АДГЕЗИИ:

• ПРОСТАЦИКЛИН ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ,

• АСПИРИН (АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА).

Этапы взаимодействия тромбоцитов с сосудом и между собой

1. Адгезия к коллагену сосуда

2. Межтромбоцитарная адгезия

3. Склеивание (агрегация) тромбоцитов

3. ОБРАТИМАЯ И НЕОБРАТИМАЯ АГРЕГАЦИЯ ТРОМБОЦИТОВ.

• ТРОМБОЦИТЫ НАСЛАИВАЮТСЯ ДРУГ НА ДРУГА (ОБРАТИМАЯ АГРЕГАЦИЯ),

• РАЗРУШАЮТСЯ, СЛИВАЮТСЯ В ГОМОГЕННУЮ МАССУ.

НАСТУПАЕТ НЕОБРАТИМАЯ АГРЕГАЦИЯ.

• ЧЕРЕЗ 3-5 МИНУТ ОБРАЗУЕТСЯ БЕЛЫЙ ТРОМБ. ОН УПЛОТНЯЕТСЯ (РЕТРАКЦИЯ) И ЗАКУПОРИВАЕТ МЕЛКИЕ СОСУДЫ.

Сверхактивированный тромбоцит собирает на себя факторы свертывания крови, оно ускоряется в 1000- 10000 раз. Сам тромбоцит подвергается митохондриальному некрозу (один из 3-х механизмов гибели клеток: апоптоз, некроз, митохондриальный некроз).

НА ПОВЕРХНОСТИ БЕЛОГО ТРОМБА запускается процесс гемокоагуляции.

Фосфолипиды мембран разрушенных тромбоцитов (фактор Р3) ускоряют процесс гемокоагуляции в тысячи раз).

ГЕМОКОАГУЛЯЦИОННЫЙ

ГЕМОСТАЗ

ГЕМОКОАГУЛЯЦИЯ – СВЕРТЫВАНИЕ КРОВИ. НАЧИНАЕТСЯ НА ЭТАПЕ БЕЛОГО ТРОМБА. ЭТО ЦЕПЬ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ, КОТОРЫЕ ПРИВОДЯТ К ОБРАЗОВАНИЮ ФИБРИНОВОГО ТРОМБА (красный тромб).

В неактивной форме белки-ферменты присутствуют в плазме крови и обозначаются римскими цифрами от I до ХIII.

ПЕРВЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ – ШМИДТ и МОРАВИЦ (1905). ОНИ ВЫДЕЛИЛИ

3 СТАДИИ ГЕМОКОАГУЛЯЦИИ.

• ОБРАЗОВАНИЕ ПРОТРОМБИНАЗЫ.

• ОБРАЗОВАНИЕ ТРОМБИНА.

• ОБРАЗОВАНИЕ ФИБРИНА.

Классическая модель гемокоагуляции рассматривает эти 3 стадии.

В современной модели гемогоагуляции (клеточная или клеточно-ассоциированная модель Hoffman M, Monroe D., 2001) с учетом данных о локализации и контроле коагуляционных реакций на различных клеточных поверхностях, процесс свертывания крови представляют в виде трех перекрывающих друг друга фаз: инициации, усиления и распространения.

Классическая модель гемокоагуляции

1. ОБРАЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТА ПРОТРОМБИНАЗЫ.

ДВА ПУТИ:

1) ВНЕШНИЙ (ТКАНЕВОЙ).

2) ВНУТРЕННИЙ (КРОВЯНОЙ)

ВНЕШНИЙ (ТКАНЕВОЙ) ПУТЬ.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ЭНДОТЕЛИЯ И КЛЕТОК ТКАНЕЙ.

ЛИПОПРОТЕИДЫ ИХ МЕМБРАН СЛУЖАТ МАТРИЦЕЙ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОТРОМБИНАЗЫ.

