Анализ ЭКГ. Обращают внимание на наличие зубцов, их выраженность, ориентацию, форму. Ритмичность сердечных сокращений определяют по интервалам R-R. Если расстояние между

всеми зубцами R одинаково, то ритм правильный.

Источник возбуждения в сердце определяется по последовательности зубцов Р и комплексов QRS. В норме в I и II стандартном отведениях положительный зубец P предшествует комплексу QRS. Если возникает патологический источник возбуждения в нижних отделах предсердий, то возбуждение распространяется в обратном направлении снизу вверх. На ЭКГ во II и III стандартных отведениях появляются отрицательные зубцы Р, предшествующие QRS.

Рассчитывают ЧСС по формуле: ЧСС = 60 с/R-R , где R-R длительность сердечного цикла. Определяют амплитуду зубцов, используя калибровочный сигнал (1 мВ = 10 мм).

Определяют продолжительность интервалов РQ, QRST, QRS, RR (в секундах), учитывая скорость лентопротяжки (если V=50 мм/с, то 1 мм-0,02 с).

Рассчитывают систолический показатель по формуле СП=QT/RR ·100%.

ДЫХАНИЕ

Дыхание, его этапы.

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его для окисления органических веществ с освобождением энергии и выделением углекислого газа в окружающую среду.

Различают несколько этапов дыхания:

Внешнее дыхание - обмен газов между атмосферой и альвеолами (вентиляция лёгких ).

Обмен газов между альвеолами и кровью лёгочных капилляров.

Транспорт газов кровью - процесс переноса О2 от лёгких к тканям и СО2 от тканей - к лёгким.

Обмен О2 и СО2 между кровью капилляров и клетками тканей организма.

Внутреннее, или тканевое, дыхание - биологическое окисление в митохондриях клетки.

Внешнее дыхание.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объёма грудной клетки и сопутствующим изменениям объёма лёгких. Объём грудной клетки увеличивается во время вдоха (инспирации), и уменьшается во время выдоха (экспирации). Эти дыхательные движения обеспечивают лёгочную вентиляцию. Внешнее дыхание представляет собой ритмический процесс, частота которого у здорового взрослого человека составляет 16-20 циклов в 1 мин. Основная задача внешнего дыхания заключается в поддержании постоянного состава альвеолярного воздуха — 14% кислорода и 5% углекислого газа.

В дыхательных движениях участвуют три анатомо-функциональных образования:

1.Дыхательные пути, к-е по своим свойствам являются слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха, особенно в центральной зоне; Ф-и: огревание, охлаждение, очищение, увлажнение, доставка воздуха в альвеолы;

2.Эластичная и растяжимая лёгочная ткань; Ф-и: газообмен, терморегуляция, поддержание ph, защитная;

3.Грудная клетка, состоящая из пассивной костно-хрящевой основы, к-я объединена СТк и дыхательными мышцами. Грудная клетка относительно ригидна на уровне рёбер и подвижна на уровне диафрагмы. Ф-и: предохранение от высыхания и механического повреждения.

Показатели внешнего дыхания. ОБЪЁМЫ:

Дыхательный – кол-во воздуха, к-е человек (в-/вы-)дыхает при спокойном дыхании (N=0,5 л). Резервный (вдоха) – кол-во воздуха, к-е чел-к может вдохнуть после норм вдоха (N=1,5 – 1,8л). Резервный (выдоха) – кол-во воздуха, к-е человек может доп выдохнуть после спокойного вы-

доха (N=1,0 – 1,4 л).

Остаточный объем – кол-во воздуха, остающееся в лёгких после макс выдоха (N=1,0-1,5 л).

ЁМКОСТИ:

Общая ёмкость лёгких– кол-во воздуха, содержащегося в лёгких на высоте макс вдоха. Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – наибольшее кол-во воздуха, к-е можно выдохнуть после

максимального вдоха (3,0-5,0 л).

Ёмкость вдоха – макс кол-во воздуха, к-е можно вдохнуть после спокойного выдоха. Функциональная остаточная – кол-во воздуха, оставшееся после спокойного выдоха.

Динамические показатели вентиляции лёгких Минутный объем дыхания (МОД) - объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за 1 мин;

Минутный объем альвеолярной вентиляции (МОАВ) – объем воздуха, достигающего альвеол за 1 мин;

Коэффициент лёгочной вентиляции (КЛВ) – часть воздуха, к-я обменивается в лёгких при каждом вдохе;

Биомеханика вдоха и выдоха.

Дыхательный цикл включает две фазы: вдох (инспирацию), выдох (экспирацию).

Механизм вдоха

1.увеличение объёма грудной клетки;

2.увеличение объёма лёгких;

3.поступление воздуха в альвеолы.

Акт вдоха (инспирация) — активный процесс, т.к. осуществляется благодаря сокращениям дыхательных мышц, обеспечивающих расширение грудной полости.

Известно два биомеханизма, которые изменяют объем грудной клетки: поднятие и опускание рёбер и движения купола диафрагмы; оба биомеханизма осуществляются дыхательными мышцами. Дыхательные мышцы подразделяют на инспираторные и экспираторные.

Инспираторными (сокращение к-х приводит к увеличению объёма грудной полости) являются диафрагма, наружные межрёберные и межхрящевые мышцы (сокращение приводит к увеличению объёма ГрКл в сагиттальном и фронтальном направлениях). При спокойном дыхании объём ГрКл изменяется в основном за счёт сокращения диафрагмы и перемещения её купола (при сокращении уплощается при 1,5—2 см, при глубоком — до 10 см). При этом происходит смещение внутренних органов вниз, что приводит к увеличению объёма ГрКл в вертикальном направлении. При глубоком форсированном дыхании в инспирации участвуют дополнительные, или вспомогательные, мышцы вдоха: трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевид- ные. Лестничные поднимают два верхних ребра и активны при спокойном дыхании. Грудино- ключично-сосцевидные поднимают грудину и увеличивают сагиттальный диаметр грудной клетки. Они включаются в дыхание при лёгочной вентиляции свыше 50 л*мин-1 или при дыхательной недостаточности.

Экспираторными (сокращение к-х приводит к уменьшению объёма грудной полости) являются внутренние межрёберные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота. Последние нередко относят к главным экспираторным мышцам.

Механизм выдоха

1.уменьшение объёма грудной клетки;

2.уменьшение объёма лёгких;

3.выталкивание воздуха через воздухоносные пути.

В отличие от спокойного вдоха спокойный выдох — пассивный процесс: происходит без участия экспираторных мышц на фоне расслабления инспираторной мускулатуры за счёт энергии, к-я накопилась во время вдоха. Для осуществления спокойного выдоха обычно достаточно эластических свойств лёгких и массы переместившихся во время вдоха тканей.

Спокойный выдох обеспечивается следующими силами: массой ГрКл, возвращающейся к исходному состоянию под действием силы тяжести; эластической тягой лёгких; давлением органов брюшной полости; эластической тягой перекрученных во время вдоха рёберных хрящей.

Давление в плевральной полости, его происхождение и роль в дыхании.

Грудная клетка и лёгкие разделены плевральной полостью, которая представляет собой герметичную щель, содержащую небольшое количество жидкости (5 мл).

Внутриплевральное давление — давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры. В норме является отрицательным относительно атмосферного. Возникает и поддерживается в результате взаимодействия грудной клетки с тканью лёгких за счёт их эластической тяги (развивает усилие, которое всегда стремится уменьшить объем грудной клетки). В формировании конечного значения внутриплеврального давления участвуют также активные силы, развиваемые дыхательными мышцами во время дыхательных движений. Наконец, на поддержание внутриплеврального давления влияют процессы фильтрации и всасывания внутриплевральной жидкости висцеральной и париетальной плеврами. При спокойном дыхании внутриплевральное давление ниже атмосферного в инспирацию на 6—8 см вод.ст., а в экспирацию — на 4—5 см вод. ст.

Внутриплевральное давление в апикальных частях лёгких на 6—8 см вод.ст. ниже, чем в базальных отделах, прилегающих к диафрагме. У человека в положении стоя этот градиент практически линейный и не изменяется в процессе дыхания. В положении лежа на спине или на боку градиент несколько меньше (0,1—0,2 см вод.ст.*см-1 ) и совсем отсутствует в вертикальном положении вниз головой.

Отрицательное давление в плевральной полости обусловлено так называемой эластической тягой легких - силой, с которой легкие постоянно стремятся уменьшить свой объем (при выдохе - 6мм, при вдохе - 10мм). Эластическая тяга легких обусловлена двумя причинами:

•наличием в стенке альвеол большого количества эластических волокон;

•поверхностным натяжением плёнки жидкости, к-й покрыта внутр. пов-ть стенок альвеол.

Значение отрицательного давления в плевральной полости в акте вдоха проявляется при поступлении воздуха в плевральную полость, т.е. пневмотораксе. Если в плевральную полость поступает небольшое кол-во воздуха, лёгкие частично спадаются, но вентиляция их продолжается. Такое состояние называется закрытым пневмотораксом. Через нек-е время воздух из плевральной полости всасывается и лёгкие расправляются.

При нарушении герметичности плевральной полости, например, при проникающих ранениях грудной клетки или при разрыве ткани лёгкого в результате его поражения каким-либо заболеванием, плевральная полость сообщается с атмосферой и давление в ней становится равным атмосферному, лёгкие спадаются полностью, их вентиляция прекращается. Такой пневмоторакс называется открытым. Открытый двусторонний пневмоторакс несовместим с жизнью.

Газообмен в лёгких и тканях.

Лёгкие - максимально приспособлены для газообмена. Наличие газообмена между ними и кровью постоянно требует обновления воздуха в лёгких (альвеолярного воздуха), т.к. газовый состав воздуха будет постоянно изменяться в сторону снижения концентрации О2 и накопления СО2.

Газообмен О2 и СО2 через альвеолярно-капиллярную мембрану происходит с помощью диффузии, к-я осущ-ся в 2 этапа. На 1м этапе диффузионный перенос газов происходит через аэрогематический барьер, на 2м - происходит связывание газов в крови лёгочных капилляров, объём к- й оставляет 80-150 мл при толщине слоя крови в капиллярах всего 5-8 мкм. Плазма крови практически не препятствует диффузии газов, в отличие от мембраны эритроцитов.

Структура лёгких создаёт благоприятные условия для газообмена: дыхательная зона каждого лёгкого содержит около 300 млн. альвеол и примерно такое же число капилляров, имеет площадь 40-140 м2, при толщине аэрогематического барьера всего 0,3-1,2 мкм.

Особенности диффузии газов количественно хар-ся через диффузионную способность лёгких. Для О2 диффузионная способность лёгких - это объем газа, переносимого из альвеол в кровь в 1 минуту при градиенте альвеолярно-капиллярного давления газа, равном 1 мм рт.ст.

Движение газов происходит в рез-те разницы парциальных давлений. Парциальное давление - та часть давления, к-ю составляет данный газ из общей смеси газов. Пониженное давление О2 в ткани способствует движению кислорода к ней. Для СО2 градиент давления направлен в обратную сторону, и СО2 с выдыхаемым воздухом уходит в окружающую среду.

Градиент парциального давления кислорода и углекислого газа – это сила, с которой молекулы этих газов стремятся проникнуть через альвеолярную мембрану в кровь.

Парциальное напряжение газа в крови или тканях - сила, с к-й молекулы растворимого газа стремятся выйти в газовую среду.

При вычислении парциального давления газов в альвеолярном воздухе следует учитывать, что в этом воздухе присутствуют пары воды (47 мм рт.ст.). Поэтому это число вычитают из значения атмосферного давления, и на долю парциального давления газов приходится (760-47) =713 мм рт.ст. При содержании кислорода в альвеолярном воздухе, равном 14%, его парциальное давление будет 100 мм рт. ст. При содержании двуокиси углерода, равном 5,5%, парциальное давление СО2 составит примерно 40 мм рт.ст.

В артериальной крови парциальное напряжение кислорода достигает почти 100 мм рт.ст., в венозной крови - около 40 мм рт.ст., а в тканевой жидкости, в клетках - 10-15 мм рт.ст. Напряжение углекислого газа в артериальной крови составляет около 40 мм рт.ст., в венозной - 46 мм рт.ст., а в тканях - до 60 мм рт.ст.

Газообмен между альвеолярным воздухом и венозной кровью осуществляется зависит от: градиента давления газов в альвеолах и крови (60 мм рт. ст. для О2, 6 мм рт. ст. для СО2); коэффициента диффузии (для СО2 в легких в 23 раза больше, чем для О2); площади поверхности, через к-ю осуществляется диффузия (50-90 м2 ); толщины мембраны (0,4 – 1,5 мкм); функционального состояния мембраны

Парциальные давления О2 и СО2 в альвеолах зависят от соотношения альвеолярной вентиляции к перфузии легких. У взрослого человека в покое отношение или коэффициент альвеолярной вентиляции составляет 0,8.

Газообмен м/у кровью и тканями. О2 и Со2 проникают из крови в кл ткй путём диффузии, обусловленной разностью их парциальных давлений по обе стороны гематопаренхиматозного барьера, к-й включает: эндотелий кровеносного сосуда, кл мем, межклеточную жидкость. Зависит от: градиента давления газов м/у кровью и кл (в ср для О2 99 мм.рт.ст, для СО2 20 мм рт.ст.); коэффициента диффузии; площади поверхности, через которую осуществляется диффузия;

расстояния, которое проходит газ; функционального состояния мембраны

Факторы, определяющие направление и скорость диффузии газов.

Разность парциальных давлений и напряжений (д/О2 60 мм.рт.ст, д/Со2 - 6 мм.рт.ст);

Коэффициент растворимости;

Альвеолярно-капиллярная пов-ть (площадь диффузии всех открытых альвеол);

Диффузионное расстояние.

Факторы, определяющие газообмен. Насыщение крови О2 и удаление из неё Со2 зависят от 3х факторов: 1) альвеолярной вентиляции; 2) кровотока в лёгких; 3) диффузионной способности тканей лёгких. Эти факторы — вентиляция, перфузия и диффузия — вариабельны и неравномерно проявляют себя в различных отделах лёгочных долей у здоровых лиц. Кровь, оттекающая из хорошо вентилированного участка, газообмен в к-й происходит более эффективно, постоянно перемешивается с кровью др участка легкого, где газообмен может быть снижен. В рез-те неравномерность диффузионных пр-сов в лёгких - важный фактор эффективности газообмена.

Дополнительной внелегочной причиной, влияющей на содержание дыхательных газов в крови, является изменение кровотока через артериоловенулярные шунты, по к-м венозная кровь, минуя лёгкие, поступает в артерии большого круга.

Транспорт газов кровью.

Механизмы связывания газов кровью Физическое растворение. Все газы, в том числе и кислород, в соответствии со своим парци-

альным давлением могут физически растворяться в жидкости. Так, в артериальной крови содержание физически растворимого кислорода составляет 0,003 мл в 1 мл крови.

И хотя доля кислорода, переносимого за счёт физического растворения невелика, этот процесс имеет огромное значение для жизнедеятельности.

Химическое соединение. Большая часть кислорода переносится кровью в виде химических соединений с гемоглобином. Один моль гемоглобина может связать до четырех молей кислорода и в среднем 1 г гемоглобина способен связать 1,34—1,36 мл кислорода. Исходя из этого, можно определить кислородную емкость крови.

Насыщение кровью кислородом зависит от:

1.Альвеолярной вентиляции /pO2 в альвеолах/

2.Кровотока в лёгких

3.Диффузионной способности лёгких

4.Содержания гемоглобина в эритроцитах.

Транспорт кислорода.

Транспорт кислорода осуществляется в основном эритроцитами. Из 19 об.% кислорода, извлекаемого из артериальной крови, только 0,3 об.% растворены в плазме, остальное же кол-во О2 содержится в эритроцитах и находится в химической связи с гемоглобином.

Существует 2 формы транспорта кислорода:

Физически растворённый газ: 3 мл О2 в 1 л крови.

Растворение происходит в соответствии с законом Генри, согласно которому количество газа, растворенного в жидкости, прямо пропорционально парциальному давлению этого газа над жидкостью.

Связанный гемоглобином газ: 200 мл О2 в 1 л крови.

Кислород, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диффундирует в эритроциты, сразу связывается с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. Скорость связывания кислорода велика: время полунасыщения гемоглобина кислородом около 3 мс. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода, в 100 мл крови 16 г гемоглобина и, следовательно, 19,0 мл кислорода. Эта величина называется кислородной ёмкостью крови (КЕК).

Свойство гемоглобина — легко насыщаться О2 даже при небольших давлениях и легко его отдавать. Благодаря лёгкой отдаче гемоглобином О2 при снижении его парциального давления обеспечивается бесперебойное снабжение тканей О2, в к-х вследствие постоянного потребления О2 его парциальное давление равно нулю. Реакция взаимодействия кислорода с гемоглобином называет-

ся оксигенацией.

Процент оксигемиглобина от общего содержания гемоглобина называется кислородным насы-

щением (Sо2) гемоглобина (сатурацией). Sо2 = ([HbО2]/( [Hb] + [HbО2])*10)

Если гемоглобин полностью дезоксигенирован, то Sо2=0%, если же весь гемоглобин превратился в оксигемоглобин, то Sо2=100%.

Коэффициент утилизации кислорода, кислородная ёмкость крови.

Кислородная ёмкость крови – это количество кислорода, которое может связывать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом. Зависит от количества гемоглобина в крови; выражается в объёмных процентах (% об.)

КЕК = 1,34 * Hb Кислородная емкость 1 литра крови составляет ≈ 200 мл О2 Константа Гюфнера: 1 гр. Hb – 1,34 мл О2

Определение Кислородной ёмкости крови важно для характеристики дыхательной функции крови. КЕК человека

—около 18—20 % об.

Согласно закону Генри, кол-во растворённого в крови O2

пропорционально pO2(парциальному давлению O2) и коэффициенту растворимости O2. Физическая растворимость O2в крови примерно в 20 раз меньше, чем растворимость СО2, но для обоих газов незначительна. В то же время физически растворённый в крови газ ― необходимый этап транспорта любого газа (например, при перемещении O2 в эритроцит из полости альвеол).

Кислородная ёмкость крови ― максимальное возможное количество связанного сHbО2 ― теоретически составляет 0,062 ммоль О2(1,39 мл О2) на 1 гHb(реальное значение несколько меньше ― 1,34 мл О2на 1 гHb). Измеренные же значения составляют для мужчин 9,4 ммоль/л (210 мл О2 /л), для женщин ― 8,7 ммоль/л (195 мл О2 /л).

Насыщение (сатурация,S) HbО2(So2) зависит от парциального давления кислорода (pO2) и фактически отражает содержание оксигенированного Hb(HbО2). So2 может принимать значения от 0

(HbО2 нет) до 1 (нет HbH). При половинном насыщении (S0,5) pO2равно 3,6 кПа (27 мм рт.ст.), при

S0,75 ― 5,4 кПа, приS0,9813,3 кПа.

Другими словами зависимость между So2 и pO2 не является линейной (характерная S-образная кривая), что благоприятствует как связыванию О2 в лёгких (артериальная кровь) и транспорту О2, так и освобождению О2 в кровеносных капиллярах органов и тканей, т.к. насыщение артериальной крови кислородом (SAo2) составляет примерно 97,5 %, а венозной крови (SVo2) ― 75 %.

Характер насыщения таков, что кривая существенно уплощается при pO2 около 70 мм рт. ст. Так, при pO2 ниже 60 рт.ст. кислород хорошо связывается с Hb, но уже при pO260 мм рт. ст. насыщение составляет 90 %, и дальнейшее увеличение pO2 относительно слабо сказывается на насыщении (увеличение pO2 от 60 до 100 мм рт. ст. увеличивает насыщение всего на 7 %).

Др словами, в этом диапазоне pO2 насыщение O2 благоприятно для обеспечения его транспорта. Совершенно иная картина складывается при значениях pO2 ниже 60 мм рт. ст., то есть при небольших изменениях pO2 из Hb освобождается существенные кол-ва O2, что облегчает его диффузию из крови в ткани.

Транспорт углекислого газа.

Углекислый газ непрерывно образуется в клетках и диффундирует в кровь тканевых капилляров. В эритроцитах он соединяется с водой и образует угольную кислоту. Этот процесс катализируется (ускоряется в 20 000 раз) ферментом карбоангидразой. Карбоангидраза содержится в эритроцитах, в плазме крови её нет. Поэтому гидратация углекислого газа происходит практически только в эритроцитах. Часть молекул углекислого газа соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбогемоглобин.

3 формы транспорта СО2:

Физически растворенный газ – 5-12% (2,5 мл/100 мл крови);

Химически связанный в бикарбонатах: в плазме NaHCO3, в эритроцитах KHCO3 – 60-90% (51 мл/100 мл крови;)

Связанный в карбаминовых соединениях гемоглобина 5—15% (4,5 мл/100 мл крови): Hb*NH2 + CO2 = HbNHCOOH – 11-20%

Механизм переноса Со2. Перенос Со2 из тканей в лёгкие осуществляется следующим образом.

Наибольшее парциальное давление Со2 в кл тканей и в тканевой жидкости — 60 мм рт.ст.; в притекающей артериальной крови оно составляет 40 мм рт.ст. Благодаря этому градиенту Со2 движется из тканей в капилляры. В рез-те её парциальное давление возрастает, достигая в венозной крови 46—48 мм рт.ст. Под влиянием высокого парциального давления часть Со2 физически растворяется в плазме крови.

Значение карбангидразы.

Карбоангидраза - фермент, катализирует обратимое образование угольной кислоты Н2СО3 из двуокиси углерода и воды. Содержится в эритроцитах, клетках почек, слизистой желудка, сетчатке глаза и др. К. эритроцитов обеспечивает в тканях связывание CO2 кровью и быстрое освобождение последней от CO2 в лёгких. Ингибиторы карбоангидразы применяют в медицине для лечения некоторых сердечно-сосудистых и др. заболеваний.

Н2СО3 диссоциирует на ионы водорода Н+ и гидрокарбоната (НСОз), к-е проникают через мембрану в плазму. Наряду с этим СО2 соединяется с белковым компонентом гемоглобина, образуя карбоаминовую связь. В целом 1 л венозной крови фиксирует около 2 ммоль СО2 . Из этого кол-ва 10% находится в виде карбоаминовой связи с гемоглобином, 35% составляют ионы гидрокарбоната в эритроцитах, и оставшиеся 55% представлены угольной кислотой в плазме.

СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 ↔ НСО3- + Н+ Hb-NH2 + СО2 ↔ HbNHСООН- + Н+

Ф-т участвует в: управлении переносом дыхательных газов; регуляции рН; управлении р-ями биосинтеза с участием бикарбоната; регуляции обновления костной Тк; образовании мочи и цереброспинальной жидкости; р-ях, обеспечивающих образование HcСl в ж-зах желудка, бикарбонатов в соке поджелудочной ж-зы и слюне.

Кривая диссоциации оксигемоглобина.

Кривая диссоциации оксигемоглобина (сатурационная) (имеет S-образную форму.) – это кривая,

отражающая зависимость степени оксигенации гемоглобина от напряжения О2 в окружающем пространстве. Плато кривой характерно для насыщенной О2(сатурированной) артериальной крови, а крутая нисходящая часть кривой - венозной, или десатурированной, крови в тканях.

Сродство О2 к гемоглобину и способность отдавать О2 в тканях зависит от метаболических потребностей кл организма и регулируется важнейшими факторами метаболизма тканей, вызывающими смещение кривой диссоциации. К этим факторам относятся: концентрация водородных ионов, температура, парциальное напряжение углекислоты и соединение, которое накапливается в эритроци-

тах (2,3-дифосфоглицератфосфат (ДФГ)). Уменьшение рН крови вызывает сдвиг кривой диссоциации вправо, а увеличение рН крови - сдвиг кривой влево. Вследствие повышенного содержания СО2 в тканях рН также меньше, чем в плазме крови. Величина рН и содержание СО2 в тканях организма изменяют сродство гемоглобина к О2. При повышении концентрации водородных ионов и парциального напряжения СО2 в среде сродство гемоглобина к кислороду снижается. Этот "эффект" имеет важное приспособительное значение: СО2 в тканях поступает в капилляры, поэтому кровь при том же рО2 способна освободить больше кислорода. Образующийся при расщеплении глюкозы метаболит 2,3-ДФГ также снижает сродство гемоглобина к О2.

На кривую диссоциации оксигемоглобина оказывает влияние также и температура. Рост t° значительно увеличивает скорость распада оксигемоглобина и уменьшает сродство гемоглобина к О2. Увеличение t° в работающих мышцах способствует освобождению О2 Связывание О2 гемоглобином снижает сродство его аминогрупп к СО2 (эффект Холдена). Диффузия СО2 из крови в альвеолы обеспечивается за счёт поступления растворённого в плазме крови СО2 (5-10%), из гидрокарбонатов (80-90%) и, наконец, из карбаминовых соединений эритроцитов (5-15%), к-е способны диссоциировать.

Связывание О2 с гемоглобином и высвобождение его зависят от парциального давления О2. Чем выше парциальное давление О2, тем больше содержание оксигемоглобина; при парциальном давлении 80 мм рт.ст. практически весь гемоглобин насыщается кислородом, за исключением незначительного количества (1—2 %), «занятого» двуокисью углерода.

Биологическое значение кривой диссоциации оксигемоглобина. Кривая диссоциации ок-

сигемоглобина имеет важное биологическое значение для переноса О2 кровью. Участок кривой, соответствующий низким парциальным значениям О2, характеризует содержание оксигемоглобина в капиллярах тканей, а фрагмент кривой, лежащий в области высокого парциального давления кислорода 80—100 мм рт.ст., соответствует крови в легочных капиллярах.

Эффективность транспорта кислорода к тканям определяют 2 фактора: кол-во оксигемоглобина, образовавшегося в лёгких, и кол-во О2, отдаваемого тканям, что зависит от степени распада оксигемоглобина в восстановленный гемоглобин. Процесс наиболее эффективного переноса О2 к тканям соответствует S-образной форме кривой диссоциации оксигемоглобина. В области высокого парциального давления О2 кривая близка к насыщению О2 крови, а в области низких значений значительная часть оксигемоглобина отдаёт О2 и превращается в восстановленную ф.

Эффект Бора. При увеличении парциального давления СО2 в тканях кривая диссоциации оксигемоглобина, сдвигаясь вправо, отражает повышение способности оксигемоглобина отдавать О2 тканям и тем самым высвобождаться для дополнительного связывания СО2 и переноса её избытка из тканей в лёгкие. Напротив, при снижении парциального давления двуокиси углерода и смещении рН крови в основную сторону (алкалоз) сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево означает снижение способности оксигемоглобина отдавать О2 тканям и поглощать двуокись углерода для транспорта её к лёгким.

Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина иллюстрирует взаимосвязь транспорта О2 и СО2 в крови и сродство гемоглобина к этим газам.

Роль дыхания в регуляции рН крови. Содержание СО2 и О2 в крови и тканях активно влияет на рН. Избыток СО2 ведёт к увеличению содержания Н2СО3 и повышению концентрации Н+. Снижение СО2 вызывает обратную реакцию — развитие защелачивания (алкалоз).

При недостатке О2 (гипоксия) усиливается доля гликолитических реакций в метаболизме, что проявляется в избытке недоокисленных продуктов, молочной, а-кетоглютаровой и пировиноградной кислот. При выраженной гипоксии наблюдается сдвиг рН в кислую сторону (ацидоз).

Кривая диссоциации СО2. Содержание СО2 в кро-

ви зависит от её парциального давления; зависимость описывается кривой диссоциации двуокиси углерода.