УЧАСТВУЮТ:

• ФАКТОР Vll (КОНВЕРТИН)---VIIа Са++

• ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН

• ФАКТОР Х (ФАКТОР СТЮАРТА-ПРАУЭРА)---Ха

• ФАКТОР V (ПРОАКЦЕЛЕРИН)---Vа

ЭТО БЫСТРЫЙ, ЗАПАЛЬНЫЙ, ПУТЬ, ДЛИТСЯ 5-10 СЕКУНД.

2. ВНУТРЕННИЙ (КРОВЯНОЙ) ПУТЬ.

МЕДЛЕННЫЙ, 5-10 МИНУТ.

ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТОК КРОВИ.

УЧАСТВУЮТ:

• ФАКТОР Хll (ФАКТОР ХАГЕМАНА)

• ФАКТОР Хl (ПЛАЗМЕННЫЙ ПРЕДШЕСТВЕННИК ТРОМБОПЛАСТИНА)

• ФАКТОР lХ (АНТИГЕМОФИЛЬНЫЙ ГЛОБУЛИН В, ф. КРИСТНАСА)

• ФАКТОР Vlll (АНТИГЕМОФИЛЬНЫЙ ГЛОБУЛИН А)

• Са++

Происходит последовательная активация этих факторов. Активный фактор обозначается буквой «а»

• ФОСФОЛИПИДЫ ТРОМБОЦИТОВ и ДРУГИХ КЛЕТОК КРОВИ (КРОВЯНОЙ ТРОМБОПЛАСТИН)

• ФАКТОР Х (СТЮАРТА-ПРАУЭРА)---Ха

• ФАКТОР V (ПРОАКЦЕЛЕРИН)---Va

Активированные факторы Х-а и V-а на фосфолипидах мембран называют протромбиназой.

ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН УСКОРЯЮТ ПРОЦЕСС В 1000 РАЗ.

2. ВТОРАЯ СТАДИЯ ГЕМОКОАГУЛЯЦИИ:

ОБРАЗОВАНИЕ ТРОМБИНА из ПРОТРОМБИНА под влиянием ПРОТРОМБИНАЗЫ и Са++

ПРОТРОМБИН – БЕЛОК, СИНТЕЗИРУЕМЫЙ ПЕЧЕНЬЮ В ПРИСУТСТВИИ ВИТАМИНА К (содержится в овощах, синтезируется микрофлорой кишечника).ПРОТРОМБИН ПОСТУПАЕТ В КРОВЬ, НОРМА – 1,4-2,1 МКМ/Л

3. ТРЕТЬЯ СТАДИЯ ГЕМОКОАГУЛЯЦИИ:

ОБРАЗОВАНИЕ ФИБРИНА из ФИБРИНОГЕНА под влиянием ТРОМБИНА и Са++ с последующей полимеризацией в нити фибрина c участием ФИБРИН-СТАБИЛИЗИРУЮЩЕГО ФАКТОРА (XIII) и Са++.

В ФИБРИНОВОЙ СЕТИ ЗАДЕРЖИВАЮТСЯ ЭРИТРОЦИТЫ, ОБРАЗУЕТСЯ КРАСНЫЙ ТРОМБ.

ИСХОДЫ ТРОМБА :

- УПЛОТНЕНИЕ,

- ФИБРИНОЛИЗ,

- ОТРЫВ (ТРОМБОЭМБОЛИЯ).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕМОКОАГУЛЯЦИИ

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ (ПО МОРАВИЦУ).

НОРМАТИВ:

• ПОЯВЛЕНИЕ НИТИ – 4-6 МИН.,

• ПОЯВЛЕНИЕ ЖЕЛЕОБРАЗНОГО СГУСТКА – 6-8 МИН.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ КРОВОТЕЧЕНИЯ ПО ДЮКЕ. Норма – 2-4 мин.

СИСТЕМА АНТИКОАГУЛЯЦИИ:

• антикоагулянты прямого действия,

• антикоагулянты непрямого действия.

Антикоагулянты прямого действия:

1. Первичные :

• Антитромбин III (альфа-2-макроглобулин), 75% всей антикоагулянтной активности крови. Ингибирует тромбин, фактор Х-а, IХ-а, XII-а.