По своему характеру эта кривая принципиально не отличается от кривой диссоциации оксигемоглобина. Однако содержание двуокиси углерода в крови не сводится только к диссоциации карбогемоглобина и описывает все способы транспорта. На рисунке приведены кривые связывания двуокиси углерода для оксигенированной (артериальной) и дезоксигенированной (венозной) крови.

Общая закономерность проявляется в увеличении содержания двуокиси углерода в крови при возрастании её парциального давления.

Дыхательный центр, современные представления о его структуре и локализации.

Дыхательный центр – совокупность нейронов специфических (дыхательных) ядер продолговатого мозга, способных генерировать дыхательный ритм.

Во время вдоха, когда воздух начинает поступать в лёгкие, они растягиваются и рецепторы, чувствительные к растяжению возбуждаются. Импульсы от них по волокнам блуждающего нерва поступают в структуры продолговатого мозга к группе нейронов, составляющих дыхательный центр (ДЦ). Как показали исследования, в продолговатом мозге в его дорсальных и вентральных ядрах локализованы центр вдоха и выдоха. От нейронов центра вдоха возбуждение поступает к мотонейронам СпМ, аксоны к-х составляют диафрагмальный, наружные межрёберные и межхрящевые нервы, иннервирующие дыхательные мышцы. Сокращение этих мышц ещё больше увеличивает объем ГрКл, воздух продолжает поступать в альвеолы, растягивая их. Поток импульсов в ДЦ от рецепторов лёгких увеличивается. Таким образом, вдох стимулируется вдохом.

Локализация структур ДЦ. При нанесении электрических стимулов в разнообразные структуры ЦНС были обнаружены различные области мозга, к-е оказывали влияние на дыхание. Среди этих структур — кора большого мозга, промежуточный мозг, включающий гипоталамус, средний мозг вместе с входящей в него ретикулярной формацией, мост, мозжечок, а также продолговатый и спинной мозг.

Локализация и функциональные свойства дыхательных нейронов. Нейроны дыхательно-

го центра локализованы в дорсомедиальной и вентролатеральной областях продолговатого мозга и образуют так называемые дорсальную и вентральную дыхательную группу.

Дыхательные нейроны, активность к-х вызывает инс-/экспирацию, называются соответственно инс- и экспираторными нейронами. Инс- и экспираторные нейроны иннервируют дыхательные мышцы. В дорсальной и вентральной дыхательной группах продолговатого мозга обнаружены следующие основные типы дыхательных нейронов:

1.Ранние инспираторные, к-е разряжаются с максимальной частотой в начале фазы вдоха;

2.Поздние инспираторные, макс частота разрядов к-х приходится на конец инспирации;

3.Полные инспираторные с постоянной или с постепенно нарастающей активностью в течение фазы вдоха;

4.Постинспираторные, к-е имеют максимальный разряд в начале фазы выдоха;

5.Экспираторные с постоянной или постепенно нарастающей активностью, к-ю они проявляют во вторую часть фазы выдоха;

6.Преинспираторные, к-е имеют макс пик активности непосредственно перед началом вдоха. Тип нейронов определяется по проявлению его активности относительно фазы вдоха и выдоха.

Внормальных (физиологических) условиях ДЦ получает афферентные сигналы от периферических и центральных хеморецепторов, сигнализирующих соответственно о парциальном давлении О2 в крови и концентрации Н+ во внекл жидкости мозга. В период бодрствования деятельность ДЦ регулируется доп сигналами, исходящими из различных структур ЦНС. У человека это, например, структуры, обеспечивающие речь. Речь (пение) может в значительной степени отклонить от

нормального уровень газов крови, даже снизить реакцию ДЦ на гипоксию или гиперкапнию. Афферентные сигналы от хеморецепторов тесно взаимодействуют с другими афферентными стимулами ДЦ, но, в конечном счёте, химический, или гуморальный, контроль дыхания всегда доминирует над нейрогенным. Например, человек произвольно не может бесконечно долго задерживать дыхание из-за нарастающих во время остановки дыхания гипоксии и гиперкапнии.

Современные представления о структуре ДЦ. Функциональная характеристика дыхатель-

ного центра может быть как узкой, так и широкой. В узком смысле слова под ДЦ понимают сравнительно ограниченную нейрональную структуру, к-я определяет ритмическое дыхание и без существования к-й дыхание невозможно. Такая нейрональная организация располагается в области продолговатого мозга. Как показали опыты, при разрушении этой зоны ритмическое дыхание необратимо исчезает. В широком смысле слова под ДЦ понимают совокупность структур мозга, так или иначе участвующих в регуляции дыхания и в наиболее совершенном приспособлении его к изменяющимся дыхательным потребностям организма.

Функции дыхательного центра:

1. Моторная/двигательная, – проявляется в виде сокращения дыхательных мышц. Двигательная функция ДЦ заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Под

генерацией дыхательного ритма понимают генерацию ДЦ вдоха и его прекращение (переход в экспирацию). Под паттерном дыхания следует понимать длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, МОД. Моторная функция ДЦ адаптирует дыхание к метаболическим потребностям организма, приспосабливает дыхание в поведенческих реакциях (поза, бег и др.), а также осуществляет интеграцию дыхания с др функциями ЦНС.

2. Гомеостатическая – связанна с изменением характера дыхания при сдвигах содержания О2 и СО2 во внутренней среде организма.

Гомеостатическая функция ДЦ поддерживает нормальные величины дыхательных газов (O2, CO2) и рН в крови и внекл жидкости мозга, регулирует дыхание при изменении температуры тела, адаптирует дыхательную функцию к условиям изменённой газовой среды (например при пониженном и повышенном барометрическом давлении).

Автоматия дыхательного центра.

Способность инс- и экспираторных нейронов автоматически генерировать ПД описывалась ещё Сеченовым, затем была зарегистрирована Эдрианом (1931г. на ДЦ ГМ золотой рыбки). Автоматия Дц имеет ряд особенностей, отличающих её от сердечной:

Форм-ся в рез-те взаимод-я многих Нкл, нек-е их к-х обладают св-вами тормозных нейронов.

Поддерживается постоянными тоническими сигналами от хеморецепторов сосудистых зон, РФ, гипоталамуса, рецепторов растяжения лёгких.

Находится под постоянным контролем коры, поэтому человек может изменять частоту и глубину дыхания в широких пределах.

Нейроны ДЦ ствола мозга обладают автоматизмом (способностью к спонтанному периодическому возбуждению). Для автоматической деят-ти нейронов ДЦ необходимо постоянное поступление к ним сигналов от хеморецепторов, а также от ретикулярной формации ствола мозга. Автоматическая деятельность нейронов ДЦ находится под выраженным произвольным контролем, к- й состоит в том, что человек может в широких пределах изменять частоту и глубину дыхания.

Механизм смены фаз дыхательного цикла.

Дыхательный цикл включает вдох, выдох и паузу между ними. Его длительность зависит от частоты дыхания и составляет 2,5-7 с. Продолжительность вдоха у большинства людей короче продолжительности выдоха. Длительность паузы очень изменчива, она может отсутствовать между вдохом и выдохом. Для инициирования вдоха необходимо, чтобы в инспираторном (активирующем вдох) отделе ДЦ в продолговатом мозге возник залп нервных импульсов и их посылка по нисходящим путям в составе вентрального и передней части бокового канатиков белого вещества СпМ в его шейный и грудной отделы. Эти импульсы должны достигнуть мотонейронов передних рогов сегментов СЗ-С5, форм-щих диафрагмальные нервы, а также мотонейронов грудных сегментов Th2-Th6, форм-щих межреберные нервы. Активированные ДЦ МТН СпМ посылают потоки сигналов по диафрагмальному и межреберным нервам к нервно-мышечным синапсам и вызывают сокращение диафрагмальной, наружных межреберных и межхрящевых мышц. Это приводит к увеличению объема грудной полости за счёт опускания купола диафрагмы и движения (подъём с поворотом) рёбер. В результате давление в плевральной щели уменьшается (до 6-20 см вод. ст. в зависимости от глубины вдоха), транспульмональное давление возрастает, становится больше сил эластической тяги лёгких и они растягиваются, увеличивая объем.

Увеличение объёма лёгких приводит к снижению давления воздуха в альвеолах (при спокой-

объёмная скорость воздушного потока в дыхательных путях (О) будет прямо пропорциональна градиенту давления (ΔР) между атмосферой и альвеолами и обратно пропорциональна сопротивлению (R) дыхательных путей для потока воздуха. При усиленном сокращении мышц вдоха ГрКл ещё более расширяется и объем легких возрастает. Глубина вдоха увеличивается. Это достигается благодаря сокращению вспомогательных инспираторных мышц.

Механизм выдоха отличается тем, что спокойный выдох происходит пассивно за счёт сил, накопленных при вдохе. Для остановки вдоха и переключения вдоха на выдох необходимо прекращение посылки нервных импульсов из ДЦ к мотонейронам СпМ и мышцам вдоха. Для осуществления усиленного выдоха необходима посылка потока нервных импульсов из центра выдоха к мотонейронам СпМ, иннервирующим мышцы выдоха — внутренние межреберные и мышцы брюшного пресса. Их сокращение приводит к ещё большему уменьшению объёма ГрКл и удалению большего объёма воздуха из лёгких за счёт подъёма купола диафрагмы и опускания рёбер. Уменьшение объёма ГрКл приводит к снижению транспульмо-

давления выходит из альвеол в атмосферу. Совершается выдох.

Факторы регуляции дыхания, механизмы их действия.

Зависимость деятельности ДЦ от газового состава крови. Деятельность ДЦ в значитель-

ной степени зависит от напряжения газов в крови и концентрации в ней Н+. Ведущее значение в опр величины легочной вентиляции имеет напряжение СО2 в артериальной крови.

Гуморальная регуляция дыхания. Углекислый газ, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания за счёт усиления ДЦ, оказывая влияние на спец хеморецепторы. Хеморецепторы, чувствительные к увеличению напряжения СО2 и к снижению напряжения О2 находятся в каротидных синусах и в дуге аорты. Артериальные хеморецепторы расположены в спец маленьких тельцах, к-е богато снабжены артериальной кровью. Большее значение для регуляции дыхания имеют каротидные хеморецепторы. При нормальном содержании О2 в артериальной крови в афферентных нервных волокнах, отходящих от каротидных телец, регистрируются импульсы. При снижении напряжения О2 частота импульсов возрастает особенно значительно. Кроме того, афферентные влияния с каротидных телец усиливаются при повышении в артериальной крови напряжения СО2 и концентрации Н+. Хеморецепторы, особенно каротидных телец, информируют ДЦ о напряжении О2 и СО2 в крови, к-я направляется к мозгу. Аортальные хеморецепторы на дыхание влияют слабо и большее значение имеют для регуляции кровообращения.

После перерезки артериальных (периферических) хеморецепторов у подопытных животных исчезает чувствительность дыхательного центра к гипоксии, но полностью сохраняется реакция дыхания на гиперкапнию и ацидоз.

В продолговатом мозге латеральнее пирамид обнаружены центральные хеморецепторы, которые постоянно стимулируются Н+, находящимися в СпМ жидкости. Перфузия этой области мозга раствором со сниженным рН резко усиливает дыхание, а при высоком рН дыхание ослабевает, вплоть до апноэ. Они существенно изменяют вентиляцию лёгких Например, снижение рН спиномозговой жидкости на 0,01 сопровождается увеличением лёгочной вентиляции на 4 л/мин.

Центральные хеморецепторы реагируют на изменение напряжения СО2 в артериальной крови позже, чем периферические хеморецепторы, т.к. для диффузии СО2 из крови в СпМ жидкость и далее в ткань мозга необходимо больше времени. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алкалоз - тормозят центральные хеморецепторы.

Рефлекторная саморегуляция дыхания. Нейроны ДЦ имеют связи с многочисленными механорецепторами дыхательных путей и альвеол лёгких и рецепторов сосудистых рефлексогенных зон. Благодаря этим связям осуществляется весьма многообразная, сложная и биологически важная рефлекторная регуляция дыхания и её координация с другими функциями организма.

Различают несколько типов механорецепторов: медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения лёгких, ирритантные быстро адаптирующиеся механорецепторы и J-рецепторы - "юкстакапиллярные" рецепторы лёгких.

Медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения лёгких расположены в ГлМ трахеи и брон-

хов. Возбуждаются при вдохе, импульсы от них по афферентным волокнам блуждающего нерва поступают в ДЦ. Под их влиянием тормозится активность инспираторных нейронов продолговатого мозга. Вдох прекращается, начинается выдох, при к-м рецепторы растяжения неактивны.

Ирритантные быстро адаптирующиеся механорецепторы, локализованные в С.О. трахеи и бронхов, возбуждаются при резких изменениях объёма лёгких, при растяжении/спадении лёгких, при действии на слизистую трахеи и бронхов механических/химических раздражителей. Результатом раздражения ирритантных рецепторов является частое, поверхностное дыхание, кашлевой рефлекс, или рефлекс бронхоконстрикции.

J-рецепторы - "юкстакапиллярные" рецепторы лёгких находятся в интерстиции альвеол и ды-

хательных бронхов вблизи от капилляров. Импульсы от J-рецепторов при повышении давления в малом круге кровообращения, или увеличении объема интерстициальной жидкости в лёгких (отёк), или эмболии мелких лёгочных сосудов, а также при действии БАВ (никотин, простагландины, гистамин) по медленным волокнам блуждающего нерва поступают в ДЦ - дыхание становится частым и поверхностным (одышка).

Важное биологическое значение, особенно в связи с ухудшением экологических условий и загрязнением атмосферы, имеют защитные дыхательные рефлексы - чихание и кашель.

Чихание. Раздражение рецепторов С.О. полости носа, например, пылевыми частицами или газообразными наркотическими в-вами, табачным дымом, водой вызывает сужение бронхов, брадикардию, снижение сердечного выброса, сужение просвета сосудов кожи и мышц. Различные механические и химические раздражения С.О. носа вызывают глубокий сильный выдох - чихание, способствующее стремлению избавиться от раздражителя. Афферентным путём этого рефлекса является тройничный нерв.

Кашель возникает при раздражении механо- и хеморецепторов глотки, гортани, трахеи и бронхов. При этом после вдоха сильно сокращаются мышцы выдоха, резко повышается внутригрудное и внутрилегочное давление (до 200 мм рт. ст.), открывается голосовая щель, и воздух из

дыхательных путей под большим напором высвобождается наружу и удаляет раздражающий агент. Кашлевой рефлекс является основным лёгочным рефлексом блуждающего нерва.

В регуляции дыхания большое значение имеют центры гипоталамуса. Под влиянием центров гипоталамуса происходит усиление дыхания, например, при болевых раpдражениях, при эмоциональном возбуждении, при физической нагрузке. Также принимают участие полушария большого мозга, которые участвуют в тонком адекватном приспособлении дыхания к меняющимся условиям существования организма.

Рефлекторные механизмы. Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) ре-

флекторные влияния на функциональное состояние дыхательного центра.

Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения рецепторов аль-

веол (рефлекс Геринга — Брейера), корня лёгкого и плевры (пульмоторакальный рефлекс),

хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов (рефлекс Гейманса), проприорецепторов дыхательных мышц.

Наиболее важным рефлексом является рефлекс Геринга — Брейера. В альвеолах лёгких заложены механорецепторы растяжения и спадения, являющиеся чувствительными нервными окончаниями блуждающего н. Любое увеличение объёма лёгочных альвеол возбуждает эти рецепторы. Этот рефлекс контролирует глубину и частоту дыхания. Он является примером регуляции по принципу обратной связи. После перерезки блуждающих нервов дыхание становится редким и глубоким. Рефлекс является одним из механизмов саморегуляции дыхательного процесса, обеспечивая смену актов вдоха и выдоха. При растяжении альвеол во время вдоха нервные импульсы от рецепторов растяжения по блуждающему нерву идут к экспираторным нейронам, которые, возбуждаясь, тормозят активность инспираторных, что приводит к пассивному выдоху. Легочные альвеолы спадаются, и нервные импульсы от рецепторов растяжения уже не поступают к экспираторным нейронам. Активность их падает, что создаёт условия для повышения возбудимости инспираторной части дыхательного центра и осуществлению активного вдоха.

Кроме того, активность инспираторных нейронов усиливается при нарастании концентрации углекислого газа в крови, что также способствует проявлению вдоха.

Пульмоторакальный рефлекс возникает при возбуждении рецепторов, заложенных в лёгочной ткани и плевре. Проявляется этот рефлекс при растяжении лёгких и плевры. Рефлекторная дуга замыкается на уровне шейных и грудных сегментов спинного мозга.

К дыхательному центру постоянно поступают нервные импульсы от проприорецепторов дыхательных мышц. Во время вдоха происходит возбуждение проприорецепторов дыхательных мышц и нервные импульсы от них поступают в инспираторную часть ДЦ. Под влиянием НИтормозится активность вдыхательных нейронов, что способствует наступлению выдоха.

Непостоянные рефлекторные влияния на активность дыхательных нейронов связаны с воз-

буждением разнообразных экстеро- и интерорецепторов. К ним относятся рефлексы, возни-

кающие при раздражении рецепторов С.О. ВДП, слизистой носа, носоглотки, температурных и болевых рецепторов кожи, проприорецепторов СкМ. Так, например, при внезапном вдыхании паров аммиака, хлора, сернистого ангидрида, табачного дыма и некоторых других веществ происходит раздражение рецепторов С.О. носа, глотки, гортани, что приводит к рефлекторному спазму голосовой щели, а иногда даже мускулатуры бронхов и рефлекторной задержке дыхания.

Влияние клеток коры большого мозга на активность дыхательного центра. По М.В. Сер-

гиевскому, регуляция активности дыхательного центра представлена тремя уровнями.

Первый уровень регуляции — СпМ. Здесь располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов, обусловливающие сокращение дыхательных мышц.

Второй уровень регуляции — продолговатый мозг. Здесь находится ДЦ. Этот уровень регуляции обеспечивает ритмичную смену фаз дыхания и активность СпМ МТН, аксоны к-х иннервируют дыхательную мускулатуру.

Третий уровень регуляции — верхние отделы ГМ, включающие и корковые нейроны. Только при участии коры большого мозга возможно адекватное приспособление реакций системы дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды.

Функциональная система газового гомеостаза организма.

Любая функциональная система формируется для получения полезного приспособительного результата. В данном случае таким полезным результатом будет поддержание на относительно постоянном уровне напряжения в артериальной крови кислорода и углекислого газа (РО2 и РСО2). Это главный показатель газового гомеостаза, к-й может обеспечить нормальное функционирование дыхательных ферментных цепей в МТХ, т.е. нормальное протекание процессов метаболизма.

Показатели газового гомеостаза для артериальной крови РО2 - 100 мм рт. ст. и РСО2 - 40 мм рт ст.

Газовый гомеостаз поддерживается на относительно постоянном уровне как при различных изменениях внешней среды (изменение атмосферного давления, состава вдыхаемого воздуха), так и при различных функциональных состояниях организма ( физическая работа, эмоциональное напряжение и др.).

Функциональная система газового гомеостаза, как и любая функциональная система, включает в себя:

Центральное звено или управляющее устройство, представлено структурами, обеспечи-

вающими нервный и гуморальный механизмы регуляции. Со стороны ЦНС - это прежде всего соответствующие центры продолговатого мозга, а также эмоциогенные области лимбико-ретику- лярного комплекса и кора больших полушарий.

Периферическое звено или объект управления – это разные физиологические сис, к-е мо-

гут принимать участие в достижении полезного результата. Прежде всего, это сис дыхания, а именно внешнего дыхания, регулируемыми параметрами которой являются глубина и частота дыхательных движений, изменение к-х приводит к изменению объёма лёгочной вентиляции.

Полезный результат или цель управления – это поддержание на относительно постоянном уровне напряжения в артериальной крови О2 и СО2.

Рецепторы результата, от которых по каналам обратной связи управляющее устройство получает информацию о том, достигнут полезный результат или надо внести в работу периферического звена соответствующие коррективы.

Обратная афферентация осуществляется как по нервному каналу от периферических хеморецепторов, так и по гуморальному – действие СО2 или водородных ионов на центральные хеморецепторы, расположенные в дыхательных областях продолговатого мозга.

СХЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ГОМЕОСТАЗА

КРОВЬ

Кровь, её состав и функции.

Понятие системы крови было введено в 1830-х гг. Х. Лангом.

Кровь – это физиологическая система, жидкая и подвижная СТк внутренней среды орг-ма. Состоит из жидкой среды — плазмы (55-60%) — и взвешенных в ней форменных элементов (4045%) (кл и их производных): эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Соотношение составляющих гематокритное число. Циркулирует по замкнутой системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с др Тк тела ввиду наличия гистогематических барьеров. Включает в себя:

периферическую (циркулирующую и депонированную) кровь;

органы кроветворения;

органы кроверазрушения;

механизмы регуляции.

Кровь как ткань обладает следующими особенностями:

1.все её составные части образуются за пределами сосудистого русла;

2.межклеточное вещество ткани является жидким;

3.основная часть крови находится в постоянном движении.

Плазма крови — жидкая часть крови, сост их низко молекулярных соед-й (не-)орг происхождения — солей/электролитов, углеводов, липидов, орг к-т и осн, промежуточных продуктов обмена, витаминов (около 2% массы) и белков, на долю которых приходится до 8% массы плазмы. Осн белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 90 % составляет вода.

Эритроциты (красные кровяные тельца) — самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок — гемоглобин. Он обеспечивает главную ф-ю эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — О2. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает О2, превращаясь в оксигемоглобин, к-й имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает О2, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме О2, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие СО2.

Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные кл мем фрагменты цитоплазмы гигантских кл костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.

Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы орг-ма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная ф-я — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных р-ях, выделяя при этом Т-кл, распознающие вирусы и всевозможные вредные в-ва; В-кл, вырабатывающие антитела, макрофаги, к-е уничтожают эти в- ва. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.

Основными функциями крови являются транспортная, защитная и регуляторная, остальные, приписываемые системе крови, являются лишь производными основных. Все 3 основные функции крови связаны между собой и неотделимы друг от друга.

Транспортная. Кровь переносит необходимые для жизнедеятельности органов и тканей различные в-ва, газы и продукты обмена. Осуществляется как плазмой, так и форменными элементами. Последние могут переносить все в-ва, входящие в состав крови. Многие из них переносятся в неизмененном виде, др вступают в нестойкие соединения с различными белками. Благодаря транспорту осуществляется дыхательная функция. Кровь осуществляет перенос гормонов, пит в- в, продуктов обмена, ферментов, различных БАВ, солей, к-т, щелочей, катионов, анионов, микроэлементов и др. С транспортом связана и экскреторная ф-я — выделение из организма метаболитов, отслуживших свой срок или находящихся в данный момент в избытке в-в.

Защитные. С наличием в крови лейкоцитов связана специфическая (иммунитет) и неспецифическая (гл.о. фагоцитоз) защита орг-ма. В составе крови содержатся все компоненты т.н. сис комплемента, играющей важную роль, как в специфической, так и неспецифической защите. К защитным ф-ям относится сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии и остановка кровотечения (гемостаз) в случае нарушения целостности сосудов.

Гуморальная регуляция деятельности орг-ма. В первую очередь связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, БАВ и продуктов обмена. Благодаря ней осуществляется сохранение постоянства внутренней среды орг-ма, водного и солевого баланса тканей и температуры тела, контроль за интенсивностью обменных процессов, регуляция гемопоэза и др физиол ф-й.

Плазма крови.

Орг в-ва: азотосод-е в-ва небелковой природы, безазотистые в-ва, ферменты, Сахар-5,5ммоль на литр, Белки

3 групы белков плазмы крови:

1) Альбумины 52-58% (обеспечивают 80% онкотического давления, осуществляют питательную функцию и являются резервом аминокислот для синтеза белков, транспорт холестерина, жк, синтезируются в печени)

2) Глобулины ( – транспорт гормонов, витаминов, микро(э); β - транспорт фосфолп, холестерина, стероидных гормонов; γ - включают АТ, защита от вирусов)

3) Фибриноген (1 фактор свертывания крови, под возд-ем тромбина переходит в фибрин, образуется в печени)

Функции: Транспортная (гормоны, метаболиты), защитная, поддержание рН,обеспечение онкоического объема крови.

Форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и их функции

Эритроциты – безъядерные кл обр-ся в ККМ, а разрушаются в селезёнке. В зависимости от размеров делятся на нормо-, микро- и макроциты. Примерно 85% всех кл им ф двояковогнутого диска или линзы с диаметром 7,2–7,5 мкм. Такая структура обусловлена наличием в цитоскелете белка спектрина и оптимальным соотношением холестерина и лецитина. Благодаря данной форме эритроцит способен переносить дыхательные газы – кислород и углекислый газ.

Функции эритроцитов:

дыхательная (связана с наличием гемоглобина и бикарбоната калия, за счёт к-х осуществляется перенос дыхательных газов);

питательная (связана со способностью мембраны клеток адсорбировать АМК и ЛП, к-е с током крови транспортируются от кишечника к тканям);

ферментативная (обусловлена присутствием на мембране карбоангидразы, метгемоглобинредуктазы, глютатионредуктазы, пероксидазы, истинной холинэстеразы);

защитная (осуществляется в результате оседания токсинов микробов и антител, а также за счет присутствия факторов свертывания крови и фибринолиза);

буферная.

Поскольку эритроциты содержат антигены, то их используют в иммунологических реакциях для выявления антител в крови.

Эритроциты обладают физиологическими и физико-химическими свойствами:

1.Пластичностью. Пластичность во многом обусловлена строением цитоскелета, в котором очень важным является соотношение фосфолипидов и холестерина. Это соотношение выражается в виде липолитического коэффициента и в норме составляет 0,9. Пластичность эритроцитов – способность к обратимой деформации при прохождении через узкие капилляры и микропоры. При снижении кол-ва холестерина в мембране наблюдается снижение стойкости эритроцитов.

2.Осмотической стойкостью (эритроциты способны противостоять разрушительному осмотическому воздействию).

3.Наличием креаторных связей, благодаря к-ым эритроциты являются идеальным переносчиками, транспортируют различные вещества и осуществляют межклеточное взаимодействие.

4.Способностью к оседанию. Способность к оседанию обусловлена удельным весом клеток, который выше, чем все плазмы крови. В норме она невысока и связана с наличием белков альбуминовой фракции, к-е способны удерживать гидратную оболочку эритроцитов. Глобулины являются лиофобными коллоидами, которые препятствуют образованию гидратной оболочки. Соотношение альбуминовой и глобулиновой фракций крови (белковый коэффициент) определяет скорость оседания эритроцитов. В норме он составляет 1,5–1,7.

5.Агрегацией. Агрегация наблюдается при уменьшении скорости кровотока и увеличении вязкости. При быстрой агрегации образуются «монетные столбики» – ложные агрегаты, которые распадаются на полноценные клетки с сохранённой мембраной и внутриклеточной структурой. При длительном нарушении кровотока появляются истинные агреганты, вызывающие образование микротромба.

6.Деструкцией. Деструкция (разрушение эритроцитов) происходит через 120 дней в ре-

зультате физиологического старения. Оно характеризуется:

постепенным уменьшением содержания липидов и воды в мембране;увеличенным выходом ионов K и Na;

преобладанием метаболических сдвигов;ухудшением способности к восстановлению метгемоглобина в гемоглобин;

понижением осмотической стойкости, приводящей к гемолизу.

Стареющие эритроциты за счёт понижения способности к деформации застревают в миллипоровых фильтрах селезёнки, где поглощаются фагоцитами. Около 10 % клеток подвергаются разрушению в сосудистом русле.