• Гепарин (антитромбин II), в 1000 раз усиливает активность антитромбина III, вырабатывается тучными клетками, базофилами.

• гирудин (пиявки),

• лимонная и щавелевая кислоты и их cоли (in vitro).

2. Вторичные: «отработанные» факторы свертывания – фибрин растворимый (антитромбинI). Адсорбирует и нейтрализует до 90% тромбина.

Антикоагулянты непрямого действия (блокируют действие вит. К в печени).

В присутствии вит. К в печени синтезируются:

протромбин, VII, IX, X, XI факторы, фибриноген.

Антагонисты вит.К нарушают в течение 2-3 суток синтез печенью факторов свертывания. Из-за низкой

концентрации этих факторов свертывание замедляется.

Используются при угрозе тромбообразования (искусственные клапаны сердца, предынсультное состояние и др.)

ФИБРИНОЛИЗ – растворение тромба.

Фазы:

1. Образование кровяного и тканевого активаторов плазминогена (АкП).

2. Плазминоген -----> плазмин

3. Фибрин -----> пептиды, АК

Плазминоген - циркулирующий профермент, кодируемый геном PLG на 6-й хромосоме.

Тка́невый актива́тор плазминоге́на — белок, относящийся к группе секретируемых протеаз.

Внутрисосудистое свертывание крови является естественным стимулятором фибринолиза, т.к. фибрин адсорбирует плазминоген. Он уже в сгустке крови начинает активироваться в плазмин под влиянием АкП и расщепляет фибрин.

Существуют ингибиторы всех 3-х стадий фибринолиза - антиплазмины.

Это – альфа-2-антиплазмин, альфа-2-макроглобулин. Адреналин, норадреналин, физические

нагрузки активируют фибринолиз.

Термины к циклу «КРОВЬ»

1. Гематокрит – отношение объема форменных элементов крови к объему плазмы. Гематокрит исследуют путем ( исследоание проводится следующим образом: берут кровь, добавляют гепарин, помещают в специальный капилляр – гематокрит , он разделен на 100 делений и помещают в центрифугу. Кровь раделяется на фракции: плазма и эритроциты, результат получают в %)

2. Осмотическое давление – сила, обеспечивающая движение растворителя через полупроницаемую мембрану.

3. Гемолиз эритроцитов – растворение оболочки эритроцитов.

4. Осмотическая резистентность эритроцитов – устойчивость эритроцитов к действию гипотонических растворов.

5. Кислотно-щелочное равновесие – концентраций ионов гидроксила и ионов водорода.

6. рН – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.

7. Онкотическое давление крови – сила, которая удерживает воду в кровеносных сосудах, создается белками плазмы.

8. Эритроцитоз – временное увеличение эритроцитов в периферической крови.

9. Эритропоэз – образование эритроцитов.

10. Эритропоэтины – вещества, в основном выделяемые почками при гипоксии, активируют эритропоэз.

11. Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма.

12. Иммунитет - способ обеспечения антигенного гомеостаза и защиты организма от патогенов, имеющих антигенное строение.

13. Врожденный иммунитет - факторы неспецифической защиты.

14. Приобретенный, адаптивный иммунитет – факторы специфической защиты.

15. Лейкоцитарная формула – процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов.

16. Антигены – тела и вещества, несущие признаки чужеродной генетической информации.

17. Агглютинины – антитела к агглютиногенам А и В.

18. Агглютиногены – специфические белки А и В (определяют группу крови).

19. Агглютинация – склеивание эритроцитов.

20. Цоликлон – жидкость, содержащая антитела к агглютиногену.

21. Донор – человек, который отдает кровь.

22. Реципиент - человек, которому переливают кровь.

23. Фагоцитоз – поглощение клеткой другой клетки.

24. Адгезия – прилипание клеток к поверхности.

25. Хемотаксис – движение фагоцита по градиенту концентраций хемоатрактантов.

26. Цитокины–межклеточные медиаторы, через специфические рецепторы осуществляют взаимодействие клеток при иммунном ответе.

27. Апоптоз – генетически запрограммированная гибель клетки.