Лейкоциты – ядросодержащие клетки крови, размеры которых от 4 до 20 мкм. Продолжитель-

ность их жизни сильно варьируется и составляет от 4–5 до 20 дней для гранулоцитов и до 100 дней для лимфоцитов. Уровень кл в крови непостоянен и подвержен суточными и сезонным колебаниям в соответствии с изменением интенсивности обменных процессов.

Лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты.

Среди гранулоцитов в периферической крови встречаются: нейтрофилы – 46–76 %; эозинофи-

лы – 1–5 %; базофилы – 0–1 %.

В группе незернистых клеток выделяют: моноциты – 2—10 %; лимфоциты – 18–40 %. Процентное содержание лейкоцитов в периферической крови называется лейкоцитарной фор-

мулой, сдвиги к-й в разные стороны свидетельствуют о пат пр-сах, протекающих в орг-ме. Различают сдвиг вправо – понижение функции ККМ, сопровождающееся увеличением кол-ва старых форм нейтрофильных лейкоцитов. Сдвиг влево является следствием усиления ф-й ККМ, в крови увеличивается кол-во молодых форм лейкоцитов. В норме соотношение м/у молодыми и старыми формами лейкоцитов составляет 0,065 и называется индексом регенерации. За счёт наличия ряда физиологических особенностей лейкоциты способны выполнять множество функций. Важнейшими из свойств являются амебовидная подвижность, миграция (способность проникать через стенку неповреждённых сосудов), фагоцитоз.

Лейкоциты выполняют в организме защитную, деструктивную, регенеративную, ферментативную функции. Защитное св-во связано с бактерицидным и антитоксическим д-ем агранулоцитов, участием в процессах свёртывания крови и фибринолиза. Деструктивное д-е заключается в фагоцитозе отмирающих клеток. Регенеративная активность способствует заживлению ран. Ферментативная роль связана с наличием ряда ферментов.

Иммунитет – способность орг-ма защищаться от генетически чужеродных в-в и тел. В зависимости от происхождения мб наследственным и приобретённым. Основан на выработке антител на действие антигенов. Выделяют клеточное и гуморальное звенья иммунитета. Клеточный иммунитет обеспечивается активностью Т-лимфоцитов, а гуморальный – В-лимфоцитов.

Тромбоциты – безъядерные клетки крови, диаметром 1,5–3,5 мкм. Они имеют уплощенную форму, образуются в ККМ путём отшнуровывания от мегакариоцитов.

Тромбоцит содержит две зоны: гранулу (центр, в котором находятся гликоген, факторы свертывания крови и т. д.) и гиаломер (периферическую часть, состоящую из эндоплазматического ретикулума и ионов Ca).

Мембрана построена из бислоя и богата рецепторами. Рецепторы по функции делятся на специфические и интегрированные. Специфические способны взаимодействовать с различными веществами, за счет чего запускаются механизмы, аналогичные действию гормонов. Интегрированные обеспечивают взаимодействие между тромбоцитами и эндотелиоцитами.

Для тромбоцитов характерны следующие свойства: амебовидная подвижность; быстрая разрушаемость; способность к фагоцитозу; способность к адгезии; способность к агрегации.

Функции тробоцитов:

1.Трофическая заключается в обеспечении сосудистой стенки питательными веществами, за счет которых сосуды становятся более упругими.

2.Регуляция сосудистого тонуса достигается благодаря наличию биологического вещества – серотонина, вызывающего сокращения гладкомышечных клеток. Трамбоксан А2 (производный арахидоновой кислоты) обеспечивает наступление сосудосуживающего эффекта за счет снижения сосудистого тонуса.

3.Тромбоцит принимает активное участие в процессах свёртывания крови за счёт содержания в гранулах тромбоцитарных факторов, которые образуются либо в тромбоцитах, либо адсорбируются в плазме крови.

4.Динамическая функция заключается в процессах адгезии и агрегации тромбов. Адгезия – процесс пассивный, протекающий без затраты энергии. Тромб начинает прилипать к поверхности сосудов за счет интергиновых рецепторов к коллагену и при повреждении выделяется на поверхность к фибронектину. Агрегация происходит параллельно адгезии и протекает с затратой энергии. Поэтому главным фактором является наличие АДФ. При взаимодействии АДФ с рецепторами начинается активация J-белка на внутренней мембране, что вызывает активацию фосфолипаз А и С. Фосфолипаза а способствует образованию из арахидоновой кислоты тромбоксана А2 (агреганта). Фосфолипаза с способствует образованию иназитолтрифосфата и диацилглецерола. В результате активируется протеинкиназа С, повышается проницаемость для ионов Ca.

Врезультате из эндоплазматического ретикулума они поступают в цитоплазму, где Ca активирует кальмодулин, который активирует кальцийзависимую протеинкиназу.

Гематокрит́ (гематокритная величина, гематокритное число) — объём красных кровяных

кл в крови. Измеряет способность крови переносить О2. Иногда опр как отношение суммарного объёма всех ФЭ (эритро-, лейко-, тромбоциты) к общему объёму крови; разница, однако, невелика, поскольку 99% общего объёма ФЭ приходится именно на эритроциты. Гематокрит (Ht) выражают в % к общему объёму крови, или в л на литр (л/л) — тогда он обозначается десятичной дробью (с точностью до сотых), соот-ей доле ФЭ в 1 л крови (450 мл кл в 1 л крови = 0,45 л/л = 45 %).

Кровь у человека на 40—45 % состоит из ФЭ, на 55—60 % из плазмы — жидкого МКлВ, содержащего 90—93 % воды и 7—10 % сухого в-ва (белки, углеводы, соли). В норме у М равен 0,40— 0,48, а женщины — 0,36—0,46. У новорождённых ≈ на 20% выше, а у маленьких детей — примерно на 10% ниже, чем у взрослого. Опр проводится с пом спец стеклянной градуированной трубочки — гематокрита, к-ю заполняют кровью и центрифугируют, после чего отмечают, какую часть трубочки занимают ФЭ. Всё шире распрост также исп автоматических анализаторов.

Биологические константы крови Мягкие (пластичные) константы крови константы, к-е могут отклоняться от константного

уровня в относительно широких пределах без существенных изменений ЖД кл (ОЦК, соотношение объёма плазмы и ФЭ, кол-во ФЭ и гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, относит плотность крови).

Жесткие константы - их колебание допустимо в очень небольших диапазонах, т.к. отклонение на значительные величины приводит к нарушению ЖД кл или ф-й целого организма (постоянство ионного состава крови, кол-во белков в плазме, О2 и СО2, осмотическое давление крови, ур глюкозы, рН крови).

Основные константы крови чел-а

Физико-химические свойства крови:

Цвет крови. Опр наличием в эритроцитах особого белка — гемоглобина. Артериальная кровь хар-ся ярко-красной окраской, что зависит от содержания в ней гемоглобина, насыщенного О2 (оксигемоглобин). Венозная кровь имеет тёмно-красную с синеватым оттенком окраску, что объясняется наличием в ней не только окисленного, но и восстановленного гемоглобина. Чем активнее орган и чем больше отдал О2 тк гемоглобин, тем более тёмной выглядит венозная кровь.

Относительная плотность (удельный вес) крови - зависит от кол-ва эритроцитов, содержа-

ния в них гемоглобина и белкового состава плазмы. У взрослого человека равна 1.050 - 1.060, а плазмы 1.029 - 1.034. У новорожденных она составляет 1.060 - 1.080, т.е. несколько выше, чем у взрослых, а у мужчин - 1.057 т е. выше, чем у женщин - 1.053, что объясняется неодинаковым содержанием в крови эритроцитов. Снижению удельного веса крови способствует белковое голодание (когда человек употребляет в основном жирную и углеводную пищу), а также анемия (снижение кол-ва гемоглобина и эритроцитов).

Вязкость крови. Зависит гл.о. от содержания эритроцитов и в меньшей степени от белков плазмы. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость плазмы будет равна 1,7 - 2,2, а вязкость цельной крови около 4,5 — 5,1. У венозной крови несколько больше, чем артериальной, что обусловлено поступлением в эритроциты СО2, благодаря чему незначительно увеличивается их размер. Вязкость возрастает при опорожнении депо крови, содержащей большее число эритроцитов. Сгущению способствует потеря жидкости, например, при неукротимой рвоте, диарее, обширных ожогах, усиленной физ работе (жидкость удаляется с потом), а также употребление мясной пищи (мясо - белковый продукт, а ↑ содержания в крови белка → к ↑ вязкости). Повышение вязкости вызывает затруднение работы сердца и замедляет кровоток.

Осмотическое давление крови - сила, к-я заставляет переходить растворитель (д/крови это вода) ч/з полупроницаемую мем из менее в более концентрированный р-р. Равно приблизительно 7,6 - 8,1 атм. Зависит в осн от растворённых в ней низкомолекулярных соед-й, гл.о. солей (NaCl и др.). Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты кл метаболизма могут изменять осм д в небольших пределах. Осмотическое давление в крови, лимфе, тк жидкости, тк приблизительно одинаково и отличается постоянством. Это играет чрезвычайно важную роль в ДЖ кл. Благодаря этому вода равномерно распред-ся м/у кл и тк. По величине осм. д. в сравнении с осм. д. крови различают след р-ры:

а) Солевой р-р, имеющий равное с кровью осмотическое давление, называется изотоническим (физиологическим). Примером является 0,9% р-р NaCl, к-й переливают при кровопотерях, интоксикациях, исп в качестве растворителя многих ЛС для внутривенного введения.

б) Солевой р-р с более высоким осмотическим давлением, чем в плазме крови называется гипертоническим. Например, 9% р-р NaCl - его можно исп только для наружного применения и ни в коем случае для в/в, т.к. при этом из-за стремления разбавить высокую концентрацию солей в крови и межклеточной жидкости, вода выйдет из клеток, и они сморщатся.

в) Солевой р-р с более низким осмотическим давлением, чем в крови и тк, называется гипотоническим, например 0,3% р-р NaCl. Эритроциты, помещённые в такой р-р, набухают, в рез-те перехода в них воды, т.к. осмотическое давление в эритроцитах будет выше, чем в таком р-ре.

Онкотическое давление - часть осмотического, обусловлено содержащимися в плазме крови белками-альбуминами, к-е гидрофильны, т. е. сп-ны притягивать к себе Н2О. Благодаря этому жидкость удерживается в сосудистом русле. Общее кол-во мол белка в плазме из-за их большой мол-й массы относительно мало, благодаря чему значение не превышает 25 - 30 мм.рт.ст.

Температура крови. Во многом зав-т от интенсивности обмена в-в органа, от к-го оттекает кровь, колеблется в пределах 37—40°С. При движении крови не только происходит нек-е выравнивание т° в различных сосудах, но и создаются усл для отдачи/сохранения тепла в орг-ме.

Реакция крови - опр концентрацией ионов Н. В норме рН слабощелочная. рН д/венозной крови равен 7,36; д/артериальной - 7,4. Только в этих пределах могут активно работать ФС кл. В кл и тк рН достигает 7,2 и даже 7,0, что зависит от обр-я в них в пр-се обмена в-в «кислых» продуктов метаболизма. При различных физиол состояниях рН крови может изменяться как в кислую (до 7,3), так и в щелочную (до 7,5) сторону. Более значительные отклонения рН сопровождаются тяжелейшими последствиями для орг-ма. Так, при рН крови 6,95 наступает потеря сознания, если же концентрация ионов Н+ уменьшается и рН становится равным 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания). Поддержание постоянства кислотно-основного состояния (КОС) обеспечивается буферными системами крови. Сущ карбонатная, фосфатная, гемоглобиновая и белков плазмы. В качестве примера рассмотрим д-е карбонатной, состоящей из Н2СО3 и Na2СО3:

2NaОН + Н2СО3 → Na2СО3 + 2Н2О (щелочной продукт нейтральная среда обмена) НCl + NaНСО3 → NaCl + Н2СО3 (кислый продукт нейтральная среда обмена)

Т.о., значение БС заключается в том, что они нейтрализуют поступающие в кровь кислые и щелочные продукты обмена, препятствуя сдвигу рН в сторону. Сохранению постоянства КОС способствует также деятельность нек-х органов. Так, ч/з лёгкие удаляется избыток углекислоты при её накоплении в крови. Важную роль в этом пр-се играют и почки. При накоплении в организме кислых соед-й почки задерживают осн и выделяют кислые соли, а при накоплении осн со- ед-й они, наоборот, задерживают кислые и выделяют осн. При нек-х заб-ях наблюдается сдвиг р- и крови в кислую сторону - ацидоз (накопление Н+) или в щелочную - алкалоз (накопление ОН-), что ведёт к гибели орг-ма, т.к. прежде всего отражается на активности ферментов, без к-х невозможен нормальный ход реакций.

СОЭ. Величина зависит от возраста и пола. У новорожденных = 1—2 мм/ч, у детей старше 1 года и у мужчин = 6—12 мм/ч, у женщин = 8—15 мм/ч, у пожилых людей обоего пола = 15—20 мм/ч. Наибольшее влияние на величину оказывает содержание фибриногена: при ↑ его концентрации более 4 г/л СОЭ ↑. Резко ↑ во время беременности, когда содержание фибриногена в плазме значительно ↑. Повышение СОЭ наблюдается при воспалительных, инфекционных и онкологических заболеваниях, а также при значительном уменьшении числа эритроцитов (анемия). Уменьшение СОЭ у взрослых людей и детей старше 1 года является неблагоприятным признаком.

Гемоглобин и его соединения

Гемоглобин относится к числу важнейших дыхательных белков, принимающих участие в переносе О2 от лёгких к тканям. Он является основным компонентом эритроцитов крови, в каждом из них содержится примерно 280 млн молекул гемоглобина.Молекулярная масса гемоглобина че-

ловека равна 68800 Да. Является сложным белком, к-й относится к классу хромопротеи-

нов и состоит из двух компонентов: железосодержащего гема – 4 %; и белка глобина – 96 %. На одну молекулу глобина приходится 4 молекулы гемма.

Гем состоит из молекулы порфирина, в центре к-й расположен атом железа со степенью окисления +2, способный присоединять О2. Это соединение довольно неустойчивое и легко превращается либо в гематин, либо в гемин. Белковая часть гемоглобина человека неоднородна по своей структуре, благодаря чему разделяется на ряд фракций. Большая часть гемоглобина взрослого человека (до 95-98 %) состоит из фракции HbA (взрослый). От 2 до 3 % всего гемоглобина приходится на фракцию А2. Наконец, в эритроцитах взрослого человека находится т.н. фетальный (гемоглобин F) ,содержание его в норме подвержено значительным колебаниям, хотя редко превышает 1-2%. Гемоглобины А и А2 обнаруживаются практически во всех эритроцитах, тогда как гемоглобин F присутствует в них не всегда (содержится преимущественно у плода). К моменту рождения ребёнка на его долю приходится до 70-90 %. Имеет большее сродство к О2, чем гемоглобин А, что позволяет тканям плода не испытывать гипоксии, несмотря на относительно низкое напряжение О2 в его крови.

Кроме т.н. «нормальных» гемоглобинов, существуют ещё аномальные, встречающиеся при различных заб-х системы крови, генных мутаций на уровне структурных и регуляторных генов. В настоящее время насчитывается более 300 аномальных гемоглобинов. Все они отличаются друг от друга строением глобина.

Первичными структурными элементами молекулы гемоглобина являются ппц, носящие наименование протомеров и состоящие из АМК. Молекула включает в себя 2 α– и 2 β-ппц. Свойства гемоглобина, наличие нормальных и пат гемоглобинов зависит от того порядка, в к-м расположены АМК, а также от того, находятся цепи в виде спиралей или в простом виде, т.е. от вторичной, третичной и четвертичной его структуры.

В крови взрослого человека содержится до 95–98 % гемоглобина. Внутри эритроцита молекулы гемоглобина распространяются по-разному. Вблизи мем лежат к ней перпендикулярно, что улучшает взаимод-е гемоглобина с О2. В центре кл лежат более хаотично. У М в норме содержание гемоглобина примерно 130–160 г/л, а у Ж – 120–140 г/л. У беременных содержание гемоглобина может падать до 110 г/литр, и это не является патологией.

Выделяют четыре формы гемоглобина:

1.Оксигемоглобин (ННbО2) - содержит 2хвалентное железо и способен связывать О2, переносит газ к тк и органам.

2.Метгемоглобин - содержит 3хвалентное железо, не вступает в обратимую р-ю с О2 . Сильные окислители (ферроцианид, бертолетова соль, перекись водорода и др.) изменяют заряд от

Fe2+ до Fe3+. При этом нарушается транспорт О2, что может привести к тяжелейшим последствиям и даже смерти.

3.Карбоксигемоглобин (ННbСО) - обр соединение с СО, обладает высоким сродством с окисью углерода, поэтому комплекс распадается медленно. Это обусловливает высокую ядовитость СО.

Однако при вдыхании чистого О2 резко возрастает скорость распада карбоксигемоглобина, чем на практике пользуются при отравлении СО.

4.Миоглобин - по структуре близок к гемо- и находится в мышцах, особенно в сердечной, свя-

зывает О2, образуя депо, к-е исп организмом при снижении кислородной ёмкости крови. За счёт миоглобина происходит обеспечение О2 работающих мышц.

5.Карбогемоглобин (ННbСО2) - ч/з аминную гр связывается с СО2, образуя , благодаря чему переносится от 10до 20 % всего транспортируемого кровью СО2.

6.Восстановленный/редуцированный (ННb) - отдавший О2

Гемоглобин выполняет дыхательную и буферную функции. 1 моль гемоглобина способен связать 4 моля О2, а 1 г – 1,345 мл газа. КЕК – максимальное кол-во О2, к-е может находиться в 100 мл крови. При выполнении дыхательной ф-и молекула гемоглобина изменяется в размерах. Соотношение м/у гемоглобином и оксигемоглобином зависит от степени парциального давления в крови. Буферная ф-я связана с регуляцией pH крови. Также способен связывать нек-е токсические в-ва, благодаря чему поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз.

В артериальной крови преобладает содержание оксигемоглобина, от чего её цвет приобретает алую окраску. Венозной крови до 35 % всего гемоглобина приходится на ННb.

Гемолиз. Виды гемолиза

Гемолиз - процесс разрушения оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму крови. Гемоглобин эритроцитов, выходя в плазму крови, окрашивает её в красный цвет, и кровь становится прозрачной - "лаковая кровь". По мех-му происхождения различают несколько видов гемолиза.

Физиологический {печень, ККМ, селезёнка; смена эритроцитов на новые} – пр-с, постоянно протекающий в орг-ме, в рез-те к-го в селезёнке происходит захват из кровотока и разрушение «старых» эритроцитов макрофагами. Поэтому гемоглобин в плазме циркулирующей крови отсутствует (или обнаруживаются его мин кол-ва – следы). При укусах пчёл, ядовитых змей, переливании несовместимой в групповом отношении крови, малярии, очень больших физ нагрузках может происходить гемолиз эритроцитов в разных участках сосудистого русла. Это сопровождается появлением гемоглобина в плазме циркулирующей крови (гемоглобинемия) и выделением его с мочой (гемоглобинурия).

Осмотический может возникнуть в гипотонической среде (содержание солей в нем меньше 0,85 %). Концентрация р-ра NaCl, при к-й начинается гемолиз, носит название мин осмотической резистентности эритроцитов. В норме она колеблется между 0,48-0,46 %. Концентрация р-а NaCl, при к-й наступает полный гемолиз, называется макс резистентностью эритроцитов (0,34-0,32%). Осмотический гемолиз возможен только in vitro, т.к. в целостном орг-ме кровь ни при каких условиях не может достигнуть столь выраженной гипотоничности. Опр осмотической резистентности - один из лабораторных методов опр зрелости и функциональной полноценности эритроцитов. Незрелые, молодые эритроциты имеют повышенную резистентность, а старые эритроциты - пониженную. При этом газотранспортная активность и тех, и др снижена, поэтому чрезмерное изменение осмотической резистентности эритроцитов свидетельствует о нарушении их ф-и. Осмотическая резистентность – это один из показателей общего анализа крови, хар-ся 2мя цифрами, например, рез-т 0,33-0,47% NaCl является нормальным. Меньшая цифра указывает макс, а большая – мин стойкость эритроцитов к гемолитическому воздействию.

УФ и др. виды радиации, большие дозы звука (особенно ультразвука), электрический ток (удар молнии, сетевой электроток) вызывают физический гемолиз. Под влиянием проникающей лучистой энергии в оболочке эритроцита поры оболочки расширяются. В норме оболочка состоит из слоёв липида, белков и содержит большое кол-во пор (каналов) диаметров около 200 А.

Химический может быть вызван хлороформом, эфиром, р-рами КиЩ, нек-ми ЛС (например, сульфаниламидами), разрушающими белково-липидную оболочку эритроцитов.

Биологический могут вызываться гемолизинами растительного происхождения (отравление грибами). А также вызывается различными соединениями животного происхождения (укусы змей, насекомых (пчел), ядами паразитов человека (глистов), болезнетворных МиО столбняка, стафилококка. Усиливается при гемолитической желтухе новорожденных (антирезус-фактор), лучевой болезни, при переливании несовместимых групп крови.

Температурный (термический) возникает при замораживании/размораживании крови в рез-те разрушения оболочки эритроцитов кристалликами льда. А при несчастных случаях замерзание крови в дистальных отделах конечностей.

Механический происходит при сильных механических воздействиях на кровь, например, при встряхивании ампулы с кровью, при длительной циркуляции крови в сис аппаратов искусственного кровообращения. У здорового человека незначительный механический гемолиз может наблюдаться при длительном беге по твёрдому покрытию, при работах, связанных с продолжительным сильным сотрясением тела.

Патологический происходит вне органов гемолиза, сопровождается разрушением новых эритроцитов.

Понятие об осмотической резистентности эритроцитов

Осмотическая резистентность эритроцитов - стойкость эритроцитов к различным воз-

действиям; чем ниже показатель, там меньше гемолиз; характеризует устойчивость эритроцитов к гемолизу при добавлении солевых р-ров со снижающейся концентрацией.

Нормальная макс осмотическая резистентность эритроцитов составляет 0,34— 0,32%, а мин —

0,48—0,46 %.

Мин резистентность эритроцитов опр по едва уловимым следам гемолиза эритроцитов (лёгкое порозовение или желтизна р-ра). Макс резистентность эритроцитов – полный гемолиз эритроцитов, интенсивно красная окраска р-ра, р-р прозрачный, осадок отсутствует.

Мин Резистентность эритроцитов опр макс концентрацией гипотонического р-ра натрия хлорида (в серии р-ров с постепенно уменьшающейся концентрацией), при к-й начинается гемолиз наименее устойчивых эритроцитов, находящихся в р-ре в течение 3 ч; макс — мин концентрацией гипотонического р-ра натрия хлорида, вызывающего в течение 3 ч гемолиз всех эритроцитов крови, помещённых в этот р-р.

Клин значение – снижение ОРЭ наблюдается при гемолитической анемии новорожденных, отравлении свинцом, наследственном микросфероцитозе.

Макс ОРЭ ниже 0,32% возможна после больших кровопотерь и спленэктомии, при гемоглобинозе С, застойных желтухах, а также в нек-х случаях полицитемии. Повышение осмотической резистентности эритроцитов ниже 0,32% характерно для талассемии и гемоглобинопатии.

Мин ОРЭ выше 0,48% наблюдается при семейной гемолитической анемии, гемолитической анемии новорожденных и отравлении свинцом. Можно обнаружить небольшие изменения и при токсикозах, бронхопневмониях, туберкулёзе, малярии, лейкемии, миелосклерозах, лимфогранулематозе, циррозе печени.

Гемостаз: фазы и механизмы

Гемостаз – сложная биологическая сис приспособительных р-й, обеспечивающая сохранение жидкого состояния крови в сосудистом русле и остановку кровотечений из повреждённых сосудов путём тромбирования. Система включает следующие компоненты:

1.сосудистую стенку (эндотелий);

2.форменные элементы крови (тромбоциты, лейкоциты, эритроциты);

3.плазменные ферментные сис (ССК, фибринолиза, клекреин-кининовая);

4.механизмы регуляции.

Функции системы гемостаза:

1.Поддержание крови в сосудистом русле в жидком состоянии.

2.Остановка кровотечения.

3.Опосредование межбелковых и межклеточных взаимодействий.

4.Опсоническая – очистка кровяного русла от пр-тов фагоцитоза небактериальной природы.

5.Репаративная – заживление повреждений и восстановления целостности и жизнеспособности кровеносных сосудов и тканей.

Различают два механизма гемостаза Сосудисто-тромбоцитарный (микроциркулярный; первичный) обеспечивает остановку крово-

течения в мельчайших сосудах, где имеются низкое кровяное давление и малый просвет сосудов. Остановка кровотечения может произойти за счёт: сокращения сосудов; образования тромбоцитарной пробки; сочетания того и другого. Механизм обеспечивает остановку кровотечения благодаря способности эндотелия синтезировать и выделять в кровь БАВ, изменяющие просвет сосудов, а также адгезивно-агрегационной ф-и тромбоцитов. Изменение просвета сосудов происходит за счёт сокращения ГлМ элементов стенок сосудов как рефлекторным, так и гуморальным путём. Тромбоциты обладают способностью к адгезии (способностью прилипать к чужеродной поверхности) и агрегацией (склеиваться др с др). Это способствует образованию тромбоцитарной пробки и запускает процесс свёртывания крови.

Остановка кровотечения за счет сосудисто-тромбоцитарного механизма гемостаза осуществляется следующим образом: при травме происходит спазм сосудов за счёт рефлекторного сокращения (кратковременный первичный спазм) и д-я БАВ на стенку сосудов (серотонина, (нор-)адреналина), к-е освобождаются из тромбоцитов и повреждённой ткани. Этот спазм вторичный и более продолжительный. Параллельно происходит формирование тромбоцитарной пробки, к-я закрывает просвет повреждённого сосуда. В основе её обр-я лежит способность тромбоцитов к адгезии (в месте повреждения стенка сосуда становится заряженной положительно, отрицательно заряженные тромбоциты прилипают к обнажившимся КВ БМ; завершается за 3-10 сек.) и агрегации (стимулятор - «внешняя» АДФ, выделяющаяся из поврежденного сосуда и «внутренняя» АДФ, освобождающаяся из тромбоцитов и эритроцитов). Тромбоциты легко разрушаются и выделяют БАВ и тромбоцитарные факторы, запускают пр-с свёртывания, в результате к-го обр-ся нерастворимый белок фибрин. Нити фибрина оплетают тромбоциты, и образуется фи- брин-тромбоцитарная структура (пробка). Из тромбоцитов выделяется особый белок – тромбостеин, под влиянием к-го происходит сокращение тромбоцитарной пробки и образуется тромбоцитарный тромб, к-й прочно закрывает просвет сосуда, и кровотечение останавливается.

Коагуляционный (свёртывание крови; вторичный) обеспечивает остановку кровотечения в более крупных сосудах (мышечного типа). Остановка кровотечения осущ-ся за счёт свёртывания крови – гемокоагуляции. Процесс заключается в переходе растворимого белка плазмы крови фибриногена в нерастворимый фибрин. Кровь из жидкого состояния переходит в студнеобразное, обр-ся сгусток, к-й закрывает просвет сосуда. Сгусток состоит из фибрина и осевших ФЭ крови – эритроцитов. Сгусток, прикрепленный к стенке сосуда, называется тромбом, он подвергается в дальнейшем ретракции (сокращению) и фибринолизу (растворению). В свертывании крови принимают участие факторы свёртывания крови, содержатся в плазме, ФЭ, Тк.