28. Кислородная емкость крови – максимальное количество

кислорода, которое может присоединить гемоглобин, находящийся

в 100 мл крови.

29. Toll – подобные - рецепторы обеспечивают врожденный иммунитет, рецепторы фагоцитирующих клеток к патогенным микроорганизмам.

30. Свертывающая система крови – совокупность химических (клеточные и плазменные факторы свертывания) и физических факторов, способствующих свертыванию крови.

31. Противосвертывающая система крови – совокупность химических (антитромбины и система фибринолизина) и физических факторов, препятствующих свертыванию крови.

32. Гемостаз – остановка кровотечения

33. Гемокоагуляция – свертывание крови

34. NК– клетки – естественные киллеры,уничтожают опухолевые клетки и инфицированные вирусами.

35. Хемоаттрактанты – вещества, выделяемые клетками иммунной системы, обеспечивающие хемотаксис.

Константы по теме «КРОВЬ»

1. Количество крови в организме: 6 – 8 % от веса тела.

2. Гематокрит: у мужчин 44-48%, у женщин 41-45%.

3. Плотность цельной крови: у мужчин 1.053 – 1.058, у женщин 1.057-1.060.

4. Состав плазмы: вода – 92%, белки – 7%, соли – 1%.

5. Вязкость крови – 4,5; плазмы – 2,2.

6. Осмотическое давление крови - 7,6 атм; пота – 7,2; мочи – 7,2 – 25 атм.

7. Онкотическое давление плазмы – 25-30 мм. рт. ст.

8. рН крови: артериальной – 7,40 ; венозной – 7,36.

9. Количество эритроцитов: у мужчин – 4,5 – 5,0х10*12/л

у женщин – 4,0 – 4,5 х10*12/л

10. Количество гемоглобина в крови: у мужчин – 130 – 160 г/л,

У женщин – 120 – 140 г/л.

11. Среднее содержание гемоглобина в эритроците (СГЭ) – 27 – 33 пг.

12. Цветовой показатель (ЦП) 0,8 – 1,1.

13. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) : у мужчин – 2 – 10 мм/час

у женщин – 2 – 15 мм/час.

14. Кислородная емкость крови (КЕК) – 19-20 об.%.

15. Количество лейкоцитов – 4 – 9 х10*9/л

16. Лейкоцитарная формула:

Гранулоциты: базофилы – 0-0,5%, эозинофилы -2-4%, нейтрофилы :

юные – 0-1%

палочкоядерные – 1-5%

сегментоядерные – 52-68%

Агранулоциты: моноциты 4 – 8 %, лимфоциты – 25 – 37 %.

17. Количество тромбоцитов – 180 – 400х 10*9/л

18. Время свертывания крови: начало – 4 мин, конец – 8 мин.

Регуляция дыхания

Это приспособление внешнего дыхания к потребностям организма

(в первую очередь к изменениям метаболических параметров: Ро; РСО2: pH крови и

РСС2: pH межклеточной жидкости мозга)

Дыхательный центр (ДЦ)

Совокупность нейронов, обеспечивающих:

1. Координацию деятельности дыхательной мускулатуры.

2. Автоматическое дыхание.

3. Приспособление деятельности дыхательной системы к изменившимся условиям.

ДЦ располагается в различных отделах ЦНС

• в бульбарном отделе;

. в варолиевом мосту,

. в спинно м мозге,

• в лимбико-ретикулярном КОМплексе,

• В коре.

Роль различных отделов в регуляции дыхания

Функции инспираторных нейронов

1. Самовозбуждаются, но при условии: а) их связи с другими нейронами ДЦ, среди

которых возможно есть пейсмекеры;

б) при наличии афферентных СИгналов или сигналов с хеморецепторов.

2. Воспринимают сигналы от хеморецепторов.

3. Передают сигналы к инспираторным мышцам.

Функции экспираторных нейронов

1) Воспринимают сигналы

• от механорецепторов легких,

• от проприорецепторов

дыхательных мышц.