Показатели Гемостаза. При нарушениях гемостаза (кровоточивость/склонность к тромбообр- ю) необходимо прежде всего выяснить, обусловлены ли они расстройствами сосудисто-тромбоци- тарного/коагуляционного гемостаза. С этой целью исп 2 теста: время кровотечения (отражает состояние сосудисто-тромбоцитарного гемостаза) и время свёртывания (отражает состояние коагуляционного). Если расстроен коагуляционный, важно сначала опр, нарушен ли внешний/внутренний путь свёртывания крови; д/этого прим протомбиновое время (тест на внеш путь) и активированное частичное тромбопластиновое вр (тест на внутр путь). Если нарушен со- судисто-тромбоцитарный - выясняют, обусловлено ли это ↓ числа тромбоцитов/нарушением их ф-и; д/этого опр число тромбоцитов.

Т.о., осн показателями гемостаза явл-ся: время кровотечения и свёртывания, протромбиновое время и активированное частичное тромбопластиновое, число тромбоцитов.

Плазменные и тромбоцитарные факторы свёртывания крови и их роль в процессе гемостаза.

Свертывание крови – сложный ферментативный, цепной (каскадный), матричный пр-с, сущность к-го состоит в переходе растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин. Пр-с называется каскадным, т.к. в ходе свёртывания идёт последовательная цепная активация факторов СК. Пр-с является матричным, т.к. активация факторов гемокоагуляци происходит на матрице (фосфолипиды мем разрушенных тромбоцитов и обломки клеток тканей). 1е шаги по раскрытию механизма СК были открыты физиологом Шмидтом. Он обнаружил нек-е факторы СК, признал ферментативную природу р-й и их фазность. По современным представлениям в пр-се СК принимают участие много факторов: плазменные, тромбоцитарные, сосудистого эндотелия и субэндотелия, а также ФЭ.

Процесс свертывания крови происходит в три фазы.

Сущность первой фазы состоит в активации X-фактора СК и обр-и протромбиназы – сложного комплекса, состоящего из активного X-фактора, активного V-фактора плазмы крови и 3го тромбоцитарного. Активация X-фактора происходит 2мя способами. Деление основано на источнике матриц, на к-х происходит каскад ферментативных пр-сов. Внешний путь запускается тк тромбопластином (фосфолипидные осколки кл мем повреждённых тк), к-й выделяется из стенок повреждённого сосуда и окр тк. Во внутренней сис фосфолипиды и др факторы поставляются самой кровью. При внутреннем – обнажённые КВ, фосфолипидные осколки кл мем ФЭ крови.

Толчком для образования тканевой протромбиназы служит повреждение стенок сосудов с выделением из них в кровь тк тромбопластина. В формировании участвуют плазменные факторы VII, V, X, и Ca++. Кровяная протромбиназа образуется медленнее. Инициатор обр-я - обнажающиеся при повреждении сосуда КВ. Начальной р-й является активация фактора Хагемана при контакте с данными волокнами. После этого он с пом активированного им калликреина и кинина активирует фактор XI, обр с ним комплекс - продукт контактной активации. К этому времени происходит разрушение эритроцитов и тромбоцитов, на фосфолипидах, к-м завершается образование комплекса фактор XII + фактор XI. Эта р-я самая продолжительная. Под влиянием фактора XI активизируется фактор IX, к-й реагирует с фактором VIII и Ca. Образующийся кальциевый комплекс, адсорбируется на фосфолипидах, образуя последний комплекс фактор X +фактор V + Ca++ и завершение образования кровяной протромбиназы.

Сущность второй фазы – образование активного протеолитического фермента тромбина из неактивного предшественника протромбина под влиянием протромбиназы. Для осуществления этой фазы необходимы ионы Ca2+, факторы V, X. Протромбиназа адсорбирует протромбин и превращает его в тромбин.

Сущность третьей фазы – переход растворимого белка плазмы крови фибриногена в нерастворимый фибрин. Эта фаза осуществляется в 3 стадии.

1.Протеолитическая. Тромбин обладает эстеразной активность и расщепляет фибриноген с обр-ем фибринмономеров. Катализатор - Ca2+, II и IX протромбиновые факторы.

2.Физико-химическая (полимеризационная). В её оснлежит спонтанный самосборочный процесс, приводящий к агрегации фибрин-мономеров, к-й идёт по принципу «бок в бок» или «конец

вконец». Самосборка осущ путём формирования продольных и поперечных связей между фибринмономерами с обр-ем фибрин-полимера (фибрина-S). Волокна фибрина-S легко лизируются не только под влиянием плазмина, но и комплексных соединений, к-е не обладают фибринолитической активностью.

3.Ферментативная. Происходит стабилизация фибрина в присутствии активного XIII фактора плазмы крови и фибриназы тк. Фибрин-S переходит в фибрин-I (нерастворимый). Фибрин-I прикрепляется к сосудистой стенке, образует сеть, где запутываются ФЭ крови (эритроциты) и обрся красный кровяной тромб, к-й закрывает просвет поврежденного сосуда. В дальнейшем наблюдается ретракция кровяного тромба – нити фибрина сокращаются, тромб уплотняется, уменьшается в размерах, из него выдавливается сыворотка, богатая ферментом тромбином. Под влиянием тромбина фибриноген вновь переходит в фибрин, за счёт этого тромб увеличивается в размерах, что способствует лучшей остановке кровотечения. Процессу ретракции тромба способствует

тромбостенин – контрактивный белок кровяных пластинок и фибриноген плазмы крови. С течением времени тромб подвергается фибринолизу (растворению). Фибринолиз протекает в 3 фазы. В 1ю образуется кровяной активатор плазминогена. Во 2й плазминоген переходит в плазмин. В 3й плазмин расщепляет фибрин до пептидов и аминокислот. Естественным стимулятором фибринолиза является внутрисосудистое свёртывание или ускорение этого процесса. У здоровых людей активация фибринолиза вторична, в ответ на усиление гемокоагуляции.

Ускорение пр-сов свёртывания крови - гиперкоагуляция, а замедление – гипокоагуляция. Нити фибрина обладают антитромбинным д-ем, благодаря адсорбции на них до 85-95% тром-

бина крови, что помогает сконцентрировать тромбин в формирующемся сгустке и предотвратить его распространение по току крови. Эндотелиальные кл неповрежденной сосудистой стенки препятствуют адгезии тромбоцитов на ней.

Плазменные факторы свёртывания крови – белки, большинство из к-х - ферменты. Они находятся в неактивном состоянии, синтезируются в печени и активируются в процессе СК. Существует пятнадцать плазменных факторов СК, основными из них являются следующие.

I – фибриноген – белок, переходящий в фибрин под влиянием тромбина, участвует в агрегации тромбоцитов, необходим для репарации тканей.

II – протромбин – гликопротеид, переходящий в тромбин под влиянием протромбиназы.

IV – ионы Ca (участвуют в обр-и комплексов, входит в состав протромбиназы, связывает гепарин, способствует агрегации тромбоцитов, принимает участие в ретракции сгустка и тромбоцитарной пробки, тормозят фибринолиз).

Доп факторами, ускоряющими пр-с свертывания крови, являются акцелераторы (с V по XIII):

VII – проконвертин – гликопротеид, принимающий участие в формировании протромби-

назы по внешнему механизму;

X – фактор Стюарта—Прауэра – гликопротеид, составная часть протромбиназы.

XII – фактор Хагемана – белок, активируется отрицательно заряженными поверхностя-

ми, адреналином. Запускает внешний и внутренний механизм образования протромбиназы, а также механизм фибринолиза.

Факторы клеточной поверхности:

1.тканевой активатор, индуцирующий свёртывание крови;

2.прокоагулянтный фосфолипид, выполняющий ф-ю липидного компонента тк фактора;

3.тромбомодулин, связ-щий тромбин на пов-ти эндотелиальных кл, активирует протеин С.

Факторы свертывания крови форменных элементов. 1. Эритроцитарные:

фосфолипидный фактор;

большое количество АДФ;

фибриназа.

2. Лейкоцитарные – апопротеин III, значительно ускоряющий свертываемость крови, способствующий развитию распространённого внутрисосудистого СК.

Тканевым фактором является тромбопластин, к-й содержится в коре ГМ, в лёгких, в плаценте, эндотелии сосудов, способствует развитию распространенного внутрисосудистого СК.

Факторы, поддерживающие жидкое состояние крови:

1.тромборезистентность эндотелия стенки сосуда;

2.неактивное состояние плазменных факторов свертывания крови;

3.присутствие в крови естественных антикоагулянтов;

4.наличие системы фибринолиза;

5.непрерывный циркулирующий поток крови.

Тромборезистентность эндотелия сосудов обеспечивается за счет антиагрегантных, антикоагулянтных и фибринолитических свойств.

Антиагрегантные свойства:

синтез простациклина, к-й обладает антиагрегационным и сосудорасширяющим д-ем;

синтез оксида азота, обладающего антиагрегационным и сосудорасширяющим действием;

синтез эндотелинов, к-е сужают сосуды и препятствуют агрегации тромбоцитов. Антикоагулянтные свойства:

синтез естественного антикоагулянта антитромбина III, к-й инактивирует тромбин (взаи- мод-ет с гепарином, образуя антикоагуляционный потенциал на границе крови и стенки сосуда);

синтез тромбомодулина, к-й связывает активный фермент тромбин и нарушает процесс образования фибрина за счёт активации естественного антикоагулянта протеина С.

Фибринолитические свойства обеспечиваются синтезом тканевого активатора плазминогена, к-й является мощным активатором системы фибринолиза.

красного костного мозга

— мегакариоцитов. Каждая пластинка в световом микроскопе состоит из двух частей: хромомера/грануломера (интенсивно окра-

шенная часть), и гиаломера (прозрачная часть). Хромомер находится в центре тромбоцита и содержит гранулы, остатки органелл (митохондрии, ЭПС), а также включения гликогена.

Гранулы делятся на четыре вида.

1.а-гранулы содержат фибриноген, фибропектин, ряд ФСК, ростовые фак, тромбоспондин (аналог актомиозинового комплекса, участвует в адгезии и агрегации тромбоцитов) и др белки.

2.Второй тип гранул называется плотными тельцами, или 5-гранулами. Они содержат серотонин, гистамин (поступающие в тромбоциты из плазмы), АТФ, АДФ, кальцин, фосфор, АДФ вызывает агрегацию тромбоцитов при повреждении стенки сосуда и кровотечении. Серотонин стимулирует сокращение стенки повреждённого кровеносного сосуда, а также вначале активирует, а затем ингибирует агрегацию тромбоцитов.

3.λ-гранулы — типичные лизосомы. Их ферменты выбрасываются при ранении сосуда и разрушают остатки неразрешенных кл для лучшего прикрепления тромба, а также участвуют в растворении последнего.

4.Микропероксисомы содержат пероксидазу. Их количество невелико.

Кроме гранул в тромбоците есть две системы канальцев: 1) канальцы, связанные с поверхностью клеток (участвуют в экзоцитозе гранул и эндоцитозе). 2) сис плотных трубочек (образуется за счёт деятельности комплекса Гольджи мегакариоцита).

В крови есть пять видов тромбоцитов: а) юные; б) зрелые; в) старые; г) дегенеративные; д) гигантские. Они различаются по строению.

Огромное значение в адгезии тромбоцитов играет фактор Виллебранда, содержащийся в плазме и α-гранулах пластинок, а также фибронектин (в сосудистой стенке, α-гранулах).

Необходимо отметить, что адгезия резко усиливается при р-и «освобождения» кровяных пластинок, когда фибронектин и фактор Виллебранда покидают тромбоциты и поступают непосредственно в плазму крови. Адгезия и агрегация тромбоцитов зависит от соотношения тромбоксанов, выделяемых из кровяных пластинок, и простациклина, синтезируемого преимущественно эндотелием сосудистой стенки. Важная роль в агрегации кровяных пластинок принадлежит фактору, активирующему тромбоциты (ФАТ), к-й синтезируется лейкоцитами, мононуклеарами, макрофагами, тромбоцитами, сосудистой стенкой.

Таким образом, тромбоциты, осуществляя адгезию, агрегацию и реакция «освобождения» активно участвуют в образовании и консолидации тромбоцитарной пробки, запускают процесс свёртывания крови, чем способствуют остановке кровотечения.

Функции тромбоцитов.

1.Участвуют в свертывании крови и остановке кровотечения. Активацию тромбоцитов вызывают АДФ, выделяемая повреждённой сосудистой стенкой, а также адреналин, коллаген и ряд медиаторов гранулоцитов, эндотелиоцитов, моноцитов, тучных клеток. В рез-те адгезии и агрегации тромбоцитов при образовании тромба на их пов-ти обр-ся отростки, к-ми они слипаются друг с другом. Образуется белый тромб. Далее тромбоциты выделяют факторы, к-е превращают протромбин в тромбин, под влиянием тромбина происходит превращение фибриногена в фибрин. В рез-те вокруг тромбоцитарных конгломератов образуются нити фибрина, составляющие основу тромба. В нитях фибрина задерживаются эритроциты. Так формируется красный тромб. Серотонин тромбоцитов стимулирует сокращение сосуда. Кроме того, за счёт сократимого белка тромбостенина, к-й стимулирует взаимод-е актиновых и миозиновых филаментов, тромбоциты тесно сближаются, тяга передаётся на нити фибрина, тромб уменьшается в размерах и становится непроницаемым для крови (ретракция). Все это способствует остановке кровотечения.

2.Тромбоциты одновременно с обр-ем тромба стимулируют регенерацию повреждённых тк.

3.Обеспечение нормального функционирования сосудистой стенки (эндотелия).

Нарушение функции тромбоцитов может проявляться как в гипо-, так и в гиперкоагуляции крови. В 1м случае это ведёт к повышенной кровоточивости и наблюдается при тромбоцитопении и тромбоцитопатии. Гиперкоагуляция проявляется тромбозами — закрытием просвета сосудов в органах тромбами, что приводит к некрозу и гибели части органа.

Противосвертывающие механизмы.

В норм усл кровь в сосудах всегда находится в жидком состоянии, хотя условия для обр-я внутрисосудистых тромбов существуют постоянно. Поддержание жидкого состояния крови обеспечивается по принципу саморегуляции с форм-ем соответствующей ФС. Гл аппаратами р-й этой ФС являются свертывающая и противосвертывающая.

Первая противосвертывающая система (ППС) осуще нейтрализацию тромбина в цирку-

лирующей крови при условии его медленного образования и в небольших количествах. Нейтрализация тромбина осущ теми антикоагулянтами, к-е постоянно находятся в крови и поэтому ППС функционирует постоянно. К таким веществам относятся:

•фибрин (адсорбирует часть тромбина);

•антитромбины (известно 4 вида), они препятствуют превращению протромбина в тромбин;

•гепарин - блокирует переход протромбина в тромбин и фибриногена в фибрин, тормозит 1 фазу СК;

•продукты лизиса (разрушения фибрина), к-е обладают антитромбиновой активностью, тормозят образование протромбиназы;

•клетки ретикуло-эндотелиальной сис поглощают тромбин плазмы крови.

При быстром лавинообразном нарастании кол-ва тромбина в крови ППС не может предотвратить образование внутрисосудистых тромбов. В этом случае в действие вступает вторая противосвертывающая система (ВПС), к-я обеспечивает поддержание жидкого состояния крови в сосудах рефлекторно-гуморальным путем по следующей схеме. Резкое повышение концентрации тромбина в циркулирующей крови приводит к раздражению сосудистых хеморецепторов. Импульсы от них поступают в гигантоклеточное ядро ретикулярной формации продолговатого мозга, а затем по эфферентным путям к ретикуло-эндотелиальной сис (печень, лёгкие и др.). В кровь выделяются в больших кол-вах гепарин и в-ва, к-е осуществляют и стимулируют фибринолиз (например, активаторы плазминогена).

Гепарин ингибирует первые три фазы свертывания крови, вступает в связь с веществами, которые принимают участие в свертывании крови. Образующиеся при этом комплексы с тромбином, фибриногеном, адреналином, серотонином, фактором XIII и др. обладают антикоагулянтной активностью и литическим действием на нестабилизированный фибрин. Следовательно, поддержание крови в жидком состоянии осуществляется благодаря действию ППС и ВПС.

Антикоагулянты, их классификация.

Данная сис блокирует гемостаз на всех 3х его стадиях. По механизму действия антикоагулянты разделяются на: антитромбопластины (блок 1-й фазы гемостаза), антитромбаны (блок 2-й фазы), ингибиторы сборки фибрина (блок 3-й фазы).

Первичные антикоагулянты постоянно находятся в крови:

антитромбины (антитромбин III) + гепарин (кофактор антитромбина III), антитромбопластины, тромбомодулин, протеин С + протеин S (кофактор протеина С).

Вторичные антикоагулянты образуются в процессе свертывания крови и фибринолиза: антитромбин I (фибрин), к-й адсорбирует и инактивирует тромбин.

антитромбин IV (продукты деградации фибрина), к-е нарушают полимеризацию фибрин-моно- мера, блокируют фибрин-мономер, угнетают агрегацию тромбоцитов.

Регуляция свёртывания крови.

Тонкая регуляция процесса СК является результатом взаимодействия многих факторов и сис:

1.Присутствие в плазме целого ряда ингибиторов прокоагулянтов.

2.Многие факторы прочно связываются со сгустком ― это ограничивает их действие.

3.Концентрация прокоагулянтов уменьшается вследствие их разведения протекающей кровью. Поэтому тромбы не обр-ся в сосудах с быстрым кровотоком, но возникают при венозном стазе (при варикозном расширении вен).

4.Прокоагулянты из крови удаляются печенью.

В целом мех-м регуляции СК нейрогуморальный. В орг-ме существуют спец хеморецепторы (особенно каротидной и аортальной зон), реагирующие на концентрацию в крови тромбина, плазмина и других факторов свертывающей и противосвертывающей систем.

Возбуждение симпатической повышает скорость свертывания крови (гиперкоагуляция). Это отмечается при стрессовых состояниях, страхе, боли, сопровождающиеся выделением адреналина надпочечниками -адренорецепторов НС.

Под влиянием адреналина:

·Высвобождается тромбопластин стенкой сосуда.

·Активируется FXII Хагемана (контактный), к-й активирует кровяной протромбопластин.

·Активируется высвобождение фосфолипидов из эритроцитов.

Глюкокортикоиды, СТГ, антидиуретический гормон, кальцитонин, тестостерон, прогестерон первично вызывают гиперкоагуляцию и вторично активируют фибринолиз.

Свертывание крови предотвращается действием сложного рефлекторно-гуморального противосвертывающего механизма. При появлении в сосудистом русле малых концентрации медленнообразующегося тромбина происходит его прямая нейтрализация естественными антикоагулянтами плазмы (антитромбинами, гепарином). Гепарин блокирует образование тромбопластина и тромбина, рефлекторно увеличивается количество активаторов плазминогена.

Раздражение парасимпатической НС (n. vagus) приводит к выделению из стенок сосудов в-в, аналогичных тем, что и под влиянием адреналина.

Взаимодействие свертывающей и противосвертывающей систем крови.

СК может запускаться и протекать только при появлении в крови продуктов повреждения тромбоцитов и тканей. Это предупреждает обр-е тромбов в неповреждённых сосудах. Однако это не может препятствовать СК в условиях такого повреждения; если ССК ничем не сдерживать, то вся кровь мгновенно свёрнется: ФСК, содержащихся в 1 мл, достаточно для перехода всего фибриногена плазмы в фибрин за 10-15 с! Чтобы этого не произошло, в организме существуют проивосвертывающая система, препятствующая образованию фибрина, и фибринолитическая система, разрушающая образовавшийся фибрин.

Рассмотрим сначала факторы противосвёртывающей системы (естественные антикоагулянты). Важнейшие из них - это: антитромбин ІІІ и гепарин; ингибитор внешнего пути; протеины С и Ѕ.

Антитромбин III - пептид, постоянно циркулирующий в крови. В присутствии гепарина антитромбин III инактивирует все факторы-протеазы (XII, XI, ІХ, Х и протромбин), кроме фактора VII, блокируя тем самым ключевые р-и СК. Механизм действия антитромбина III заключается в том, что этот пептид представляет собой ложный субстрат для факторов-протеаз. Эти факторы атакуют антитромбин III, но не могут его расщепить и остаются постоянно связанными с ним.

Гепарин представляет собой полисахарид (гликозаминогликан). Он служит матрицей, на к-й протекают р-и факторов-протеаз и антитромбина III; в присутствии гепарина эти р-и ускоряются в тысячи раз. В норме гепарин в плазме практически отсутствует. Он содержится в тучных клетках и базофилах, но в плазму из них выделяется мало. Т.о., сам по себе гепарин не является естественным антикоагулянтом, но это вещество и его препараты являются самыми мощными из применяемых в клинике искусственных антикоагулянтов. Физиологический же эффект оказывают гепариноподобные ГАГ стенок эндотелия (гепаран- и дерматансульфат). Т.о., на неповреждённом эндотелии постоянно присутствуют мощные противосвёртывающие факторы, быстро блоки-

рующие активированные факторы-протеазы; это один из механизмов, препятствующих свёртыванию крови вне области повреждения сосуда.

Ингибитор внешнего пути. При повреждении тканей из них выделяется не только тканевой фактор, но и др липопротеид - ингибитор внешнего пути. Тканевой фактор быстро приводит к активации фактора VII; ингибитор внешнего пути, напротив, его инактивирует. Т.о., сначала образуется активный фактор VIIa, запускается пр-с СК, а затем этот фактор инактивируется. Именно этим и объясняется лишь пусковая роль внешнего пути.

Протеины С и Ѕ - белки, инактивирующие факторы Ѵа и VIIIа и тем самым резко тормозящие поздние р-и СК; протеин С - протеаза, разрушающая указанные факторы, протеин Ѕ - её кофактор. Оба фактора активируются тромбином. Тромбин сначала прямо ускоряет образование факторов Ѵа и VIIIа, затем, через промежуточную стадию, их инактивирует.

Т.о., естественные антикоагулянты действуют на все компоненты ССК, при этом у каждого из них своя задача: антитромбин ІІІ и гепарин блокируют протеазы внутреннего и общего пути; ингибитор внешнего пути блокирует протеазу внешнего пути (фактор VII); протеины С и S разрушают кофакторы.

Взаимодействие фибринолитической и антифибринолитической систем

Подобно тому как СК должно происходить только в области повреждения сосуда, фибринолиз должен происходить только в области тромба, иначе плазмин будет разрушать не только фибрин, но и растворённый в крови фибриноген. Это достигается благодаря следующим механизмам.

1.Тканевой активатор плазминогена на свободный плазминоген действует слабо, но быстро активирует плазминоген, связанный с фибрином.

2.Антиактиватор плазминогена 1 тормозит д-е свободного тканевого активатора плазминогена в крови, но слабо действует на тканевой активатор плазминогена, связанный с фибрином.

3.2-антиплазмин связывает свободный плазмин в крови, но не связывает плазмин, соединённый с фибрином.

Итак, в зоне образования фибрина преобладает активация фибринолитической сис (мех-м 1),

авне этой области д-ют факторы антифибринолитической сис (мех-мы 2 и 3). Это и обеспечивает протекание фибринолиза только в области тромба. Сравнивая взаимодействия, с 1й стороны, свёртывающей и противосвёртывающей сис, а с др фибринолитической и антифибринолитической сис, можно сказать, что влияния свёртывающей и противосвёртывающей сис разделены во времени (сначала действует свёртывающая сис, затем - противосвёртывающая), а фибринолитической и антифибринолитической в пространстве (в области тромба д-ет фибринолитическая, в жидкой крови антифибринолитическая).

Группоспецифические особенности крови. Системы АВО и резус-фактора.

Группа́ крови́ — описание индивидуальных антигенныххарактеристикэритроцитов, опр с пом методов идентификации специфических груглеводовибелков, включённых вмемэритроцитов.

В 1901г. Ландштайнер описал систему АВО. По этой системе эритроциты человека разделены в зависимости от принадлежности на 4 различные по антигенному составу группы.

Гр А, В и АВ хар-ся наличием АГ и отсутствием соответствующих АТ.

В эритроцитах гр. О нет ни А, ни В-АГ (хотя есть данные о наличии в них АГ Н), а плазма этой гр содержит как анти-А, так и анти-В АТ. Нередко в крови имеются АТ против АГ А2 и Н, но клинического значения они почти не имеют.

Деление по гр крови сис АВ0 основано на комбинациях агглютиногенов эритроцитов и агглю-

тининов плазмы.

I (0) – в мем эритроцитов нет агглютиногенов, в плазме присутствуют α– и β-агглютинины.II (A) – в мем эритроцитов присутствует агглютиноген A, в плазме крови – α-агглютинин.III (B) – в мем эритроцитов присутствует агглютиноген B, в плазме крови – β-агглютинин.IV (AB) – в мем эритроцитов присутствует агглютиноген А и В, в плазме нет агглютининов.

При изучении ГрКр было обнаружено, что агглютининоген А имеет несколько разновидностей А1, А2, А3 – различающихся по агглютинабельности, т.е. по быстроте наступления чёткости аг-

глютинации эритроцитов в сыворотках с агглютинином L.

Определение группы крови по системе АВО осуществляется при пом р-и агглютинации. В

настоящее время применяется три способа опр групп крови по системе АВО:

по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам,

по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам и стандартным эритроцитам (перекрестный способ),

с помощью моноклональных антител (цоликлонов анти-А и анти-В).

Опр группы крови двойной р-й (по стандартным сывороткам и стандартным эритро-

цитам) (перекрестный способ). Суть метода – с пом стандартных изогемагглютинирующих сывороток опр наличие/отсутствие в исследуемой крови групповых АГ А и В, а с пом стандартных эритроцитов наличие/отсутствие в плазме гр АТ α и β. Стандартные эритроциты представляют собой 10-20 % взвесь эритроцитов 0(I), A(II) и B(III) гр в цитратно-физиологическом р-ре. Их готовят из крови доноров с заранее известной ГрКр, хранят при +4-8°С. Срок годности 2-3 дн.

Материальное оснащение: стандартные сыворотки 0(I), А(II), В(III), гр 2х серий, стандартные эритроциты 0(I), А(II), В(III) гр, изотонический р-р хлорида натрия, иглы, тарелки, стеклянные палочки или предметные стекла, пипетки, песочные часы, резиновые перчатки, маска, очки, клеёнчатый передник.

Методика выполнения:

1.Надеть маску и передник, обработать руки антисептиком, надеть перчатки и защитные очки.

2.Взять 3-5 мл исследуемой крови в пробирку без стабилизатора. Кровь должна отстояться, или её центрифугируют для получения сыворотки.

3.На планшет нанести по две капли стандартных сывороток группы 0(I), А(II), В(III), двух серий.

4.Соответственно каждой группе сывороток расположить по одной капле стандартных эритро-

цитов группы 0(I), А(II), В(III), .

5.В стандартные сыворотки добавить по одной капле испытуемой крови, а в стандартные эритроциты - по две капли испытуемой сыворотки.

6.Капли перемешать углом предметного стекла, всякий раз изменяя угол так, чтобы не произошло смешивание разных сывороток и разных эритроцитов.

7.Покачивая планшет в руках в течение 5 минут, следят за наступлением агглютинации. Оценка результатов: оценивают данные, полученные при обеих реакциях (со стандартными

изогемагглютинирующими сыворотками и стандартными эритроцитами)

1.Эритроциты группы О (I) являются контрольными, агглютинация с ними не происходит.

2.Агглютинация со стандартными эритроцитами А и В и нет агглютинации в 3х стандартных сыворотках 2х серий - в исследуемой сыворотке присутствуют оба агглютинина a и b, а в испытуемых эритроцитах нет агглютиногенов, т.е. кровь относится к группе O(I).

3.Агглютинация со стандартными эритроцитами группы B(III) и со стандартной сывороткой группы O(I), B(III) - в исследуемых эритроцитах имеется агглютиноген А, а в сыворотке исследуемой крови - агглютинин b. Следовательно, кровь относится к группе A(II).

4.Агглютинация со стандартными эритроцитами группы A(II) и со стандартной сывороткой группы A(II), O(I) – в исследуемых эритроцитах имеется агглютиноген В, а в исследуемой сыворотке - агглютинин a. Следовательно, кровь относится к группе B(III).

5.Нет агглютинации со стандартными эритроцитами и есть агглютинация со стандартными сыворотками - в исследуемых эритроцитах имеются оба агглютиногена А и В, а в сыворотке исследуемой крови отсутствуют оба агглютинина, кровь относится к группе AB(IV).

Примечание. Рез-т перекрестного способа считается достоверным только в случае совпадения

ответов о группе исследуемой крови и со стандартными изогемагглютинирующими сыворотками и со стандартными эритроцитами. При несовпадении рез-тов обе р-и необходимо переделать.

Цоликлоны анти-А и анти-В наносят на планшет или пластинку по одной большой капле (0,1) под соответствующими надписями: анти-А и анти-В. Рядом с каплями АТл наносят исследуемую кровь по одной маленькой капле (0,01 мл). После смешивания реагентов и крови разными стеклянными палочками для анти-А и анти-В в соотношении 1:10 за р-ей агглютинации наблюдают в течение 2,5 мин. Чтение рез-тов через 5 минут при помешивании капель. (от 3-х до 5 минут)

Результат оценивается врачом. Оценка результатов реакции агглютинации с Цоликлонами анти-А и анти-В представлена в таблице, в которую также включены результаты определения агглютининов сыворотке (плазме) доноров с помощью стандартных эритроцитов.

Физиологические основы переливания крови.

При переливании крови необходимо соблюдать следующие правила:

1.до переливания опр гр принадлежность и резус-фактор крови донора и реципиента, переливают кровь одной групповой принадлежности;

2.перед гемотрансфузией проводят пробу на биологическую совместимость;

3.в случае отсутствия р-и агглютинации при проведении биологической пробы проводят пробу на индивидуальную совместимость: при введении реципиенту 10 мл донорской крови в течение 10-15 минут наблюдают за состоянием пациента; при отсутствии жалоб и р-й со стороны организма начинают переливание крови;

4.кровь переливается в ограниченном количестве (не более 150 мл).

Значение групповой принадлежности при гемотрансфузии

Группа крови каждого человека включает большое кол-во различных эритро-, лейко-, тромбоцитарных и плазменных антигенов, достаточно активных и способных стать причиной иммунологической несовместимости при гемотрансфузии. Главенствующую роль играют антигенные системы АВ0 и Rh-фактора.

Иммунологическая несовместимость возникает при появлении в рез-те гемотрансфузии в крови у реципиента одноимённых АГ в эритроцитах и в достаточном кол-ве АТ - в сыворотке крови (агглютиноген А - агглютинин а; агглютиноген В - агглютинин β; антиген D(Rh0) - антирезусные антитела). При этом возникает агглютинация эритроцитов с последующим гемолизом.

Первыми указали на значение групповой совместимости крови донора и реципиента, как на важнейшее условие «приживления» перелитой крови, Грилле (1907) и Оттен-

берг (1908).

Правило Оттенберга

При выявлении совместимости крови реципиента и донора по системе АВ0 Оттенберг ввёл правило (правило Оттенберга), согласно к-му подвергаются агглютинации только эритроциты переливаемой донорской крови, т.к. агглютинины вливаемой крови разводятся в сосудистом русле пациента, их титр становится низ-

роткой реципиента. В соответствии с правилом Оттенберга возможно переливание не только одногруппной крови. Эритроциты группы 0(I) не содержат никаких агглютиногенов и не дают агглютинации ни с какими сыворотками. Следовательно, кровь этой группы можно переливать лицам всех остальных групп.

При массивной кровопотере, когда необходимо перелить большее количество крови, агглютинины плазмы вливаемой крови не получают достаточной степени разведения плазмой реципиента и, следовательно, могут агглютинировать его эритроциты. По современным правилам во избежание этого осложнения всегда следует переливать только одногруппную кровь.

Особенность совместимости по резус-фактору. В норме в крови как резус-положитель-

ных, так и резус-отрицательных людей антирезусных АТ нет. Причины их появления в сыворотке резус-отрицательных людей следующие: резус-конфликт при беременности; переливание резусположительной крови; искусственная иммунизация добровольных доноров.

Переливание резус-несовместимой крови. Аналогичен механизм пат изменений при переливании резус-несовместимой крови. Первое переливание резус-положительной крови резус-от- рицательному несенсибилизированному больному может не сопровождаться явлениями несовместимости, но обязательно приведёт к обр-ю антирезусных АТ (сенсибилизации). При последующих трансфузиях этому больному резус-положительной крови возникает несовместимость по Rhфактору. Развитие резус-несовместимости опасно и при переливании резус-положительной крови резус-отрицательной женщине, сенсибилизированной к резус-фактору во время беременности.

Искусственная иммунизация добровольных доноров проводят для получения антирезус-

ной сыворотки и приготовления различных реагентов.

Современные правила переливания крови. На основании правила Оттенберга и анализа системы резус-фактора возникло понятие «универсальный донор». К таким донорам относят людей, имеющих группу крови 0(I) Rh-. Такую кровь в небольшом количестве относительно безопасно можно перелить реципиенту с любой группой крови.

Современные достижения иммуногематологии и клин практика показали, что при переливании крови универсального донора реципиентам других групп возможен гемолиз эритроцитов реципиента не только за счёт естественных АТ (при массивной гемотрансфузии), но и изоиммунными АТ анти-A (реже анти-B) донорской крови. Эти антитела образуются у универсальных доноров при иммунизации АГ A и B во время беременности, вакцинации и т.д. Чаще всего при этом появляются изоиммунные антитела анти-A (их частота у универсальных доноров достигает 10-16%).

Переливание резус-отрицательной крови резус-положительному реципиенту может привести к образованию антител на слабые антигены системы резус (С и E).

NB! В связи с этим в настоящее время необходимо переливать только одногруппную (по системе АВ0) и однорезусную кровь!

Только в исключительных случаях - при жизненных показаниях к гемотрансфузии и невозможности определить группу крови больного или при отсутствии одногруппной донорской крови - допустимо использование крови универсального донора (отмытые эритроциты 0(I) группы) в коли-

честве до 500 мл. Детям переливание любой крови, кроме одногруппной, запрещено!

Одним из первых агглютиногенов крови человека, не входящих в систему АВО, был резус – агглютиноген, или резус – фактор, обнаруженный К.Ландштейнером и И.Винером в 1940г. Резусфактор представляет собой АГ (белок), к-й находится в эритроцитах. Примерно 80-85% людей имеют его и соответственно являются резус-положительными. Те же, у кого его нет – резус-отри- цательными. Взаимодействие эритроцитов с анти – Rhсывороткой обусловлено наличием в различных участках мембраны нескольких антигенов (неполных). Важнейшие из этих антигенов – С, D, E, c,d, e; наиболее выражены антигенные свойства у агглютиногена D.

Естественные АТ к этим агглютиногенам практически не встречаются, поэтому группа крови по системе Rh – Hr зависят от комбинации агглютиногенов – разновидностей резус – фактора или Hr – фактора. У каждого человека имеются минимум 3 агглютиногена из указанных шести, но их может быть и 4/5/6. Поэтому по системе резус – фактор насчитывается примерно 20 гр. крови.

Агглютиногены системы Rh – Hr являются антигенами и вызывают образование одноименных иммунных антител при переливании резус – несовместимой крови или беременности, когда не совпадает резус принадлежность матери и плода.

Самым сильным антигеном является антиген Rh (Д). Потому условно выделяются две основные группы крови по системе Rh-Hr:

резусположительная (Rh+) – к ней относятся все люди с Rh0 (Д)- 84-86% всего населения; резусотрицательная (hh-) – все лица, не имеющие агглютиногена Rh0 (Д) – 14-16%

Учёт резус-принадлежности крови в клинике.

Определение совместимости крови перед переливанием.

Подготовка к оперативному вмешательству.

Планирование беременности.

Наблюдение женщины во время беременности.

Резус-конфликт. При переливании крови резус (+) донора резус (-) реципиенту у него образуются иммунные антитела (анти-D). Поэтому повторные переливания резус (+) крови может вызвать гемоконфликт. Подобная ситуация (резус-конфликт) возникает, если резус (-) женщина беременна резус (+) плодом, наследующим резус (+) принадлежность от отца. При этом из крови Rh+ плода в кровь Rhматери могут проникать небольшие количества эритроцитов, что приводит к выработке агглютининов против Rh+ - эритроцитов. Поскольку титр антител в крови матери возрастает относительно медленно (в течение нескольких месяцев) при 1 беременности серьезных осложнений не возникает.

Первая беременность, как правило, заканчивается рождением здорового ребёнка, происходит только сенсибилизация матери к АГ D. В последующем, если снова развивается резус-положи- тельный плод, тяжесть проявления и последствий резус-конфликта нарастает. Иногда серьёзные последствия могут наступить и при первой беременности, в то время как в др случаях выраженность резусконфликта при 2й, 3ей беременностях может быть весьма умеренной. Степень выраженности осложнений зависит в первую очередь от титра антирезусных АТ в сыворотке беременной. В связи с этим все резус-отрицательные беременные состоят на диспансерном учёте, у них регулярно контролируют содержание АТ анти-D и в зависимости от полученных данных предпринимают соответствующее лечение, а иногда и искусственно прерывают беременность.

Указанные изменения ведут к развитию гемолитической болезни, имеющей симптомы различной степени выраженности: от анемии, выраженной желтухи и отёка плода до нарушения беременности и мертворождения (эритробластоз плода).

5.Синтетическую функцию обеспечивают обитающие в полостях ЖКТ симбионты и клетки слизистой оболочки пищеварительной трубки. Например, в ходе симбионтного пищеварения синтезируются в-ва, к-е отсутствуют в корме или содержатся в недостаточных количествах (например, незаменимые аминокислоты и витамины), а энтероциты превращают всасывающиеся из просвета кишечника жирные кислоты и глицерин в нейтральные жиры.

6.Кроветворная функция заключается в обеспечении всасывания из химуса в кровь в-в

необходимых для образования клеток крови. Например, формирование эритроцитов нарушается при недостатке в орг-ме витамина B12 (кобаламина). Он в организме не образуется, в свободном состоянии разрушается пищеварительными соками, а всасывается в кровь только после связывания с вырабатываемым в желудке внутренним фактором Кастла. До кишечника сохранность кобаламина обеспечивается за счёт его связывания с R-белком слюны. Этот белок гидролизуется панкреатическими протеазами в ДПК, а освободившийся витамин тут же связывается с внутренним фактором и всасывается в подвздошной кишке

Моторная функция

Тонические сокращения - состояние умеренного напряжения ГлМ ЖКТ. Значение заключается в изменении тонуса в процессе пищеварения. Например, при приёме пищи происходит рефлекторное расслабление гладких мышц желудка для того, чтобы он увеличился в объёмах. Также они способствуют адаптации к различным объёмам поступающей пищи и приводят к эвакуации содержимого за счёт повышения давления.

Систолические движения возникают в антральном отделе желудка при сокращении всех слоёв мышц. В результате происходит эвакуация пищи в 12пк. Большая часть содержимого выталкивается в обратном направлении, что способствует лучшему перемешиванию.

Ритмическая сегментация характерна для тонкого кишечника и возникает при сокращении циркулярных мышц на протяжении 1,5-2 см через каждые 15-20 см, т.е. тонкий кишечник делится на отдельные сегменты, которые через несколько минут возникают в другом месте. Такой вид движений обеспечивает перемешивание содержимого вместе с кишечными соками.

Маятникообразные сокращения возникают при растяжении циркулярных и продольных МВ. Такие сокращения хар-ны для тонкого кишечника и приводит к перемешиванию пищи.

Неперистальтические сокращения обеспечивают измельчение, перемешивание, продвижение и эвакуацию пищи.

Антиперистальтические движения возникают при сокращении циркулярных мышц впереди и продольных позади пищевого комка. Они направлены от дистального отдела к проксимальному, т.е. снизу вверх, и приводят к рвоте. Акт рвоты - удаление содержимого через рот. Он возникает при возбуждении комплексного пищевого центра продолговатого мозга, которое происходит за счёт рефлекторных и гуморальных механизмов. Значение заключается в перемещении пищи за счёт защитных рефлексов.

Голодовые сокращения появляются при длительном отсутствии пищи каждые 45-50 мин. Их активность приводит к возникновению пищевого поведения.

Т.о., система пищеварения обеспечивает механическую и химическую обработку пищи, осуществляет всасывание конечных продуктов распада в кровь и лимфу, транспортирует к клеткам и тканям питательные вещества, выполняет энергетическую и пластическую функции.

Типы пищеварения.

Аутолитическое пищеварение осуществляется гидролитическими ферментами, поступающими в пищеварительный тракт в составе пищевых продуктов. Так у новорожденных и грудных детей, находящихся на грудном вскармливании, собственное пищеварение ещё развито слабо, поэтому в пищеварительном тракте младенца грудное молоко переваривается благодаря гидролитическим ферментам молока матери.

Симбионтное пищеварение осуществляется благодаря гидролитическим ферментам, к-е синтезируют симбионты макроорганизма. В орг-ме человека такими симбионтами является микрофлора

толстой кишки. Так клетчатка, содержащаяся в овощах и фруктах, не способна перевариваться пищеварительными соками из-за отсутствия в них соответствующих ферментов. Она частично переваривается ферментами микрофлоры толстой кишки. В результате образуются так называе-

мые вторичные нутриенты.

Собственное пищеварение, при котором организм использует ферменты собственных пищеварительных соков для гидролиза пищевых веществ. Различают два вида собственного пищеварения: 1. внутриклеточное; 2. внеклеточное.

Внутриклеточное пищеварение заключается в гидролизе мельчайших частиц, поступивших в клетку, под действием лизосомальных ферментов.

Внеклеточное происходит за пределами клетки, которая синтезирует ферменты. При полостном (дистантном) ферменты пищеварительных соков действуют на расстоянии, но в опр полости, обеспечивая гидролиз пищ в-в до олигомеров(например, это выделение секрета слюнными железами в ротовую полость). Внеполостное осуществляется за пределами организма, в котором образуются ферменты (например, микробная клетка выделяет секрет в окружающую среду). Пристеночное (контактное, мембранное) осуществляется на границе между внеклеточным и внутриклеточным пищеварением, т.е. на мембране, происходит только в тонкой кишке за счёт ферментов, встроенных в мембрану микроворсинок энтероцитов (щеточная кайма). Благодаря такому строению увеличивается площадь контакта (более чем в 40 раз) кишечника с содержимым. Завершающим этапом пристеночного пищеварения является всасывание питательных ве-

ществ в кровь и лимфу. Особенности мембранного пищеварения:

1.осуществляется за счёт ферментов, имеющих двойное происхождение (синтезируются клетками и абсорбируются содержимого кишечника);

2.ф-ты фиксируются на кл мембране т.о., чтобы активный центр был направлен в полость;

3.происходит только в стерильных условиях;

4.является заключительным этапом в обработке пищи;

5.сближает процесс расщепления и всасывания за счёт того, что конечные продукты переносятся на транспортных белках.

В организме человека полостное пищеварение обеспечивает расщепление 20–50% пищи, а мембранное – 50–80%. Соотношения между типами пищеварения изменяются в ходе индивидуального развития. Так, ребёнок рождается со стерильным пищеварительным трактом, и, конечно,

унего не может быть никакого симбионтного пищеварения. У новорожденного существует внутриклеточное собственное пищеварение, затем появляется аутолитическое. В результате смены питания (ранний прикорм или искусственное вскармливание) происходит ряд перестроек в организме, и на смену аутолитическому пищеварению приходит собственное внеклеточное и симбионтное.

Принципы и механизмы регуляции пищеварения.

Общие принципы регуляции пищеварения

1.Приём пищи "запускает "деятельность пищеварительных желез и моторику ЖКТ.

2.Состав пищи влияет на количество и качество пищеварительных соков.

3. Пищеварение определяется потребностями организма. Нервные и гуморальные механизмы обеспечивают пищевую потребность человека, которая выражается в аппетите.

Рефлекторный мех-м вызывает торможение или активацию моторной деятельности при возбуждении рецепторов. Повышает моторную функцию парасимпатический отдел: для верхней части – блуждающие нервы, для нижней – тазовые. Тормозное влияние осуществляется за счёт чревного сплетения симпатической НС. При активации нижележащего отдела ЖКТ происходит торможение выше расположенного отдела. В рефлекторной регуляции выделяют три рефлекса:

1.гастроэнтеральный (при возбуждении рецепторов желудка активируются другие отделы);

2.энтеро-энтеральный (оказывают как тормозное, так и возбуждающие действие на нижележащие отделы);

3.ректо-энтеральный (при наполнении прямой кишки возникает торможение).

Нервная регуляция осуществляется метасимпатическими, симпатическими и парасимпатическими нервами. Парасимпатические нервы стимулируют моторику с помощью ацетилхолина, к-й взаимодействует с М-холинорецепторами ГлМ желудка, кишечника, желчного пузыря, иннервируя возбуждающие холинергические нейроны. Симпатические нервы тормозят моторику с помощью норадреналина, к-й взаимодействует с В-АР ГлМ пищеварительного тракта. Иннервируют также кровеносные сосуды кишечника, либо иннервируют нейроны нервных сплетений, оказывая тормозное действие.

Гуморальные мех-мы преобладают в основном в 12пк и верхней трети тонкого кишечника. Возбуждающее действие оказывают:

1.мотилин (выраб-ся кл желудка и 12пк, оказывает активирующее влияние на весь ЖКТ);

2.гастрин (стимулирует моторику желудка);

3.бамбезин (вызывает отделение гастрина);

4.холецистокинин-панкреозинин (обеспечивает общее возбуждение);

5.секретин (активирует моторику, но тормозит сокращения в желудке).

Тормозное влияние оказывают:

1.вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП, вызывает расслабление гладких мышц кровеносных сосудов (↓ АД), желчного пузыря, сфинкторов, торможение секреции желудка);

2.гастроингибирующий полипептид (тормозит секрецию соляной к-ты желудка, пепсина);

3.соматостатин (вызывает торможение высвобождения желудочно-кишечных гормонов и секреции желез желудка);

4.энтероглюкагон (тормозит секрецию соляной к-ты желудка, пепсина).

Гормоны желез внутренней секреции также влияют на моторную функцию. Так, например, инсулин её стимулирует, а адреналин тормозит.

Миогенный механизм. В основе лежит св-во автоматии ГлМ. Обуславливает тоническое сокращение мышечной стенки и сокращение в ответ на растяжение. Включает межмышечное нервное сплетение (Ауэрбаха), расположенное между слоями продольной и кольцевой мускулатурой, и подслизистое мышечное сплетение (Мейсснера), расположенное между слоем кольцевой мускулатуры и мышечной пластинкой С.О. Оба сплетения иннервируют ГлМ, кровеносные сосуды, клетки эпителия пищеварительного тракта.

Местные мех-мы осуществляются за счет наличия метсимпатической НС и преобладают в тонком и толстом кишечнике.

Стимулирующее действие оказывают:

1. грубые непереваренные продукты (клетчатка); 3. слюна; 2. конечные продукты расщепления белков и углеводов. 4. соляная кислота;

Тормозное действие возникает при наличии липидов.

Данные механизмы работают вместе и тонко сбалансированы, а, помимо прямого механизма воздействия, вегетативная нервная система может опосредованно угнетать деятельность всего ЖКТ, уменьшая уровень его кровоснабжения, сужая его сосуды.

Моторная функция различных отделов пищеварительного тракта, методы её изучения, регуляторные механизмы.

Моторная функция ЖКТ осуществляется во всех его отделах и заключается в измельчении пищи в ходе жевания, перемешивании и продвижении пищи по пищеварительному тракту, сокращении и расслаблении сфинктеров, движении ворсинок и микроворсинок тонкой кишки, удалении непереваренных остатков пищи.

Регуляция моторной функции пищеварительного тракта осуществляется нейрвными механизмами. Блуждающий нерв: усиливает перистальтику пищевода, расслабляет тонус кардии желудка, возбуждает моторную активность желудка, кишечника, расслабляет сфинктеры. Симпатические волокна оказывают противоположный эффект: тормозят моторную активность желудка, кишечника, сокращают сфинктеры.

Гуморальные механизмы. Возбуждающим действием на сократительную активность ГлМжелудка, кишечника обладают гастрин, гистамин, серотонин, мотилин, инсулин, ионы калия. Торможение моторики желудка, кишечника вызывают энтерогастрон, адреналин, норадрена-

лин, секретин,глюкагон.

Методы исследования: 1) лучевые: рентгенологические: ренгеноскопия, рентгенография отделов ЖКТ, КТ, ЯМР, УЗИ; 2) эндоскопические; 3) лабораторные.

Моторная функция необходима на стадии поглощения пищи и пережевывания, глотания, передвижения по пищеварительному каналу, способствует смешиванию пищи и секрета желез, участвует в процессах всасывания, осуществляет выведение конечных продуктов пищеварения При жевании пища измельчается, перетирается. Хотя этот процесс является произвольным, координируется нервными центрами мозгового ствола, к-е обеспечивают движение нижней челюсти по отношению к верхней. Когда рот открывается, проприорецепторы мышц нижней челюсти возбуждаются и рефлекторно вызывают сокращение жевательной мышцы, медиальной кры-

ловидной и височной, что способствует закрытию рта. В акте жевания участвуют мышцы языка. Они помещают пищу между верхними и нижними зубами. Основные функции жевания – разрушение целлюлозную оболочку фруктов и овощей, смешивание и смачивание пищи слюной, улучшение контакта с вкусовыми рецепторами, увеличение площади соприкосновения с пищеварительными ферментами.

Процесс жевания сменяется актом глотания. 600 раз мы глотаем за сутки – 200 глотаний при еде и питье, 350 без пищи и ещё 50 ночью. Это сложный координированный акт. Включает ро-

товую, глоточную и пищеводную фазу. Выделяют произвольную фазу – до попадания пище-

вого комка на корень языка. Это произвольная фаза, которую мы можем прекратить. Когда пищевой комок попадает на корень языка наступает непроизвольная фаза глотания. Акт глотания начинается с корня языка к твёрдому небу. Пищевой комок передвигается на корень языка. Нёбная занавеска поднимается, как комок проходит нёбные дужки, закрывается носоглотка, гортань поднимается – надгортанник опускается, голосовая щель опускается, это препятствует попаданию пищи в дыхательные пути. Пищевой комок идёт в глотку. За счёт мышц глотки осуще-

ствляется перемещение пищевого комка. У входа в пищевод находится верхний сфинктер пищевода. При движении комка происходит расслабление сфинктера. В рефлексе глотания принимают участие чувствительные волокна тройничного, языкоглоточного, лицевого и блуждающего нервов. Именно по этим волокнам передаются сигналы к продолговатому мозгу. Координированное сокращение мышц обеспечивается теми же нервами. Именно координированное сокращение мышц направляет пищевой комок в пищевод. При сокращении глотки – расслабление верхнего сфинктера пищевода.

При попадании пищевого комка в пищевод начинается пищеводная фаза. В пищеводе имеется циркулярный и продольный слои мышц. Происходит перемещение комка с помощью перистальтической волны, при к-й циркулярные мышцы над пищевым комком, а продольные спереди. Циркулярные мышцы суживают просвет, а продольные расширяют. Волна передвигает пищевой комок со скоростью 2-6 см/с. Тёердая пища проходит пищевод за 8-9 с. Жидкая вызывает расслабление мышц, идёт сплошным столбом за 1 – 2 с.

Когда пищевой комок достигает нижней трети пищевода, это вызывает расслабление нижнего кардиального сфинктера. Кардиальный сфинктер находится в тонусе в покое. Давление – 10-15 мм.рт. ст. Расслабление происходит рефлекторно с участием блуждающего нерва и медиаторами, которые вызывают расслабление - вазоинтестинальный пептид и оксид азота.

Моторная функция желудка способствует перемешиванию пищи с желудочным соком, продвижению и порционному появлению содержимого желудка в 12пк. Она обеспечивается работой гладкой мускулатуры. В пилорической части желудка волокна кругового и продольного слоёв образуют сфинктер. Для некоторых мышечных клеток внутреннего косого слоя характерно наличие пейсмекерной активности. Пустой желудок обладает некоторым тонусом. Периодически происходит его сокращение (голодная моторика), которое сменяется состоянием покоя. Этот вид сокращения мышц связан с ощущением голода.

Рвота - это сложнорефлекторный координированный двигательный процесс, в нормальных условиях выполняющий защитную функцию, в результате которой из организма удаляются вредные для него вещества.

В состоянии натощак сократительная активность проксимального отдела – слабая, редкая и электрическая активность гладких мышц не велика. Большая часть мышц желудка натощак не сокращается, но приблизительно каждые 90 минут в средних отделах желудка развивается сильная сократительная активность, которая длится 3-5 минут. Эта периодическая моторика получила название мигрирующий миоэлектрический комплекс – ММК, к-й развивается в средних отделах желудка и затем переходит дальше на кишечник. Считают, что он способствует очистки ЖКТ от слизи, отслоившихся клеток, бактерий. Субъективно мы с вами ощущаем возникновение этих сокращения в форме подсасывания, журчания в животе. Эти сигналы ↑ чувство голода.

Наиболее чувствительным отделом является средняя треть желудка, где эти волны достигают порогового значения – водители ритма желудка. Он и создает основной ритм – 3 волны/мин. В проксимальном отделе желудка таких изменений не происходит. Молекулярное основы изучены не достаточно, но такие изменения связывают с увеличением проницаемости для ионов натрия, а также повышения концентрации ионов кальция в ГлМКл. Обнаружены в стенках желудка немышечные клетки, которые возбуждаются периодически –клетки Кайяла Эти клетки связаны с гладкомышечными. На эвакуацию в 12пу влияет объем желудочного содержимого, химический состав, калорийность и консистенция пищи, степени ее кислотности. Жидкая пища усваивается быстрее твердой.

Моторная функция тонкой кишки. В ней различают несколько видов движений:

1)Маятникообразные движения обусловлены сокращением кольцевых и продольных мышц кишечника. Это приводит к перемещению химуса то в одну, то в другую сторону, наподобие маятника, что способствует тщательному перемешиванию химуса с пищеварительными соками.

2)Перистальтические движения обеспечивают продвижение химуса по кишечнику.

При попадании части желудочного содержимого в 12пк со стороны последней возникает запирательный рефлекс – рефлекторно закрывается пилорический сфинктер, дальнейшее поступлении из желудка невозможно, моторика желудка тормозится.

Моторная функция толстого кишечника: перистальтические движения, маятникообразные (более медленно, чем в тонком кишечнике - массокращения ~ 3-4 раза в сутки, способствуют опорожнению большого участка толстого кишечника). Опр характером принимаемой пищи. Чем больше в пище клетчатки, тем выраженнее моторная активность толстого кишечника. Тормозится при переваривании жирной пищи. В желудке сокращается функциональный препилорический сфинктер – на границе тела и пищеварительной части. Происходит объединение пищеварительного отдела и 12престной кишки

Пищеварение в полости рта.