2) Тормозят инспираторные

нейроны, обеспечивая смену Вдоха на выдох. Часть нейронов посылает импульсы к

мотонейронам Экспираторных мышц

Варолиев мост

• В передней части находятся нейроны, обладающие Тонической активностью.

• Они образуют

пневмотаксический центр.

Роль варолиева моста в регуляции дыхания

1. Обеспечивает смену дыхательных фаз (вдох на выдох).

2. Увеличивает скорость развития вдоха; 3. Повышает возбудимость нейронов,

выключающих вдох.

Нарушение связи пневмотаксического центра с дыхательным центром продолговатого

мозга приводит к длительным вдохам и коротким выдохам

Роль спинного мозга

1) мотонейроны 3 – 6 шейных сегментах иннервируют диафрагму.

2) мотонейроны Th4- L4 иннервируют межреберные мышцы и мышцы живота.

Гипоталамус

Автоматизированное управление дыханием через АНС и ЖВС при поступлении

сигналов:

- С интерорецепторов;

- с проприорецепторов;

с терморецепторов

Например, тепловая одышка - растет ЧД и отдача тепла.

Лимбическая система

• Изменяет дыхание при поведенческих реакциях.

Кора БП

1) Тормозит ДЦ.

2) Обеспечивает условные рефлексы.

3) Обеспечивает произвольную регуляцию дыхания.

Роль рецепторов в регуляции дыхания

Характеристика хеморецепторов

• Рефлексы с хеморецепторов возбуждают инспираторные нейроны.

Периферические или артериальные — в дуге аорты и каротидных синусах.

Аортальные возбуждаются при снижении PO, до 80 – 20 мм рт. ст. (гипоксический

стимул).

Вызывают учащение сердцебиений и повышение МОК.

Каротидные XP возбуждаются при ТСО, (гиперкапнический стимул) и т Н

(ацидотический стимул)

Обеспечивают 1 ЧД, ДО и МАВ.

Центральные (медуллярные) хеморецепторы

В продолговатом мозге.

Реагируют на н* и СО2 во внеклеточной жидкости.

•Т ЧД и ДО

Рефлексы с механорецепторов

1) Регулируют глубину и длительность вдоха, смену его выдохом.

2) Обеспечивают защитные дыхательные рефлексы.

Роль рецепторов растяжения легких

Локализованы в гладкомышечном слое стенок трахеобронхиального дерева.

Возбуждаются при растяжении дыхательных путей и легких при вдохе.

Афферентные сигналы идут По волокнам Х п.ЧМН.

Итог — торможение вдоха и его смена выдохом (рефлекс Геринга – Брейера).

Выключение информации с рецепторов растяжения приводит к углубленным,

затянутым вдохам, как и при нарушении связей с пневмотаксическим центром.

Ирритантные рецепторы

• Различают механо и хемочувствительные.

Расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях воздухоносных путей.

Возбуждаются:

1) При резком изменении объема легких.

Участвуют в формировании рефлекса на спадание бронхов бронхокострикцию;

возникает характерная одышка и чувство жжения, першения в горле

2) При неравномерной вентиляции легких:

обеспечивает «вздохи» 3 раза в час

для улучшения вентиляции и расправления легких.

3) При снижении растяжимости легочной ткани:

- при бронхиальной астме,

- отеке легких, пневмотораксе,

- застое крови в малом круге кровообращения.

При этом возникает характерная одышка и чувство жжения, першения в горле.

4) Пылевыми частицами и накапливающейся слизью.

Обеспечивают защитные рефлексы:

• с рецепторов трахеи - кашель;

• бронхов - ЧД

5) При действии паров едких веществ (аммиак, эфир, табачный дым и т. д.).

6) В интерстиции легких есть Ј рецепторы.

Реагируют на гистамин, простагландин.

В ответ частое, поверхностное дыхание (тахипное).

Рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц

• В диафрагме их мало.

Значение имеют проприорецепторы межреберных и ВСПомогательных дыхательных

мышц.

Возбуждаются

1) Если вдох или выдох затруднен, мышцы растянуты.