Поступившая в рот пища раздражает рецепторы ротовой полости. Вкусовые рецепторы расположены преимущественно во вкусовых почках сосочков языка. Импульсы от вкусовых рецепторов по афферентным волокнам язычной ветви тройничного, лицевого и языкоглоточного нервов поступают в центры ряда рефлексов. Несмотря на кратковременность пребывания пищи в полости рта (в среднем 15—18 с), с её рецепторов оказываются пусковые влияния почти на весь пищеварительный тракт. Особенно важны раздражения рецепторов языка и С.О. рта в осуществлении пищеварительных процессов в самой полости рта. Здесь пища в процессе жевания измельчается, смачивается слюной, перемешивается с ней, растворяется, формируется ослизнённый пищевой комок для глотания. Пища принимается в виде кусков, смесей различного состава и консистенции или жидкостей. В зависимости от этого она разное время подвергается механической и химической обработке в полости рта или сразу проглатывается.

Слюноотделение. Слюна продуцируется тремя парами крупных слюнных желез и множеством мелких железок языка, С.О. неба и щек. Из желез по выводным протокам слюна поступает в полость рта. За сутки выделяется 0,5—2 л слюны. Значение слюны в пищеварении состоит в смачивании пищи, растворении питательных и вкусовых веществ, ослизнении пережеванной пищи, переваривании в основном полисахаридов.

Состав и физиологическая роль слюны.

Смешанная слюна — вязкая, слегка опалесцирующая мутноватая жидкость. Состав слюны зависит от скорости её секреции и вида стимулятора саливации. Смешанная слюна имеет pH 5,8— 7,8. Состав слюны сложен и меняется в зависимости от свойств принимаемой пищи. Муцин склеивает пищевые частицы в пищевой комок, будучи покрыт слизью, он легче проглатывается. Слизь слюны выполняет также защитную функцию, покрывая С.О. рта и пищевода. Слюна содержит а-амилазу и 3-глюкозидазу. 1й гидролизует полисахариды в основном до стадии дисахаридов, а 2й фермент их гидролизует до моносахаридов. Кол-во и состав слюны адаптированы к виду принимаемой пищи и режиму питания. На пищевые в-ва выделяется более вязкая слюна и её тем больше, чем суше пища; на отвергаемые в-ва и горечи — значительное кол-во жидкой.

Слюна содержит 99.5% воды и 0.5% сухого остатка. Сухой остаток состоит из неорганических и органических веществ, причём на долю органических приходится более половины. Органические в-ва слюны представлены, прежде всего, белками и азотсодержащими соединениями небелковой природы. Муцин отвечает за формирование пищевого комка, обволакивание, облегчение проглатывания, защита эмали зубов. Белки-ф-ты: амилаза - расщепляет полисахариды, Нуклеазы - разрушение Нк вирусов и участие в защите организма от вирусной инфекции. -амилаза - расщепление крахмала до декстринов, мальтаза (а-гликозидаза) - мальтозы и сахарозы до моносахаридов; Фосфатазы - минерализация эмали, начальный гидролиз углеводов пищи.

Бактерицидные и предупреждающие кариес свойства слюны: Лизоцим - антимикробное действие. Протеазы: саливалин, гландулин, калликреиноподобная пептидаза, Калликреин - разрушение оболочки БКл, регуляция кровообращения в ротовой полости.

Неферментные белки: Иммуноглобулины класса G и М - иммунная защита.

Факторы свертывания крови: тромбопластин, антигепариновый фактор и др., и противосвертывающие вещества: антитромбопластины и антитромбины, плазминоген, плазмин - остановка кровотечения, обеспечение восстановления слизистой полости рта.

Небелковые азотсодержащие вещества: Мочевина, аммиак, креатинин, свободные АМК.

В слюне также имеются в небольшом количестве углеводы (галактоза, глюкоза, манноза, фруктоза, глюкозамин, галактозамин) и жиры.

БАВ: Гормоны - кортизол, эстрогены, прогестерон, тестостерон и витамины - аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин и др. Калликреин - участвует в регуляции тонуса сосудов органов ротовой полости.

Неорганические компоненты: Вода - распознавание вкуса, защита путём разведения, снижения концентрации агрессивных в-в, разжижение пищи. Na+, Ca2+, K+, HCO3- - буферные сис слюны, обеспечивающие целостность эмали зубов путем регуляции рН, минерализация эмали.

Физиологическая роль слюны: смачивание и размягчение пищи, смазывающая ф-я, переваривающая, защита С.О., минерализация эмали, поддержание оптимального рН, регуляторная, выделительная, бактериостатическая (лизоцим), частичная нейтрализация кислых продуктов, поступающих в ротовую полость.

При выделении слюны выделяют 3 фазы (периода):

1.латентный – время от начала дачи пищи до начала выделения слюны, зависит от состава пищи. При сильном раздражении он равен 2-3 секундам, при слабом – 20-30 секунд.

2.период слюноотделения – время, в течение которого пища находится в ротовой полости.

3.период последействия – пища промочена, а слюна ещё выделяется.

Регуляция слюноотделения.

Прием пищи и связанные с ней факторы (вид, запах, вкус, жевание) условно- и безусловнорефлекторно возбуждают слюноотделение. Латентный период слюноотделения зависит от силы пищевого раздражителя и возбудимости пищевого центра, составляя 1—30 с. Слюноотделение продолжается весь период еды и почти прекращается вскоре после неё.

Регуляция слюноотделения — сложнорефлекторный акт. Безусловный слюноотделитель-

ный рефлекс: при попадании пищи в полость рта с помощью расположенных в этой полости рецепторов распознаются вкус, температура и др св-ва пищи. От рецепторов по чувствительным нервам возбуждение передаётся в центр слюноотделения. От него команда направляется к слюнным железам , в рез-те чего выделяется слюна. Условно-рефлекторная реакция (осуществляется с участием КБПМ): слюноотделение, возникающее при отсутствии пищи в полости рта, но при виде/ощущении запаха хорошо знакомых продуктов питания/при упоминании о ней (при этом вид пищи, к-ю мы никогда не пробовали, слюноотделения не вызывает).

Возбуждение от рецепторов полости рта передаётся в ЦНС по афферентным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Импульсы достигают продолговатого и других отделов мозга, включая КБПМ. Основной центр слюноотделения расположен в продолговатом мозге; в него и в боковые рога верхних грудных сегментов СпМ поступают импульсы от рецепторов и расположенных выше отделов мозга. К слюнным железам импульсы следуют по эфферентным парасимпатическим и симпатическим нервным волокнам.

Парасимпатическая иннервация поднижнечслюстной и подъязычной слюнных желез начинается от верхнего слюноотделительного ядра ПрМ. Волокна преганглионарных нейронов в составе барабанной струны доходят до ганглиев этих желез, где переключаются на постганглионарные нейроны, аксоны к-х достигают гландулоцитов. Под влиянием АЦХ окончаний постганглионарных нейронов через посредство инозитол-1,4,5-трифосфата и Са2+ выделяется большое кол-во жидкой слюны с высокой концентрацией электролитов и низкой концентрацией муцина. Этому способствуют сокращения миоэпителиальных клеток желез и вазодилатация. Парасимпатическая денервация слюнных желез вызывает их гиперсекрецию (паралитическую).

Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется из боковых рогов II—IV грудных сегментов СпМ, откуда волокна преганглионарных нейронов следуют в верхний шейный ганглий, где контактируют с постганглионарными нейронами. Их аксоны достигают слюнных желез. Норадреналин окончаний постганглионарных нейронов вызывает небольшое по объёму выделение густой слюны, усиливает образование в железах ферментов и муцина. Одновременное раздражение парасимпатических нервов усиливает секреторный эффект. Слюноотделение тормозят болевые раздражения, отрицательные эмоции, утомление, умственное напряжение, дегидратация.

Снижение секреции слюнных желез называется гипосиалией. Длительная гипосиалия может быть причиной трофических нарушений С.О. рта, дёсен, зубов. Избыточное слюноотделение (сиалорея, птиализм) сопровождает многие патологические состояния.

Пищеварение в желудке.

Пищеварительными функциями желудка являются депонирование пищи, её механическая, хим и физ-хим обработка, порционная эвакуация содержимого желудка в кишечник. Фундальная часть желудка и его тело выполняют в осн депонирующую и гидролитическую ф-и, антропилорическая — гомогенизирующую, кислотопонижающую, эвакуаторную и эндокринную. Пища, в течение нескольких часов находясь в желудке, набухает, разжижается, многие её компоненты растворяются и подвергаются гидролизу ферментами слюны и желудочного сока. Желудочный сок обладает также антибактериальным действием.

Карбогидразы слюны действуют на углеводы содержимого желудка, пищевого комка, куда ещё не диффундировал желудочный сок, к-та которого прекращает действие карбогидраз. Ферменты желудочного сока действуют на белки пищевого содержимого в зоне непосредственного контакта со С.О. желудка и на небольшом удалении от неё, куда диффундировал желудочный сок. Вся масса пищи в желудке не сразу смешивается с соком. По мере разжижения и хим обработки пиши её слой, прилегающий к С.О., движениями тела желудка перемещается в антральную часть, а перемешанное и гомогенизированное здесь пищевое содержимое эвакуируется в кишечник.

Эксперимент Павлова. Павлов проводил эксперимент на собаках, данные мы берём оттуда. Вертикально отмечается количество сока (мл), горизонтально время (ч). Начнём с мяса. Собака однозначно знает, что мясо съедобно, поэтому при его виде у неё запускается условный рефлекс, активирующий желудочную секрецию. Для откусывания мяса, небольшого пережёвывания она задействует жевательные мышцы, что включит безусловный рефлекс, который ещё больше усилит секрецию в желудке. Получается, в желудке в первые часы отмечается очень высокий уровень секреции (очень активная сложно-рефлекторная фаза). Затем он ↓, но делает это медлннно, ибо идёт желудочная фаза секреции – стенка желудка побуждается к секреции продуктами переваривания белка (они всасываются в кровь, активируют АПУД-систему, та стимулирует секрецию гормонами). В мясе очень много белка, поэтому оно долго переваривается и требует много

сока. Что касается хлеба, то с точки зрения обычной собаки он не особо съедобный, поэтому явного условного рефлекса не возникает, но хлеб очень сухой, чтобы его проглотить, надо хорошо смочить его слюной, для этого придётся долго его жевать (жевание активирует слюноотделение), но жевание через безусловный рефлекс запускает не только слюноотделение, но и желудочную секрецию. Т.е.: при мясе в условно-рефлекторной фазе были и условные, и безусловные рефлексы, а при хлебе только безусловный (но сильный), поэтому уровень желудочной секреции уже в первые часы быстро растёт и достигает высокой отметки, но секреция при мясе имела более высокий пик. Затем мы видим, что секреция при хлебе резко снижается, происходит это потому, что желудочная фаза секреции почти не работает (в хлебе мало белка, следовательно и его продуктов переваривания будет меньше, поэтому они будут меньше стимулировать желудочную стенку для секреции), т.е. в хлебе белка мало, поэтому и сока ему много не надо.

Состав и свойства желудочного сока.

Железы желудка разбиты на несколько групп и располагаются в С.О. В этих железах есть 3 типа кл: главные, обкладочные, шеечные. Главные выделяют пепсиноген (профермент пепсина), обкладочные - соляную кислоту и фактор Касла (связывает витамин В12 и защищает его от соляной кислоты), шеечные - водорастворимую слизь, к-я дополнительно смазывает содержимое. Клетки эпителия, выстилающего саму слизистую выделяют водонерастворимую слизь, к-я защищает С.О. от действия кислоты и протеолитических ферментов. Желудочный сок продуцируется железами желудка, расположенными в его С.О. За сутки желудок человека выделяет 2—2,5 л пищеварительного сока. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную к-ту (0,3—0,5 %) и поэтому имеющую кислую р-ю (pH 1,5—1,8). pH содержимого желудка значительно выше, т.к. сок фундальных желез частично нейтрализуется принятой пищей, основным компонентом сока и слизью. В желудочном соке содержатся многие неорганические в-ва: вода (995 г/л), хлориды (5—6 г/л), сульфаты (10 мг/л), фосфаты (10—60 мг/л), гидрокарбонат (0— 1,2 г/л), аммиак (20—80 мг/л).

Хлористоводородная (соляная) к-та ЖС вызывает денатурацию и набухание белков, чем способствует их последующему расщеплениию пепсинами, активирует пепсиногены, создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами; участвует в антибактериальном действии желудочного сока и регуляции деятельности пищеварительного тракта в зависимости от pH его содержимого, ↑ панкреатическую секрцию.

Орг компоненты представлены азотсодержащими в-вами (200—500 мг/л): мочевиной, мочевой и молочной к-тами, полипептидами. Содержание белка достигает 3 г/л, мукоидов — 15 г/л.

Пепсиногены – неактивная форма (проферменты), к-е под влиянием HCl превращаются в активную форму – пепсины. Выделяют 4 основных вида пепсина: Пепсин А (осущ гидролиз белков при рН 1,5-2), Пепсин В (парапепсин), Пепсин С (гастриксин) – активен при рН 3,2-3,5, с Пепсином А обеспечивают до 95% протеолитической активности ЖС, Пепсин D (химозин, реннин) – вызывает створаживание молока. Пепсины являются эндопептидазами, в рез-те чего основными продуктами их гидролитического действия на белки являются олигопептиды и короткие полипептиды. Возможность пепсинов гидролизовать белки в широком диапазоне pH имеет значение в желудочном протеолизе, к-й происходит при разном pH в зависимости от объёма и кислотности ЖС, буферных свойств и кол-ва принятой пищи, диффузии кислого сока в глубь пищевого желудочного содержимого. Белки, подвергнутые действию желудочных протеаз, и образовавшиеся при этом «осколки» белковой молекулы затем быстрее расщепляются протеазами сока поджелудочной железы и тонкой кишки. Пепсин гидролизует только те пептидные связи, которые образованы карбоксильной группой ароматических и неполярных аминокислот.

Помимо протеолитических ферментов в составе сока имеется желудочная липаза, к-я расщепляет только эмульгированные жиры. Она более активна в грудном возрасте в силу особенностей питания детей.

Важным компонентом ЖС являются мукоиды (мукоидный секрет (муцин)), продуцируемые мукоцитами поверхностного эпителия, шейки фундальных и пилорических желез. Слой слизи 1— 1,5 мм образует слизистый защитный барьер желудка. Основный пилорический секрет частично нейтрализует кислое содержимое желудка, эвакуируемое в двенадцатиперстную кишку.

Основная задача секреторной ф-и – переваривание белков. Обычно белки имеют третич-

ную или четвертичную структуру, при к-й на поверхности белка находятся радикалы, а пептидные связи спрятаны под ними – такие белки малодоступны для ферментов, но соляная кислота создаёт pH, при к-м почти все белки денатурируют, т.е. раскручиваются примерно до вторичной структуры, а местами и до первичной, при этом как бы оголяют свои пептидные связи, к-е теперь можно гидролизовать. Ферментом является пепсин, но секретируется клетками именно пепсиноген (если бы они выделяли сразу пепсин, то тот бы разъел железы), а уже в просвете желудка пепсиноген претерпевает частичный протеолиз под действием соляной кислоты и превращается в активный пепсин (далее может превращать пепсиноген в пепсин – аутопротеолиз), для к-го соляная кислота создаёт оптимальный pH. Затем фермент начинает гидролиз.

клетки и непосредственного торможения их секреторной активности. ↓ НС1 вызывают секретин, ХЦК, глюкагон, ЖИП, ВИП,

нейротензин, полипептид YY, соматостатин, тиролиберин, энтерогастрон, АДГ, кальцитонин, окситоцин, простагландин Ег, бульбогастрон, кологастрон, серотонин. Высвобождение нек-х из них соответствующими эндокринными кл С.О. кишечника зависит от св-в его химуса. ПГЕг через мембранные рецепторы ↓ активность цАМФ.

Торможение чрезмерной желудочной секреции НС1 в полости желудка обусловлено соматостатином, ↓ высвобождение гастрина. ↓ секреции НС1 жирной пищей в большой мере обусловлено влиянием на ж-зы желудка из 12пк посредством ХЦК. Повышенная кислотность дуоденального содержимого ч/з периферический рефлекс и дуоденальные гормоны ↓ выделение НС1.

Механизм стимуляции и торможения секреции НС1 различными нейротрансмиттерами и гормонами неодинаков в зависимости от вида лиганда, рецептора и вторичных мессенджеров.

Стимуляторами секреции пепсиногена главными клетками являются холинергические волокна блуждающих нервов, гастрин, симпатические волокна, оканчивающиеся на p-адреноре- цепторах, секретин. Слабо стимулирует секрецию пепсиногена и гистамин. Усиление секреции пепсиногенов главными клетками желудочных желез осуществляется посредством нескольких механизмов.

Эти механизмы в неодинаковой мере активируются или тормозятся различными нейротрансмиттерами и гормонами, непосредственными и опосредованными влияниями их на главные клетки и секрецию пепсиногена. Так, гистамин и гастрин влияют на него опосредованно — усиливают секрецию соляной к-ты, а ↓ pH содержимого желудка через местный холинергический рефлекс ↑ секрецию главных клеток. Существует и прямое стимулирующее влияние гастрина на них. ХЦК, секретин и p-адреномиметики непосредственно стимулируют секрецию гл клеток, но тормозят секрецию обкладочных.

Стимуляция мукоцитов и секреции ими слизи осуществляется холинергическими волокнами блуждающих нервов. Гастрин и гистамин умеренно стимулируют мукоциты в связи с удалением слизи с их мембран при выраженной секреции кислого ЖС. Ряд ингибиторов секреции соляной к-ты ↑ секрецию слизи — серотонин, соматостатин, адреналин, дофамин, энкефалин, простагландин Е2. Интенсивная секреция желез требует усиления их кровоснабжения. Стимуляторы желудочной секреции ↑, а ингибиторы секреции ↓ кровоток в С.О. желудка. Коррекция повышенной секреции желудочных желез, особенно секреции НС1, может осуществляться уменьшением стимулирующих влияний, блокадой соответствующих мембранных рецепторов и самой протонной помпы рядом фармакологических веществ.

Фазы желудочной секреции.

Нервные, гуморальные и паракринные механизмы тонко регулируют секрецию желез желудка, обеспечивая опр кол-во сока, кислото- и ферментовыделение в зависимости от кол-ва и качества принятой пищи, эффективности её переваривания в желудке и тонкой кишке. Происходящую при этом секрецию делят на три фазы.

Связанная с приемом пищи начальная секреция желудка возбуждается нервными импульсами, приходящими к железам в результате рефлекса в ответ на раздражение дистантных рецепторов, возбуждаемых видом и запахом пищи, всей обстановкой, связанной с её приемом (условнорефлекторные раздражения). К ним присоединяется рефлекс в ответ на раздражение принимаемой пищей рецепторов полости рта, глотки и пищевода (безусловнорефлекторные раздражения). Нервные импульсы осуществляют при этом роль пускового влияния. Желудочную секрецию, обусловленную этими сложно-рефлекторными влияниями принято обозначать 1й, психической,

или мозговой, фазой секреции.

Механизмы первой фазы секреции желудка были впервые изучены в лаборатории И.П. Павлова в опытах на эзофаготомированных собаках с фистулой желудка. При кормлении такой собаки пища выпадает из пищевода и не поступает в желудок, однако через 5—10 мин после начала мнимого кормления начинает выделяться ЖС. Аналогичные данные были получены при исследовании людей, страдающих сужением пищевода и подвергшихся вследствие этого операции наложения фистулы желудка. Жевание пищи вызывало у людей выделение ЖС.

Рефлекторные влияния на желудочные железы передаются через блуждающие нервы. В стимуляцию желудочных желез в первую фазу включён и гастриновый механизм. Это доказывается тем, что при мнимом кормлении людей в крови ↑ содержание гастрина. Его высвобождение из G- кл опосредуется не только АЦХ, но и гастринрилизинг-пептидом (ГРП—GRP) нейротрансмиттером аксонов постганглионарных нейронов блуждающих нервов. После удаления антральной части желудка, где продуцируется гастрин, секреция в первую фазу понижается.

Секреция в мозговую фазу зависит от возбудимости пищевого центра, отличается легкой тормозимостью при воздействии различных внешних и внутренних факторов. Прием в начале еды сильных пищевых раздражителей (острые приправы) ↑ желудочную секрецию в первую фазу.

На секрецию первой фазы наслаивается секреция, второй, которая называется желудочной (вызывается влиянием пищевого содержимого желудка). Сокоотделение при механическом раздражении желудка возбуждается рефлекторно с механорецепторов С.О. мышечного слоя стенки желудка при его растяжении. Этот рефлекс резко ↓ после перерезки блуждающих нервов. Сходство динамики секреции НС1 и пепсина обеспечивается общностью большинства стимуляторов обкладочных и главных кл желудочных ж-з, а также тем, что НС1 с хеморецепторов фундальной слизистой стимулирует главные кл посредством периферического местного холинергического рефлекса. Механ и хим раздражение антральной части желудка приводит к высвобождению из G-клеток гастрина — мощного стимулятора желудочной секреции. Во 2ю фазу на железы желудка осуществляются в осн корригируюшие влияния, к-е путём ↑ и ↓ деятельности желудочных ж-з обеспечивают соответствие секреции кол-ву и св-вам пищевого желудочного содержимого.

Влияния из кишечника на железы желудка обеспечивают их секрецию в 3ю (кишечную) фазу. Возбуждающие и тормозные влияния из 12пу и тощей кишки на железы желудка осуществляются нервным путём, имеют корригирующую роль. Нервные влияния передаются с механо- и хеморецепторов тонкой кишки. Торможение желудочной секреции в её кишечную фазу вызывается рядом в-в в составе кишечного содержимого, к-е по убывающей силе тормозного действия расположены в следующем порядке: продукты гидролиза жиров, полипептиды, АМК, продукты гидролиза крахмала, ионы водорода (pH ниже 3,0 оказывает сильное тормозное действие).

Высвобождение в 12пк секретина и холецистокинина под влиянием поступившего в кишечник содержимого желудка и образовавшихся продуктов гидролиза пит в-в тормозит секрецию соляной кислоты, но усиливает секрецию пепсиногенов.

В гуморальной стимуляции желудочной секреции принимают участие и всосавшиеся в кровь продукты гидролиза питательных веществ, особенно белков. От общего объёма желудочной секреции после приёма смешанной пищи на долю мозговой фазы приходится 30—40 %, желудочной >50 % и кишечной <10 %.

Приспособительный характер желудочной секреции. Секреция желудочных желез подо-

пытных собак значительно изменяется в зависимости от характера питания. При длительном (30—40 сут) употреблении пищи, содержащей большое кол-во углеводов (хлеб, овощи), секреция ↓. Если животные длительный срок (30—60 сут) питаются пищей, богатой белками (мясом), то секреция ↑. Меняется не только объем желудочной секреции, её динамика во времени, но и ферментативные св-ва ЖС. Уголевым экспериментально установлено, что длительный приём растительной пищи повышает гидролитическую активность ЖС по отношению к белкам растительного происхождения, а преобладание в пищевом рационе животных белков повышает способность желудочного сока гидролизовать их. Во время приёма пищи и в 1е время после него фундальная часть желудка расслабляется и её сокращения очень слабые (пищевая рецептивная релаксация). Она способствует депонированию пищи в желудке и его секреции. Спустя нек-е время в зависимости от вида пищи сокращения ↑, имея наименьшую силу в кардиальной части и наибольшую

— в антральной. Сокращения желудка начинаются на большой кривизне в непосредственной близости от пищевода и следуют в пилорическую часть.

При регистрации внутрижелудочного давления методом открытых катетеров выявляются сокращения желудка двух типов: фазовые (А) и тонические (В). Первые быстрые, перистальтические 3 волн/мин, вторые — длительные — до 2 мин. Волны А делятся на 2 вида: первые имеют амплитуду 1—15 мм рт.ст., вторые — 16—30 мм рт.ст. Тонические волны могут сочетаться и не сочетаться с фазовыми. Волны В более выражены в антропилорической части.

В наполненном желудке возникают три основных вида движений: перистальтические волны, систолические сокращения антрального отдела и тонические, уменьшающие размер полости дна и тела желудка. Перистальтические сокращения (в среднем 3 волн/мин) распространяются от кардиальной части желудка к пилорической со скоростью около 1 см/с, быстрее по большой, чем по малой кривизне, охватывают 1—2 см желудочной стенки, длятся около 1,5 с. В антральной части скорость перистальтической волны увеличивается до 3—4 см/с.

После приёма пищи и в зависимости от её вида параметры моторной деятельности желудка имеют характерную динамику. В течение первого часа перистальтические волны слабые, в дальнейшем они усиливаются, приобретая в антральном отделе большую величину и скорость, проталкивая пищу к выходу из желудка. Давление в этом отделе повышается до 10—25 см рт.ст., открывается пилорический сфинктер, и порция желудочного содержимого переходит в 12пк. Оставшееся (большее) кол-во его возвращается в проксимальную часть антрального отдела. Такие движения желудка обеспечивают перемешивание и перетирание (фрикционный эффект) пищевого содержимого, его гомогенизацию. В теле желудка такого перемешивания не происходит. Перистальтическая волна, все более углубляясь, идёт по нему и перемещает порцию фундального содержимого, прилегающую к С.О., наиболее подвергнутую действию ЖС, в антральную часть. Перемещённый слой пищи замещается более центральным содержимым желудка.

Перистальтические сокращения заключаются в последовательном сокращении и расслаблении мышечных волокон в стенках полых органов ЖКТ, которые позволяют проталкивать содержимое от краниального (головной) отдела ЖКТ к каудальному (задний). Антиперистальтика представляет такого же рода движения, но в другую сторону. Если перистальтика представляет собою по сути волнообразные сокращения вдоль стенки желудка, то ситолическое сокращение подразумевает отдельные, сильные, одновременные (весь отдел, а не участки) сокращения отдела желудка. Тоническое движение, а точнее сказать тоническое напряжение, подразумевает длительное сокращение всей стенки желудка без признаков утомления.

В желудке в соединениях с пищеводом и 12пк есть сфинктеры. Во время приёма пищи сфинктер между желудком и 12пк закрыт, а между пищеводом и желудком открыт. Желудок начинает тонически расслабляться, в него поступает пища из пищевода, она наполняет его и растягивает, что возможно потому, что он расслабился. Этот этап называется депонированием. Далее сфинктер между желудком и пищеводом закрывается, и пища внутри желудка оказывается изолированной, начинается этап перемешивания. Перистальтические движения перемещают содержимое желудка к его пилорической части, та периодически сокращается систолически, за счёт чего содержимое желудка под напором выбрасывается из пилорического отдела желудка в тело, откуда та снова возвращается в пилорический отдел посредством перистальтики стенок тела. После определённого времени открывается сфинктер между желудком и 12пк, а тонические, систолические и перистальтические движения проталкивают содержимое желудка (химус) в 12пк.

Регуляция моторики желудка. Блуждающие нервы посредством холинергического механизма усиливают моторику желудка: увеличивают ритм и силу сокращений, ускоряют движение перистальтических волн. Влияния блуждающих нервов могут давать и тормозной эффект: рецептивная релаксация желудка, снижение тонуса пилорического сфинктера.

Симпатические нервы через посредство а-адренорецепторов тормозят моторику желудка: ↓ ритм и силу его сокращений, скорость движения перистальтической волны. Описаны и стимулирующие а- и (β-адренорецепторные влияния (например, на пилорический сфинктер). Двунаправленные влияния осушеетвляются пептидергическими. Названные типы влияний осуществляются рефлекторно при раздражении рецепторов рта, пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки. Замыкание рефлекторных дуг осуществляется на различных уровнях ЦНС, в периферических симпатических ганглиях и интрамуральной нервной системе.