В результате возникает миотатический рефлекс.

2) При активации ү — МН.

Например при произвольной регуляции дыхания.

Дыхание при деятельности

1) Умственная работа.

Дыхание возрастает незначительно.

Двигательная активность и

эмоции при умственной работе увеличивают МОД на 10-90%. • Во время разговора,

чтения вслух МОД может снижаться на 25%.

2) Физическая работа

Потребность в кислороде обеспечивается:

• AC;

• ССС.

Возрастание МОД при физической нагрузкё может иметь 2 компонента:

• условнорефлекторный; безусловнорефлекторный.

І. Условнорефлекторное увеличение МОД

Происходит с участием коры.

Носит опережающий характер.

Запускается нервным путем.

Пример – предстартовые изменения дыхания.

11. Условнорефлекторное увеличение МОД

Запускается нервным и гуморальным путем.

Нервный путь

1) Сигнал с коры, вызывая произвольные движения,

одновременно активизирует и дыхательный центр (прямо или через гипоталамус).

2) С проприорецепторов мышц – пример моторно-висцерального рефлекса.

3) С терморецепторов - - >гипоталамус 1ЧД.

Гуморальный путь

Во время работы растет потребление тканями О2, выделение CO, и метаболитов

(молочной кислоты).

Эти факторы воспринимаются артериальными хеморецепторами, в итоге - 1ЧД и ЧСС.

Кроме того, растет. чувствительность ДЦ к гипоксии и гиперкапнии - 1ЧД.

После прекращения работы Интенсивность дыхания Снижается, но не достигает

нормы, Т. К.Из крови медленно удаляется молочная кислота — - ацидотический

стимул для ДЦ

При снижении атмосферного давления

Подъем на высоту: альпинисты, парашютисты, разгерметизация кабин летательных

аппаратов.

При этом понижается парциальное давление Кислорода.

Это начинает ощущаться с высоты 2,5 – 4км над уровнем моря.

Гипоксия воспринимается хеморецепторами артерий:

• С дуги аорты увеличивается ЧСС и повышается АД.

С каротидных - увеличение вентиляции легких.

Но повышение вентиляции легких вымывает из крови CO, — гипокапния, снижается

стимуляция центра вдоха.

Начиная с высоты 4 начинается «горная болезнь». - 5 км

Вследствие прекращения стимуляции центра вдоха

частота и глубина дыхания снижается,

развивается цианоз, ЧСС падает, АД снижается.

На высоте 7 км может наступать потеря сознания и опасные нарушения дыхания и

кровообращения.

• На высоте 11 – 12 км требуется специальная дыхательная аппаратура, а при полетах

в стратосферу — герметичные кабины.

Устойчивость к гипоксии различна в зависимости от тренировки.

Акклиматизация к понижению

давления выражается в:

1) эритроцитозе и повышении KEK;

2) увеличении объема грудной клетки;

3) появлении гемоглобина HBF; 4) повышении плотности капилляров в тканях;

5) повышении устойчивости к гипоксии;

6) ускоренном распаде оксигемоглобина за счет повышения активности 2,3-

дифосфоглицерата.

Дыхание при повышенном атмосферном давлении

При водолазных работах и работах в барокамерах.

При погружении под воду на 10м на тело действует давление 1 атмосферу.

Дышать можно, если воздух подается под соответствующим более высоком

давлением.

• При этом увеличивается растворимость газов.

Поэтому азот в дыхательных смесях заменяется на гелий, он почти нерастворим при

Высоком давлении.

• Увеличение кислорода в крови приводит к «кислородному отравлению», поэтому

ограничено время пребывания под водой.

• Важное условие декомпрессии - Постепенность, Т. К. при быстрой декомпрессии

кровь «закипает», растворенный газ не успевает диффундировать в легкие и

закупоривает сосуды (газовая эмболия).

Есть два способа их создания:

• Полная замена азота гелием (кислородно-гелевая смесь, которая на Западе

получила название Гелиокс),

• либо добавление последнего в состав воздуха (гелиэйр).

• Есть и трехкомпонетный способ получения смеси их чистых кислорода, азота и

гелия. Чем, глубже предстоит погружение, тем меньше в смеси должно быть азота.

Интересно, что сначала начали применять чистые кислородно гелиевые смеси, но

выяснилось, что гелий имеет очень большую теплоемкость. И водолаз, дыша такой

смесью, очень быстро замерзает.

Поэтому, как показала практика, самыми удобными оказались воздушно-гелевые

смеси.

Дыхание при изменении состава газовой смеси

1) Понижение содержания О2.

• Возникает реакция как при понижении атмосферного давления с развитием всех

адаптационных механизмов.

2) Повышение содержания CO2

Срочная адаптация осуществляется за счет увеличения ДО,

. Длительная адаптация — за счет - увеличения буферной емкости крови и снижения

чувствительности хеморецепторов к CO2.

3) Повышение содержания О, Гипероксия

Даже при обычном атмосферном давлении через 12- 15 часов кислород вызывает

раздражение слизистых воздухоносных путей, нарушение функции сурфактанта, даже

воспаление легких.

Оценка функционального состояния дыхательной системы

1) По легочным объемам и емкостям спирометрия.

2) По коэффициенту вентиляции

легких.

3) Чувствительность дыхательного центра:

К гипоксии оценивают по функциональной пробе на выдохе (проба Генча).

- к избытку со, - проба на вдохе (проба Штанге).

Защитные реакции дыхательной системы

1. Ауторегуляторные:

а) Реснично-слизистый эскалатор. Мерцательный эпителий покрыт слизью.

Движения эпителия - от бронхиол к глотке и от носовых ходов к наружным носовым

отверстиям (удаляется пыль, микробы, остатки клеток).

б) Эндоцитоз.

• Основной механизм очистки ткани легких.

• Клетки фагоцитируют частицы или переносят в интерстиций и отдают фагоцитам.

в) Лимфатический дренаж.

Лимфа транспортирует инородные тела и разрушает их в лимфатических узлах.

2. Рефлекторные:

а) предохранение от попадания.

б) изгнание.

Механизм - раздражение рецепторов слизистой гортани — сокращение сфинктеров

гортани и спазм голосовой щели;

— раздражение слизистой носа - форсированный выдох после открытия голосовой

щели через нос.

Чихание

Кашель —раздражение рецепторов гортани, воздухоносных путей форсированный

выдох через рот.

Ритмичность дыхательного процесса, различные типы дыхания.

>Акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха (соотношение длительности

и B 1:1,1 или 1:1,4). Такой тип дыхания вдоха выдоха норме

Составляет называется эйпноэ (дословно- хорошее дыхание). При разговоре, приеме

пищи ритм дыхания временно меняется: периодически могут наступать задержки

дыхания на вдохе или на выходе (апноэ).

Во время сна также возможно изменение ритма дыхания: в период медленного сна

дыхание становится поверхностным и редким, а в период быстрого - углубляется и

При физической нагрузке за счет повышенной потребности в кислороде возрастает

частота и глубина дыхания, и, в зависимости от интенсивности работы, частота

учащается. дыхательных движений может достигать 40 в минуту.

1. Дыхание Грокко волнообразное нарастание амплитуды дыхания с последующим ее

снижением, встречается при нарушении мозгового кровообращения, менинигитах,

травмах ствола мозга, абсцессах головного мозга, сопровождается симптомом Черни -

на высоте вдоха эпигастрий западает, на выдохе – выбухает. 2. Дыхание Чейн-Стокса

– нарастание амплитуды дыхания с последующим ее снижением и апноэ до 25-60 с,

возникает при гипоксии головного мозга при ССH, заболеваниях мозга.

3. Дыхание Биотта – дыхательные движения с постоянной амплитудой, внезапно

прекращающиеся с паузами до 30 с, встречается при менингите, энцефалите,

повреждениях головного мозга, особенно продолговатого.

4. Дыхание Куссмауля — глубокое, редкое, шумное дыхание, чаще всего связано с метаболическим ацидозом, встречается при комах)