В регуляции моторики желудка велико значение гастроинтестинальных гормонов. Моторику желудка ↑ гастрин, мотилин, серотонин, инсулин. ↓ секретин, ХЦК, глюкагон, соматостатин, ЖИП, ВИТГ. Стимуляторы моторики желудка повышают уровень его кровоснабжения, и сама моторика влияет на него, изменяя сопротивление кровотоку при сокращениях желудка. Нарушение кровоснабжения нарушает моторную активность.

Эвакуация содержимого желудка в 12пк. Скорость эвакуации пищи из желудка зависит от объёма, состава и консистенции, степени измельчённости, разжиженности, величины осмотического давления, температуры и pH содержимого желудка, градиента давления между полостями пилорического отдела желудка и 12пк, состояния пилорического сфинктера, аппетита, с к-м принималась пища, состояния водно-солевого гомеостаза и ряда др причин. Пища, богатая углеводами, при прочих равных условиях быстрее покидает желудок, чем богатая белками. Жирная эвакуируется из него с наименьшей скоростью. Жидкости начинают переходить в кишку сразу же после их поступления в желудок. Время полной эвакуации смешанной пищи из желудка здорового взрослого человека составляет 6—10 ч. Эвакуация из желудка р-ров и пережёванной пищи происходит по экспоненте, а эвакуация жиров экспоненциальной зависимости не подчиняется. Скорость и дифференцированность эвакуации опр согласованной моторикой гастродуоденального комплекса, а не только деятельностью пилорического сфинктера, выполняющего в основном роль клапана. Ведущее значение в регуляции скорости эвакуации содержимого желудка имеют рефлекторные влияния с желудка и 12пк. Раздражение механорецепторов желудка ускоряет эвакуацию содержимого, с 12пк — замедляет. Из хим агентов, действующих на слизистую 12пк, значительно замедляют эвакуацию кислые (pH меньше 5,5) и гипертонические р-ры, 10 % р-р этанола, глюкоза и продукты гидролиза жира. Скорость эвакуации зависит также от эффективности гидролиза пит в-в в желудке и тонкой кишке — его недостаточность замедляет эвакуацию. Следовательно, желудочная эвакуация «обслуживает» гидролитический процесс в них и в зависимости от хода его с различной скоростью «загружает» основной хим реактор ЖКТ — тонкую кишку.

Задача моторики желудка состоит в перемешивании пищи, чтобы та хорошо смешалась с желудочным соком и пропиталась им, и её проталкивании в 12пк (в норме) или в пищевод (при рвоте или ненормальной работе).

Пищеварение в тонком кишечнике.

Вобеспечении начального этапа кишечного пищеварения большая роль принадлежит процессам, происходящим в 12пк. Натощак её содержимое имеет слабоосновную реакцию (pH 7,2—8,0). При переходе в кишку кислого содержимого желудка р-я дуоденального содержимого становиться кислой, но затем она сдвигается к нейтральной за счёт дуоденального химуса, формируемого вследствие поступления в кишку основных секретов поджелудочной железы, тонкой кишки и желчи, прекращающих действие пепсина.

У человека pH дуоденального химуса колеблется в пределах 4—8,5. Чем ↑ его кислотность, тем больше выделяется сока поджелудочной железой, желчи и кишечного секрета, замедляется эвакуация содержимого желудка в 12пк, а из нее — в тощую кишку. По мере пассажа пищевого содержимого по 12пк оно смешивается с поступающими в кишку секретами, ферменты к-х уже в 12пк осуществляют гидролиз пит в-в. Особенно велика в этом роль сока поджелудочной железы.

Втонкой кишке происходит полостное и пристеночное пищеварение; не исключено и внутриклеточное. Полостное пищеварение осуществляется ферментами панкреатического и кишечно-

го секретов. В результате гидролизуются крупномолекулярные нутриенты и образуются в основном олигомеры. Последующий их гидролиз происходит по типу пристеночного пищеварения и завершается на мембране энтероцитов. Регуляция полостного пищеварения осуществляется путем изменения секреции пищеварительных желез, скорости продвижения химуса по тонкой кишке, интенсивности пристеночного пищеварения и всасывания.

Пристеночное пищеварение - это ферментативное расщепление питательных веществ на поверхности кл мем С.О. кишечника ферментами, фиксированными на этих мембранах. Осуще-

ствлению пристеночного пищеварения способствует строение стенки кишечника. Она складчатая, каждая складка покрыта большим кол-вом ворсинок, к-е, в свою очередь, покрыты микро-

ворсинками. На 1 см2 имеется до 2500 ворсинок, а на каждой клетке, покрывающей ворсинку, находится 1500-3000 микроворсинок, которые образуют щеточную кайму. Поверхность кишечника за счёт ворсинок увеличивается в 8-10 раз, а за счёт микроворсинок еще в 30 раз. В результате движении кишечника химус соприкасается со щёточной каймой и пищевые частицы, размер к-х меньше расстояния между микроворсинкам, поступают в щеточную кайму и здесь подвергаются пристеночному перевариванию. Между микроворсинками находятся ферменты, к- е и действуют на поступившие в-ва. Они частично адсорбируются из химуса, а частично синтезируются в энтероцитах С.О. и структурно связаны с кл мем. В этом главное отличие пристеноч- ного пищеварения от полостного. При пристеночном пищеварении процесс расщепления пит в-в происходит на кл мем, ч/з к-ю осущи процесс всасывания. Поэтому расщепление и всасывание в-в здесь сближены и осуществляются с более высокой скоростью. Пристеночное пищеварение протекает в стерильных условиях, т.к. бактериальная флора не проникает в микропоры между микроворсинками, потому что её размеры превышают размеры микропор.

Полостное пищеварение занимает около 20-50% от общего процесса переваривания пит в-в, а на долю пристеночного приходится 50-80 %. Т.о., в тонком кишечнике процесс переваривания пит в-в складывается из 3х этапов: полостного пищеварения, пристеночного и всасывания.

Регуляция пристеночного пищеварения изучена недостаточно. Интенсивность его зависит от полостного пищеварения и, следовательно, факторов, влияющих на него. Влияют на мембранное пищеварение гормоны надпочечников (синтез и транслокация ферментов), диеты и др факторы. Пристеночное пищеварение зависит также от моторики кишки, изменяющей переход в-в из химуса в исчерченную каёмку, величины пор исчерченной каемки, ферментного состава в ней, сорбционных свойств мембраны.

Моторная деятельность тонкой кишки обеспечивает перемешивание её химуса с пищеварительными секретами, продвижение его по кишке, смену у слизистой оболочки, повышение внутрикишечного давления, т.е. способствует гидролизу и всасыванию питательных веществ.

Движение тонкой кишки происходит в результате координированных сокращений продольного и циркулярного слоёв гладких мышц. Принято различать несколько типов сокращений тонкой кишки: ритмическая сегментация, маятникообразные, перистальтические (очень медленные, медленные, быстрые, стремительные), антиперистальтические и тони-

ческие. Первые два типа относятся к ритмическим, или сегментирующим, сокращениям. Ритмическая сегментация обеспечивается преимущественно сокращениями циркулярного

слоя мышц, при этом содержимое кишки делится на части. Следующим сокращением образуется новый сегмент кишки, содержимое которого состоит из двух частей соседних сегментов. Данными сокращениями достигается перемешивание химуса.

Маятникообразные сокращения обеспечиваются продольными и циркулярными мышцами. При этом происходит перемещение химуса «вперед-назад» и слабое поступательное движение его в аборальном направлении. В верхних отделах тонкой кишки человека частота ритмических сокращений составляет 9—12, в нижних — 6—8 в 1 мин.

Перистальтическая волна, состоящая из перехвата и расширения тонкой кишки, продвигает химус в аборальном направлении. Одновременно по длине кишки продвигается несколько волн со скоростью 0,1— 0,3 см/с, в проксимальных отделах быстрее, чем в дистальных. Скорость стремительной пропульсивной волны 7—12 см/с. При антиперистальтических сокращениях волна движется в обратном, оральном направлении. В норме тонкая кишка, как и желудок, антиперистальтически не сокращаются (это характерно для рвоты).

Тонические сокращения могут иметь локальный характер или передвигаться с очень малой скоростью. Исходное (базальное) давление в полости тонкой кишки составляет 5—14 см вод.ст. Монофазные волны повышают внутрикишечное давление до 30—90 см вод.ст. Медленный компонент сокращений длится от одной до нескольких мин и повышает давление не столь значительно.

Моторика тонкой кишки регулируется миогенными, нервными и гуморальными механизмами. Миогенные механизмы обеспечивают автоматизм кишечных мышц и сократительную реакцию на растяжение кишки. Фазная сократительная деятельность кишки реализуется нейронами миэнтерального нервного сплетения, обладающими ритмической фоновой активностью. Кроме осцилляторов энтеральных метасимпатических ганглиев имеются два датчика ритма кишечных сокращений — первый у места впадения в 12пк общего желчного протока, второй — в подвздошной кишке. Эти датчики и ганглии энтерального нервного сплетения контролируются нервными и гуморальными механизмами.

Парасимпатические влияния преимущественно усиливают, симпатические тормозят мото-

рику тонкой кишки. Описаны пептидергические нервные влияния обоих типов. Эффекты раздражения вегетативных нервов в большой мере зависят от состояния кишки, на фоне к-го производятся раздражения. Изменяют моторику раздражения СпМ и ПрМ, гипоталамуса, лимбической системы, КБПМ. Раздражения передних и средних ядер отделов гипоталамуса преимущественно возбуждают, а заднего тормозят моторику желудка, тонкой и толстой кишки. Акт еды тормозит, а затем усиливает кишечную моторику. В дальнейшем она зависит от физ и хим св-в химуса: усиливают её грубые виды пищи, богатые непереваренными в тонкой кишке пищевыми волокнами, продукты переваривания пит в-в, особенно жиры, кислоты, основания, соли.

Важное значение имеют рефлексы с различных отделов пищеварительного тракта на моторику тонкой кишки: пищеводно-кишечный (возбуждающий), желудочно-кишечный (возбуждающий и тормозящий), ректоэнтеральный (тормозящий). Дуги этих рефлексов замыкаются на различных уровнях ЦНС и в периферических ганглиях. В целом моторная деятельность любого участка тонкой кишки — суммарный результат местных, удаленных влияний в пределах пищеварительного тракта и влияний с других систем организма. Моторику тонкой кишки усиливают, действуя на миоциты или энтеральные нейроны, серотонин, гистамин, гастрин, мотилин, ХЦК, в-во П,

вазопрессин, окситоцин, брадикинин и др., тормозят — секретин, ВИП, ГИП и др.

Всасывание пит в-в в тонкой кишке. Различные в-ва всасываются в пищеварительном тракте посредством различных мех-мов, имея характерную топографию всасывания.

Всасывание воды и минеральных солей. В ЖКТ в составе пищи и выпиваемых жидкостей поступает за 1 сут 2—2,5 л воды, в составе секретов пищеварительных желез 6—7 л, выводится же с калом всего 100—150 мл воды. Остальное кол-во воды всасывается из ПТ в кровь, небольшое кол-во — в лимфу. Всасывание воды начинается в желудке, наиболее интенсивно происходит в тонкой и особенно толстой кишке. Осн кол-во воды всасывается из изотонических р-ров кишечного химуса, т.к. в кишечнике гипер- и гипотонические р-ры соответственно концентрируются/разводятся. Абсорбция воды из изо- и гипертонических р-ров требует затраты энергии. Всасываемые ЭПЦ растворенные в-ва «тянут» за собой воду. Решающая роль в переносе воды принадлежит ионам (особенно натрия). Оно сопряжено также с транспортом сахаров и АМК. Поэтому многие эффекты замедления/ускорения всасывания воды явл-ся рез-том изменения транспорта из тонкой кишки др в-в.

Интенсивность всасывания натрия и воды в кишке максимальна при pH 6,8 (при pH 3,0 всасывание воды прекращается). Изменяют всасывание воды рационы питания. Увеличение в них доли белка ↑ скорость всасывания воды, Na+ и С1-. Изменяется скорость всасывания воды в зависимости от гидратированности орг-ма. Доказано условно-рефлекторное изменение всасывания воды; замедление под влиянием наркоза и после ваготомии, что свидетельствует о роли ЦНС в этом процессе. Влияют на всасывание воды многие гормоны желез внутренней секреции и некоторые гастроинтестинальные — ↓ всасывание гастрин, секретин, ХЦК, ВИП, ГРП, серотонин.

За сутки в ЖКТ всасывается более 1 моля хлорида натрия. В желудке натрий почти не всасывается, но интенсивно всасывается в толстой и подвздошной кишке, в тощей его всасывание значительно меньше. Ионы Na+ поступают из полости тонкой кишки в кровь через кишечные эпителиоциты и между ними. Поступление Na+ в ЭПЦ происходит по электрохимическому градиенту пассивным путём. Имеется также сис транспорта Na+, сопряженная с транспортом сахаров и АМК, возможно, и с С1- ,HCOJ. Ионы Na+ из ЭПЦ через их базолатеральные мем транспортируются активно в Мкл жидкость, кровь и лимфу. Это обеспечивает возможность дальнейшего пассивного транспорта Na+ ч/з АпМ в эпителиоциты из полости кишечника. Различные стимуляторы и ингибиторы всасывания Na+ действуют прежде всего на мех-мы активного транспорта базолатеральных мембран эпителиоцитов. Транспорт Na+ по Мкл каналам совершается пассивно по градиенту концентрации. Интенсивность всасывания натрия зависит от pH кишечного содержимого, гидратации организма и содержания в нем этого элемента. Усиливают всасывание натрия минералокортикоиды (альдостерон), угнетают — гастрин, секретин и холецистокинин.

Всасывание К+ происходит в осн в тонкой кишке посредством механизмов активного и пассивного транспорта по электрохимическому градиенту. Активный транспорт К+ сопряжен с транспортом Na+ в базолатеральных мем ЭПЦ. Всасывание хлора происходит в желудке и наиболее активно в подвздошной кишке по типу активного и пассивного транспорта. Пассивный транспорт С1 сопряжен с транспортом Na+. Активный через АпМ сопряжен с транспортом Na+ или обменом С1 на HCOJ.

Двухвалентные ионы в ЖКТ всасываются очень медленно. Так, в кишечник человека поступает ежесуточно 35 ммоль кальция, но только половина его всасывается. Кальций всасывается в 50 раз медленнее, чем Na+, но быстрее, чем двухвалентные ионы железа, цинка и марганца. Всасывание кальция совершается с участием переносчиков, активируется желчными к-тами и витамином D, поджелудочным соком, некоторыми АМК, натрием, угнетается многими в-вами. При недо-

статке кальция в организме его всасывание увеличивается, в чем большую роль могут играть гормоны ряда желез, но особенно паратирин.

Всасывание продуктов гидролиза белков. Белки всасываются в основном в кишечнике после их гидролиза до АМК. Всасывание различных АМК происходит с неодинаковой скоростью в различных отделах тонкой кишки. Быстрее других всасываются аргинин, метионин, лейцин; медленнее — фенилаланин, цистеин, тирозин и ещё медленнее — аланин, серин, глутаминовая кислота. L-формы АМК всасываются интенсивнее, чем D-формы. Всасывание АМК из кишки ч/з апикальные мем в эпителиоциты осущ-ся активно посредством транспортеров с затратой энергии фосфоросодержащих макроэргов. Кол-во всасывающихся пассивно АМК невелико.

Существует несколько видов транспортеров АМК в апикальных мембранах эпителиоцитов. Из эпителиоцитов АМК транспортируются в МКл жидкость по механизму облегченной диффузии. Транспорт АМК через АпикМ и БМ взаимосвязан. Большинство АМК, образующихся в процессе гидролиза белков и пептидов, всасывается быстрее, чем свободные, введенные в тонкую кишку. Транспорт натрия стимулирует всасывание. Из менее концентрированных р-ров АМК они всасываются быстрее, чем из более концентрированных. Интенсивность всасывания зависит от возраста, уровня белкового обмена в орг-ме, содержания в крови свободных АМК и ряда других факторов, от нервных и гуморальных влияний. Три- и дипептиды в тонкой кишке всасываются посредством специального транспортёра апикальной мембраны.

Всасывание углеводов. Происходит в основном в тонкой кишке. С наибольшей скоростью всасываются гексозы (глюкоза и галактоза); пентозы всасываются медленнее. Всасывание глюкозы и галактозы использует механизм активного транспорта через АпМ кишечных эпителиоцитов. Транспорт моносахаридов, образующихся при гидролизе олиго-, осуществляется с большей скоростью, чем всасывание моносахаридов, введенных в просвет кишки. Всасывание глюкозы (и нек-

хдр моносахаридов) через АпМ кишечных эпителиоцитов активируется транспортом натрия. Глюкоза аккумулируется в кишечных ЭПЦ, и последующий транспорт её из них через базола-

теральные мем в МКл жидкость и кровь происходит по градиенту концентрации, а также с участием спец транспортеров. Всасывание фруктозы (и нек-х др моносахаридов) не зависит от транспорта Na+ и происходит активно. Возможен и пассивный транспорт фруктозы.

Всасывание углеводов тонкой кишкой усиливается нек-ми АМК, резко тормозится ингибиторами тканевого дыхания. Всасывание различных моносахаридов в различных отделах тонкой кишки происходит с неодинаковой скоростью. Так, скорость всасывания глюкозы в тошей кишке в 3 раза выше, чем в подвздошной. На всасывание сахаров влияют диета, многие факторы внешней среды, концентрация глюкозы в крови. Существует сложная нервная и гуморальная регуляция всасывания углеводов. Доказано изменение их всасывания под влиянием коры и подкорковых структур ГМ, его ствола и СпМ. Парасимпатические влияния усиливают, а симпатические — тормозят всасывание углеводов. Всасывание глюкозы усиливается гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной железы, а также серотонином и ацетилхолином. Гистамин незначительно, а соматостатин существенно тормозят всасывание глюкозы.

Всасывание продуктов гидролиза жиров. Всасывание липидов наиболее активно происходит в 12пк и проксимальной части тощей кишки. Скорость всасывания различных жиров зависит от их эмульгирования и гидролиза. В рез-те действия в полости кишки панкреатической липазы из триобразуются ди-, затем моноглицериды и ЖК, хорошо растворимые в р-рах солей желчных к-т. Кишечная липаза в зоне исчерченной каёмки ЭПЦ завершает гидролиз липидов. Из моноглицеридов, ЖК с участием солей желчных к-т, фосфолипидов и холестерина обр-ся мельчайшие мицеллы, к-е через АпМ переходят в кишечные ЭПЦ. Желчные к-ты мицелл остаются в полости кишки и всасываются в подвздошной кишке по механизму активного транспорта.

Вкишечных ЭПЦ происходит ресинтез триглицеридов. Из них, а также холестерина, фосфолипидов и глобулинов образуются хиломикроны — мельчайшие жировые частицы, заключенные в белковую оболочку. Они покидают эпителиоциты ч/з базолатеральные мем, переходят в соединительные пространства ворсинок, оттуда проникают в центральный лимфатический сосуд ворсинки, чему содействуют её сокращения. Основное количество жира всасывается в лимфу, поэтому через 3—4 ч после приёма пищи лимфатические сосуды наполнены лимфой, напоминающей молоко и называемой млечным соком.

Вн.у. в кровь поступает небольшое кол-во всосавшегося в кишечнике жира, представленного триглицеридами ЖК с короткой углеводородной цепочкой. В кровеносные капилляры из ЭПЦ и Мкл пространства могут транспортироваться и растворимые в воде свободные ЖК и глицерин. Для всасывания жиров с короткими и средними углеводородными цепями ЖК обр-е в ЭПЦ хиломикронов не обязательно. Небольшое кол-во хиломикронов может поступать и в кровеносные сосуды ворсинок. На скорость гидролиза и всасывания жира влияет ЦНС. Парасимпатический отдел ВНС ускоряет, а симпатический — замедляет всасывание жиров. Ускоряют их всасывание гормоны коры надпочечников, щитовидной железы и гипофиза, а также дуоденальные гормоны

—секретин и ХЦК.

Внешнесекреторная функция поджелудочной железы.

Внешнесекреторная функция поджелудочной железы заключается в выделении в 12пк панкреатического сока, содержащего ферменты (тирпсин, липазу, мальтозу, лактазу и др.), нейтрализуя тем самым кислое содержимое желудка и непосредственно участвуя в процессе переваривания пищи. В рез-те внешнесекреторной функции орган вырабатывает и выделяет в просвет 12пк около 1500—2000 мл активного панкреатического сока.

В соке поджелудочной железы, кроме жидкой части секрета, содержатся слизистые в-ва и большое кол-во ферментов. Последние, в осн, выделяются в неактивной (зимогенной) форме, в 12пк они активизируются с помощью энтерокиназы, желчи и принимают участие в расщеплении различных ингредиентов пищи: белков, жиров и углеводов.

Ферменты, расщепляющие белковый компонент пищи: трипсин, хемотрипсин, эрипсин,

карбоксипептидаза (ингибитор трипсина). Фермент, расщепляющий жиры пищи, — липаза. Ферменты, расщепляющие углеводы,— амилаза, мальтаза, лактаза, инвертаза. Иными словами, поджелудочная железа — орган, находящийся в центре процессов диссимиляции принимаемой пищи на её составные компоненты, к-е далее всасываются С.О. кишечника и поступают в кровь, принимая участие в клеточном метаболизме.

Секрет поджелудочной железы выделяется только во время пищеварения, когда пища поступает в желудок и кишечник. Следовательно, естественными возбудителями внешней секреции поджелудочной железы являются пищевые вещества в соединении с активным желудочным соком. Ещё в конце прошлого столетия было показано, что различная по качественному составу пища вызывает различную секрецию поджелудочной железы как в качественном, так и в количественном отношении. Самый сильный раздражитель панкреатической секреции — соляная к-та желудочного сока. Сокогонным действием обладают экстрактивные вещества (бульоны), овощные отвары, соки, жиры. Слабое сокогонное действие оказывает питьевая вода, а все щелочные р-ры угнетают панкреатическую секрецию. Интересной особенностью поджелудочной железы является приспособляемость ферментного зеркала к характеру питания. При преимущественно белковом питании больше выделяется фермента трипсина, при преимущественно жировом питании — липазы, углеводистом — активизируются ферменты, расщепляющие углеводы.

Необходимо подчеркнуть, что внешняя секреция поджелудочной железы регулируется 2мя путями. Первый путь — секретиновый. Активная соляная к-та желудочного сока, вступая во взаимодействие со С.О. 12пк, приводит к образованию гормона секретина, стимулирующего секреторную функцию поджелудочной. Однако важно подчеркнуть, что секретин способствует выделе-

нию жидкой части секрета, не оказывая действия на образование ферментов. Иными словами,

секретиновый мех-м способствует выделению большого кол-ва жидкого панкреатического сока.

Состав и свойства панкреатического сока.

Основную массу поджелудочной железы составляют ее экзокринные элементы, 80—95 % которых приходится на ацинозные (ацинарные) клетки, секретирующие ферменты. Центроацинозные и протоковые клетки секретируют воду, электролиты, слизь; из протоков компоненты смешанного секрета частично реабсорбируются. Поджелудочная железа человека натощак выделяет небольшое количество панкреатического секрета..(0.2—0,3 мл/мин), а после приёма пищи 4,5 мл/мин. За сутки выделяется 1,5—2,5 л бесцветного прозрачного сока сложного состава.

Среднее содержание воды в соке 987 г/л, Основность сока (pH 7,5— 8,8) обусловлена гидрокарбонатом (25—150 ммоль/л), концентрация к-го в соке изменяется прямо пропорционально скорости секреции. В соке содержатся хлориды (4—130 ммоль/л) натрия и калия; между концентрацией гидрокарбонатов и хлоридов существует обратная зависимость, что связано с механизмом образования гидрокарбонатов клетками протока железы (рис. 8.13). Гидрокарбонаты панкреатического секрета участвуют в нейтрализации кислого пищевого содержимого желудка в 12пк. Соли кальция составляют 1—2,5 ммоль/л. В соке значительна концентрация белка (2—3,5 г/л), основную часть которого составляют ферменты., переваривающие все виды питательных веществ (табл. 8.4).

Трипсиноген поджелудочного сока в 12пк под действием фермента энтерокиназы (энтеропептидаза) превращается в трипсин, который вызывает последующую активацию трипсиногена. Активация состоит в отщеплении от трипсиногена гексапептида под действием энтерокиназы и трипсина при pH 6,8—8,0. Процесс ускоряется в присутствии Са2+

мы в воде, липаза действует на поверхности жира. Чем больше поверхность жира, тем активнее идёт его гидролиз. Поэтому эмульгирование жира имеет огромное значение для его переваривания. Эмульгирование обеспечивается желчью. Активность липазы повышает фермент колипаза. Она связывается с липазой в присутствии желчных солей и снижает оптимум pH действия фермента с 9 до 6—7, а также способствует адсорбции липазы на слизистой оболочке кишки.

Регуляция панкреатической секреции.

Секреция поджелудочной железы регулируется нервными и гуморальными механизмами. Раздражение блуждающих нервов вызывает выделение поджелудочного сока, богатого ферментами. Холинергические волокна блуждающих нервов посредством ацетилхолина действуют на Mjхолинорецепторы панкреацитов и стимулируют секрецию ими ферментов и гидрокарбонатов. Холинергические нейроны также потенцируют секреторные эффекты секретина и ХЦК. Хирургическая ваготомия существенно снижает секрецию поджелудочной железы.

Симпатические волокна, иннервирующие поджелудочную железу, через p-адренорецепторы тормозят поджелудочную секрецию, ↑ синтез орг в-в в ней. Эффекты снижения секреции обеспечиваются также уменьшением кровоснабжения поджелудочной железы путём сужения кровеносных сосудов через их а-адренорецепторы. Торможение секреции вызывают болевые раздражения, сон, напряжённая физ и умственная работа и др.

Поджелудочная железа имеет также пептидергическую иннервацию; окончания этих нейронов выделяют ряд нейропептидов. Одни из них стимулируют (GRP, VIP, PHI и др.), а др тормозят (энкефалин, PYY и др.) секрецию.

Гуморальная стимуляция панкреатической секреции. Первым открытым и названным гормоном в-вом явился секретин - стимулятор обильного по объёму сокоотделения и секреции гидрокарбонатов. Высвобождение этого гормона в кровь дуоденальными S-кл происходит при действии на С.О. 12пк перешедшего в неё кислого желудочного содержимого. Секретин в большей мере стимулирует через соответствующие мембранные рецепторы и вторичные мессенджеры (аденилатциклаза и цАМФ) центроацинозные и протоковые клетки, в меньшей мере — ацинарные кл, поэтому выделяется секрет с высокой концентрацией в нем гидрокарбонатов и низкой ферментативной активностью. Секрецию гидрокарбонатов и воды усиливают также ВИП, нейротензин, гастринрилизинг-пептид; тормозят в-во П, соматостатин, простагландины (Е), пептид YY, кальцитонин, глюкагон, ПП.

Гормоном, усиливающим секрецию поджелудочной железы, является ХЦК. Высвобождение гормона в кровь из ССК-клеток С.О. 12пк и тощей кишки происходит под влиянием химуса, особенно продуктов начального гидролиза пищевого белка и жира, углеводов, некоторых АМК. Стимулируют высвобождение ХЦК Са2+ и ↓ pH содержимого 12пк. ХЦК действует преимущественно на ациноциты поджелудочной, поэтому выделяющийся в ответ на этот гормон сок богат ферментами. Одновременное действие на железу секретина и ХЦК, имеющее место при приёме пищи, усиливает др др. Пептид химоденин стимулирует секрецию химотрипсиногена. Секрецию ациноцитов усиливают также гастринрилизинг-пептид и гастрин, секретин, инсулин, N0, ВИП и некоторые менее выраженные стимуляторы секреции ферментов. Тормозят глюкагон, соматостатин, вещество П, энкефалин. ГИП, ПП, пептид YY, кальцитонин.

Адипоциты имеют на базолатеральной мем несколько типов специфических рецепторов, на к-е действуют нейротрансмиттеры и гормоны. В зависимости от их видов включаются две цепи вторичных посредников (рис. 8.14). В 1й их цепи, мобилизуемой секретином и ВИП через их рецепторы, последовательно включаются аденилатциклаза (АЦ), цАМФ и соответствующая протеинкиназа, посредством к-й активируется экзоцитоз гранул зимогена. Во 2й цепи воздействие на мембранные рецепторы ацетилхолина (АЦХ), ХЦК и др. мобилизует фосфатидилинозитолбифосфат

оксидазотсинтаза (NOS) выделяет из L-аргинина оксид азота (N0), к-й активирует цГМФ, а последний активирует специфическую для него протеинкиназу, которая и обеспечивает экзоцитоз гранул зимогена через апикальную мембрану ациноцита.

Фазы секреции поджелудочной железы.

Секреция поджелудочного сока резко усиливается через 2—3 мин после приёма пищи и продолжается 6—14 ч. От кол-ва и качества пищи зависят объем выделяющегося сока, его состав и динамика. Чем выше кислотность пищевого содержимого желудка, поступающего в 12пк, тем больше выделяется поджелудочного сока и гидрокарбонатов в его составе. Поэтому динамика поджелудочной и желудочной секреции схожи.

Фазы панкреатической секреции при стимуляции её приёмом пищи те же, что для желудочной секреции. Но в отличие от них более выражены

гормональные влияния на поджелудочную железу, особенно в кишечную фазу.

Первая, мозговая, фаза секреции поджелудочной вызывается видом, запахом пищи и др раздражителями, связанными с приёмом пищи (условнорефлекторные раздражения), а также воздействиями на рецепторы С.О. рта, жеванием и глотанием (безусловнорефлекторные раздражения). У человека с фистулой поджелудочного протока наблюдали условнорефлекторное выделение панкреатического сока через 2—3 мин после того, как испытуемому говорили о пище, к-ю ему дадут. Нервные импульсы, возникающие в рецепторах, достигают ПрМ и затем по волокнам блуждающего нерва поступают к железе и вызывают её секрецию. По объёму секреции первая фаза составляет в среднем 15% общей постпрандиальной (послетрапезной) секреции поджелудочной железы, а по секреции ферментов — 25%. Это подтверждает большую роль рефлекторного вагусного механизма в стимуляции ферментовыделительной деятельности железы. Секреция её в 1ю фазу вариабельна и в большой мере зависит от аппетита, вида принимаемой пищи.

Вторая Фаза — желудочная. Секреция стимулируется и поддерживается путем ваго-вагаль- ного рефлекса с механо- и хеморецепторов желудка и посредством гастрина. На неё приходится около 10 % общей секреции.

С переходом желудочного содержимого в 12пк начинается третья — кишечная фаза панкреатической секреции. Она составляет 70% общей секреции. Б эту фазу секреция стимулируется посредством ваго-вагального дуоденопанкреатического рефлекса, секретина и ХЦК. Высвобождение секретина и ХЦК из продуцирующих их клеток происходит при действии на С.О. 12пк её кислого содержимого и продуктов гидролиза нутриентов. Секреция ферментов в кишечную фазу стимулируется посредством ваго-вагального рефлекса и ХЦК. ХЦК и другие пептиды поддерживают этот рефлекс, стимулируя и потенцируя рецепторы вагусных афферентов. Кишечная фаза слагается из дуоденальной (основной), подвздошно-ободочной (особенно выражена, если этого отдела кишечника достигают недостаточно гидролизованные нутриенты, к-е тормозят не только секрецию ж-зы, но и скорость продвижения химуса по тонкой кишке) и циркуляторной (вызывается всосавшимися в кровь продуктами гидролиза нутриентов, выступающими в роли стимуляторов железы и потребляемых ею энергетических веществ).

В кишечную фазу велика роль саморегуляции панкреатической секреции, к-я зависит от ферментных св-в дуоденального содержимого. «Избыток» в нем ф-тов селективно по принципу отрицательной обратной связи тормозит их секрецию. Избыток субстрата снимает эти тормозные влияния. Образовавшиеся продукты гидролиза субстрата стимулируют секрецию соответствующих ферментов. Эти механизмы направлены на срочную адаптацию секреции панкреатических ферментов к виду принятой пищи. Их реализация обеспечивается М-холинергическими и p-адре- нергическими влияниями, ХЦК и секретином. При стимуляции секреции поджелудочной усиливается её кровоснабжение, что важно для поддержания секреции железы на высоком уровне.

Влияние пищевых режимов на секрецию поджелудочной железы. Приём пищи вызывает

↑ выделения всех ферментов в составе сока, но при углеводной пище в наибольшей мере увеличивается секреция амилазы, белковой пищи — трипсина и химотрипсина, приём жирной пищи вызывает секрецию сока с более высокой липолитической активностью. Набор ферментов в панкреатическом соке срочно адаптируется к составу принимаемой пищи во все три фазы секреции, и особенно в её кишечную фазу.

Есть медленные адаптации секреции ф-тов под влиянием длительного приёма пищи опр состава. Суть адаптации состоит в том, что железа секретирует больше того фермента, к-й гидролизует преобладающие в рационе пит в-ва. Эта адаптация носит согласованный характер с работой др отделов ПТ, составляя часть интегрированных адаптаций всего пищеварительного конвейера.

Для поджелудочной железы, как и для желудка, надо обсудить секрецию при приёме мяса, хлеба, молока. Графики строятся по тому же типу, а логика обоснования похожа на таковую для желудочной секреции.

У секреции поджелудочной железы, как и у секреции желудка, имеется три стадии:

сложно-рефлекторная, желудочная, кишечная. Для мяса мы видим высокий уровень секреции в 1е время, т.к. сильная стимуляция происходит в сложно-рефлекторную фазу (сразу условный (вкусно) и безусловный (жевание) рефлексы стимулируют панкреатическую секрецию). Нек-й вклад делает желудочная фаза и больший вклад кишечная, ибо

много кислого содержимого раздражает слизистую 12пк, запуская АПУД-систему, к-я усиливает панкреосекрецию. Зачем для мяса столько поджелудочного сока? В мясе много белка, к-й превратился в огромное кол-во олигопептидов и коротких полипептидов, к-е необходимо переварить с помощью сока поджелудочной. Грубо говоря, для переваривания мяса нужно хорошо поработать и желудку, и поджелудочной (при участии 12пк). У хлеба мы тоже видим резкий старт на графике, но не такой резкий, как у мяса потому что у меся был и условный (вкусно), и безусловный (жевание) рефлексы, а у хлеба только безусловный (жевание) рефлекс в сложно-рефлекторной фазе.

Однако далее мы видим существенное повышение секреции в случае с хлебом, т.к. в хлебе большое содержание крахмала, продукты гидролиза к-го раздражают слизистую 12пк и АПУДсис в ней, чтобы та активировала панкреосекрецию. Зачем хлебу так много панкреатического сока? Потому, что в нём очень много остатков крахмала и декстринов, поэтому график у хлеба самый размеристый.

Секреция для молока в начале маленькая потому, что сложно-рефлекторная фаза отсутствует (оно не особо вкусное по мнению собаки – минус условный рефлекс, молоко не надо жевать – минус безусловный рефлекс). График далее растёт, т.к. олигопептиды после желудка надо тоже переварить, но их не так много, как у мяса, полисахаридов там нет, а сколько жиров, зависит от молока, поэтому график растёт не сильно. Т.е. мясо сделало высокий график из-за огромного количества белка, хлеб сделал высокий график за счёт крахмала, а в молоке было сравнительно немного белка и жиров, поэтому его график не высок.

Роль печени в пищеварении.

Анатомическое положение печени на пути крови, несущей пит и иные в-ва от ПТ, особенности строения, кровоснабжения, лимфообращения, специфика функций гепатоцитов опр-т функции этого органа. Есть желчеотделительная функция печени, но она не единственная. Важна барьерная функция, состоящая в обезвреживании токсичных соединений, поступивших с пищей либо образовавшихся в кишечнике за счёт деятельности его микрофлоры, лекарств, всосавшихся в кровь. Хим в-ва обезвреживаются путём их ферментативного окисления, восстановления, метилирования, ацетилирования, гидролиза (1-я фаза) и последующей конъюгации с рядом в-в — глюкуроновой, серной и уксусной к-тами, глицином, таурином и др. (2-я фаза). Не все в-ва обезвреживаются в 2 фазы. В одну из них или без изменений выводятся в составе желчи и мочи растворимые конъюгаты. Инактивация токсичного аммиака происходит за счёт образования мочевины и креатинина. Микроорг-мы обезвреживаются в основном путём фагоцитоза и лизиса.

Печень принимает участие в инактивации ряда гормонов (глюкокортикоиды, альдостерон, андрогены, эстрогены, инсулин, глюкагон, ряд гастроинтестинальных) и биогенных аминов (гистамин, серотонин, катехоламины).

Экскреторная функция печени выражается в выделении из крови в составе желчи большого числа в-в, обычно трансформированных в печени, что является её участием в обеспечении гомеостаза.

Печень участвует в обмене белков: в ней синтезируются белки крови (весь фибриноген, 95% альбуминов, 85% глобулинов), происходит дезаминирование и переаминирование АМК, образование мочевины, глутамина, креатина, факторов ССК и противосвертывающей СК. Желчные к-ты влияют на транспортные свойства белков крови. Печень участвует в обмене липидов: в их гидролизе и всасывании, синтезе триглицеридов, фосфолипидов, холестерина, желчных кислот, липопротеидов, ацетоновых тел, окислении триглицеридов. Велика роль печени в обмене углеводов: процессах гликогенеза, гликогенолиза, включении в обмен глюкозы, галактозы и фруктозы, образовании глюкуроновой кислоты.

Печень участвует в эритрокинетике, в т.ч. в разрушении эритроцитов, деградации гема с последующим образованием билирубина.

Важна роль печени в обмене витаминов, особенно жирорастворимых А, D, Е, К, всасывание к-х в кишечнике идёт с участием желчи. Ряд витаминов депонируется в печени и высвобождается по мере их метаболической потребности (A, D, К, С, РР). Депонируются в печени микроэлементы (железо, медь, марганец, кобальт, молибден и др.) и электролиты.

Кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот важна не только в гидролизе и всасы-

вании липидов, но и в др процессах. Они являются регуляторами холереза и выделения в составе желчи холестерина, желчных пигментов, активности печеночных цитоферментов, влияют на транспортную активность энтероцитов, ресинтез в них триглицеридов, регулируют пролиферацию, передвижение, апоптоз и отторжение энтероцитов с кишечных ворсинок. Регуляторное влияние желчи распространяется на секрецию желудка, поджелудочной железы и тонкой кишки, эвакуаторную деятельность гастродуоденального комплекса, моторику кишечника, реактивность органов пищеварения по отношению к нейротрансмиттерам, регуляторным пептидам и аминам.

Нормальное содержание в крови желчных кислот поддерживает и стимулирует физиологические и биохимические процессы. Они угнетаются при повышении концентрации желчных кислот в крови и затем проявляется их токсическое действие.

Значение желчи. Желчеобразование и желчеотделение.

Желчь образуется в печени; её участие в пищеварении многообразно. Желчь эмульгирует жиры, увеличивая поверхность, на к-й осуществляется их гидролиз липазой; растворяет продукты гидролиза жиров, способствует их всасыванию и ресинтезу триглицеридов в энтероцитах; повышает активность панкреатических и кишечных ферментов, особенно липазы. Желчь усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов, всасывание жирорастворимых витаминов, холестерина и солей кальция; является стимулятором желчеобразования, желчевыделения, моторной и секреторной деятельности тонкой кишки, апоптоза и пролиферации энтероцитов.

Состав желчи и ее образование.

У человека за сутки образуется около 1—2 л желчи. Процесс обр-я желчи — желчеотделение (холерез) — идет непрерывно, а поступление желчи в 12пк — желчевыделение (холекинез) — периодически, в осн в связи с приёмом пищи. Натощак желчь в кишечник почти не поступает, а направляется в желчный пузырь, где при депонировании концентрируется и изменяет свой состав. Поэтому принято говорить о 2х видах желчи — печеночной и пузырной.

Желчь является не только секретом, но и экскретом. В её составе выводятся различные эндогенные и экзогенные ве-

щества (табл. 8.5). В желчи содержатся белки, АМК, витамины и др в-ва. Желчь обладает небольшой ферментативной активностью, pH печеночной желчи 7,3—8,0. При прохождении желчи по желчевыводящим путям и нахождении в желчном пузыре жидкая и прозрачная золотистожелтого цвета печеночная желчь с относительной плотностью 1,008—1,015 концентрируется, т.к. из нее всасываются вода и минеральные соли, к ней добавляется муцин желчных путей и пузыря, и желчь становиться тёмной, тягучей, увеличивается ее относительная плотность до 1,026—1,048 и снижается pH до 6,0—7,0 за счёт обр-я солей желчных к-т и всасывания гидрокарбонатов. Осн кол-во желчных кислот и их солей содержится в желчи в виде соединений с гликоколом и таурином.

Желчные пигменты являются продуктами распада гемоглобина и др производных порфиринов. Осн желчным пигментом человека является билирубин — пигмент красно-желтого цвета, придающий печеночной желчи характерную окраску. Др пигмент зелёного цвета — биливердин в желчи человека содержится в следовых количествах.

Желчь образуется гепатоцитами (примерно 75% объёма) и эпителиальными кл желчных протоков (около 25% объёма). Желчные к-ты синтезируются в гепатоцитах. Из тонкой кишки всасывается в кровь около 85—90 % желчных кислот, выделившихся в кишку в составе желчи. Всосавшиеся желчные к-ты с кровью по воротной вене приносятся в печень и включаются в состав желчи (энтеропанкреатическая циркуляция). Остальные 10—15 % желчных к-т выводятся из организма в осн в составе кала. Эта потеря восполня-

ется их синтезом в гепатоцитах.

В целом образование желчи происходит путём активной секреции компонентов желчи (желчные к-ты) гепатоцитами, активного и пассивного транспорта в-в из крови через кл и МКл контакты (вода, глюкоза, креатинин, электролиты, витамины, гормоны и др.) и обратного всасывания воды и ряда веществ из желчных капилляров, протоков и желчного пузыря (рис. 8.15). Ведущая роль в образовании желчи принадлежит секреции.

Регуляция отделения желчи в двенадцатиперстную кишку.

Регуляция желчеобразования и желчевыделения. Желчеобразование идёт непрерывно, но его рефлекторно и гуморально усиливают акт еды и принятая пища. Парасимпатические холи-

нергические влияния усиливают, а симпатические адренергические снижают желчеобразо-

вание. К числу гуморальных стимуляторов желчеобразования (холеретики) относится сама желчь. Секретин ↑ секрецию желчи, выделение в её составе воды и электролитов (гидрокарбонаты). Слабее стимулируют желчеобразование глюкагон, гастрин и ХЦК.

Желчевыделение. Движение желчи в желчевыделительном аппарате обусловлено разностью давления в его частях и 12пк, состоянием сфинктеров внепеченочных желчных путей. Выделяют 3 сфинктера: в месте слияния пузырного и общего печеночного протока (Мириззи), в шейке желчного пузыря (Люткенса) и концевом отделе общего желчного протока (Одди). Тонус мышц этих сфинктеров опр направление движения желчи. Давление в желчевыделительном аппарате создается секреторным давлением желчеобразования и сокращениями гладких мышц протоков и желчного пузыря. Эти сокращения согласованы с тонусом сфинктеров и регулируются нервными и гуморальными механизмами. Давление в общем желчном протоке колеблется от 4 до 300 см вод.ст. В желчном пузыре давление вне пищеварения составляет 60—185 см вод.ст.; во время пищеварения за счёт сокращения пузыря оно поднимается до 200—300 см вод.ст., обеспечивая выход желчи в двенадцатиперстную кишку через открывшийся сфинктер Одди.

Вид, запах пищи, подготовка к её приёму и сам приём вызывают сложные изменения деятельности желчевыделительного аппарата. Желчный пузырь при этом ч/з различный латентный период сначала расслабляется, а затем сокращается, и желчь в небольшом кол-ве выходит в 12пк. Этот период первичной реакции желчевыделительного аппарата длится 7—10 мин. На смену ему приходит осн эвакуаторный, во время к-го сокращение желчного пузыря чередуется с расслаблением и через открытый сфинктер Одди переходит в 12пк сначала желчь из общего протока, затем пузырная, а в последующем — печеночная. Сильными возбудителями желчевыделения являются яичный желток, молоко, мясо и жиры.

Рефлекторная стимуляция желчевыделительного аппарата и холекинеза осуществляется условно- и безусловнорефлекторно через блуждающие нервы при раздражении рецепторов ротовой полости, желудка и 12пк.

Большую роль в стимуляции желчевыделения играет ХЦК, вызывающий сокращения желчного пузыря. Слабые сокращения его вызывают гастрин, секретин, ГРП. Тормозят сокращения желчного пузыря глюкагон, кальцитонин, ВИП, ПП, антихолецистокинин.

Состав и свойства кишечного сока.

У взрослого человека за сутки отделяется 2 - 3 л кишечного сока, рН от 7,2 до 9,0 Сок в тонком кишечнике представляет собой бесцветную, мутноватую жидкость. Имеет щелоч-

ную реакцию. Из орг в-в в нем содержатся кристаллы холестерина, АМК, мочевина и др; из неорганических – соли Na, К и небольшое кол-во углекислых солей; содержатся ферменты, действующие на БЖУ. Образование ферментов кишечного сока отличается по своему типу от ферментов других пищеварительных желёз. Секреторные клетки слюнных желёз, желёз желудка, поджелудочной железы, выделяя секрет, сохраняют свою целостность. Этот тип называется морфостатическим. Отделение ферментов кишечного сока сопровождается гибелью железистой кл, они отторгаются и выделяются вместе с калом во внешнюю среду – морфоникротический тип секреции. Выделение кишечного сока происходит непостоянно, а в связи с действием на слизистую кишечника поступившего химуса. Этот химус раздражает кл механически и своими физ-хим сввами.

Методы изучения секреторной деятельности кишечника, механизмы ее регуляции.

Для изучения секреторной деятельности желез желудка, поджелудочной железы, тонкой кишки, желчевыделения у человека исп зондовые и беззондовые методы. При зондовых исследованиях испытуемый проглатывает (или вводят ч/з нос) эластичную трубку, к-я проводится в желудок, 12пк или тощую кишку. Существуют 2хканальные зонды для одновременного получения содержимого желудка и 12пк, к-е можно отсасывать как натощак, как и после стимуляции пищеварительных желез различными методами (приём пробного завтрака, различных фармакологических стимуляторов и т. д.).

Зондовые методы позволяют опр объём секрета и содержание различных его компонентов: электролитов, ферментов, а также рН и др. Стимуляторы секреции вводят в пищеварительный тракт или парентерально. Знание механизмов их действия позволяет определить место, характер и причины нарушения секреции. Существуют методы зондирования, с помощью к-х возможно опр ряда параметров непосредственно в полости ПТ, наблюдения за их динамикой в содержимом желудка или кишечника. Для этого зонды снабжают соответствующими датчиками (рН, давления, электродами для отведения регистрируемых потенциалов и др.). Методы эндоскопического исследования желудка и кишечника, кроме визуального контроля за состоянием С.О., позволяют брать её кусочки для последующего морфологического и биохимического исследования.

Исследование секреции. Чистую слюну крупных слюнных желез получают путём катетеризации их протоков и с пом капсул Лешли—Красногорского, фиксируемых путём присасывания к С.О. полости рта над протоками околоушных и поднижнечелюстной с подъязычной желез (у них проток открывается единым соском). Человек с капсулой во рту может жевать пищу, к-я вызывает саливацию. Учитывают объем выделившейся за опр время слюны, опр ее состав и св-ва.

Исследование моторики. Исследование акта жевания — мастикациография — характеризует характер и длительность составляющих жевание фаз, координированность акта. Глотание исследуют рентгенографически и рентгенокинематографически, сцинтиграфически, когда прослеживается движение проглоченной контрастной «каши» или меченной изотопом пищи; баллоно- и тензографически с помощью многоканальных зондов. С их помощью регистрируется давление в пищеводе при продвижении по нему заглатываемого пищевого комка. Моторная активность желудка и кишечника изучается зондовыми и беззондовыми методами. Зондовые предполагают использование зондов с резиновыми баллончиками, тензодатчиками или свободных на конце зондов, наполненных физиологическим р-ром, ч/з к-й передаётся давление в полости желудка и тонкой кишки на регистрирующие устройства. Используют многоканальные зонды, позволяющие регистрировать моторику в нескольких отделах желудка и тонкой кишки.

Функциональные особенности нейрогуморальной регуляции пищеварения. Гормоны ЖКТ.

Регуляторные пептиды ПТ влияют на пищеварительные функции, о чем сказано выше. Так называемые общие эффекты особенно выражены в изменении обмена в-в, деятельности сердечнососудистой и эндокринной систем организма. Приведем примеры общих эффектов регуляторных пептидов пищевари-тельного тракта.

Гастрин усиливает высвобождение гистамина, инсулина, кальцитонина, липолиз в жировой ткани, выделение почками воды, калия, натрия.

Соматостатин тормозит высвобождение гастроинтестинальных гормонов, соматотропина, подавляет гликогенолиз, изменяет пищевое поведение.

ВИП снижает тонус кровеносных сосудов и бронхов.

Секретин усиливает липолиз и гликолиз, тормозит реабсорбцию бикарбонатов в почках, увеличивает диурез, ренальное выделение натрия и калия, повышает сердечный выброс.

ХЦК угнетает аппетит и является рилизинг-фактором для инсулина. ПП также угнетает аппетит; ГИП усиливает высвобождение инсулина и глюкагона.

Нейротензин усиливает высвобождение глюкагона, соматостатина, вазопрессина, гистамина, лютропина и фоллитропина, тормозит высвобождение инсулина, усиливает теплопродукцию.

Ряд регуляторных пептидов образуется из экзогенных (в т.ч. пищевых) белков при их частичном переваривании, ограниченном протеолизе в желудке и кишечнике. Так, при гидролизе белков молока и хлеба образуется группа морфиноподобных веществ (экзорфины).

NB! Высвобождение регуляторных пептидов и аминов пищеварительного тракта регулируется гормонами эндокринных желез.

В секретах и ткани пищеварительных желез содержатся физиологически АВ. Они могут синтезироваться в самих железах, элиминироваться из крови и затем выделяться в составе секретов. Слюна содержит лизоцим (мурамидаза), к-я обладает антибактериальной активностью, участвует в р-ях местного иммунитета, увеличивая продукцию АТ, фагоцитов, повышает МКл проницаемость, свёртываемость крови. Калликреин слюнных желез принимает участие в образовании эндогенных вазодилататоров и гипотензивных в-в, участвует в обеспечении местной гиперемии и повышении проницаемости капилляров. Из слюны выделен белок, обладающий свойствами антианемического фактора. Ферменты слюны влияют на микрофлору полости рта, её трофику. Слюнные железы принимают участие в обеспечении гомеостаза ферментов и гормонов в крови, выделяя их из крови и в кровь. В слюне и железе обнаружен паротин. Он влияет на обмен белков, кальция (↑ кальцификацию трубчатых костей и зубов), липидов, гемопоэз, пролиферацию хрящевой ткани, увеличивает васкуляризацию органов, проницаемость гистогематических барьеров, сперматогенез. В железе найдены факторы стимуляции роста нервов и эпителия.

Желудок влияет на многие непищеварительные ф-и. Его сок обладает высокой бактерицидностью, содержит антианемический фактор Кастла, про-, антикоагулянты и фибринолитики. В желудке образуется ряд регуляторных пептидов и аминов широкого спектра физиол активности.

Поджелудочная принимает участие в регуляции микрофлоры кишечника, трофики его слизистой и скорости обновления её эпителиоцитов. Хроническая потеря панкреатического сока вызывает нарушения углеводного, жирового, белкового и водно-солевого обмена, деятельности кроветворных органов и эндокринных желез. Велика роль в обмене в-в эндокринного аппарата поджелудочной железы. Железа образует ряд регуляторных пептидов (ВИП, гастрин, энкефалин, ПП) и ферментов: липоксин — «гормон жирового обмена»; ваготонин, повышающий тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Кишечник, кроме участия во многих видах обмена и гомеостаза, содержит и выделяет многие регуляторные пептиды. С.О. тонкой кишки обладает тромбопластической, антигепариновой и фибринолитической активностью.

Легко заключить, что многочисленные проявления патологии пищеварительной сис связаны не только с нарушением пищеварительных функций и ассимиляции пищи, но многочисленных и важных непищеварительных функций этой системы.

Инкреция (эндосекреция) пищеварительными железами ферментов. Ферменты, синте-

зируемые пищеварительными железами, транспортируются в лимфу и кровь из интерстициальной жидкости, куда попадают в небольшом кол-ве инкреторным путём непосредственно из гландулоцитов, покидая их через базолатеральные мем; резорбируются из протоков желез и из тонкой кишки; высвобождаются из разрушенных гландулоцитов. Чем больше секреторных клеток, продуцирующих данный фермент, тем выше показатели его экзосекреции в составе сока и инкреции — содержание и активность в крови, ренальное и экстраренальное выделение этого фермента. При повышении сопротивления оттоку секрета из железы (обтурация протока, отёк С.О. желудка, ↑ давления в полости, куда выводится секрет) экзосекреция ↓, но ↑ транспорт ферментов в кровь. Стимуляция секреции желез на эндосекреции ферментов отражается в меньшей мере, чем на их экзосекреции.

Относительное постоянство активности пищеварительных ф-тов в периферической крови является рез-том сбалансированности кол-ва поступающих в кровь ф-тов с кол-вом ф-тов, подвергающихся катаболизму, ренальному и экстраренальному выведению из орг-ма. Наиболее изучено выделение нек-х ф-тов в составе мочи (ренальное). Ф-ты из крови выделяются также с потом, молоком, рекретируются и в составе секретов пищеварительных ж-з (экстраренальное), включаются

впищеварительный процесс и подвергаются аутолизу, гидролизу протеазами секретов. Инкретированные ф-ты в крови находятся в свободном и связанном с транспортными бел-

ками и ФЭ состоянии. Из крови ф-ты адсорбируются эндотелием КрС. Участвуют инкретированных ф-тов в гидролизе пищ в-в крови и лимфы. Ф-ты крови выполняют и регуляторную роль — тормозят секрецию одноименных ф-тов, но могут ↑ секрецию др данной железы. Так, показано стимулирующее влияние трипсиногена крови на секрецию пепсиногена железами желудка; пепсиногена крови — на секрецию трипсиногена поджелудочной. Экзо- и эндосекретируемые ф- ты выполняют роль гидролаз и модуляторов (модулирующие эффекты вызывают также их фрагменты) секреторной и моторной деятельности пищеварительных органов. Пускового влияния на них в физиологических дозах ферменты не оказывают.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. ПИТАНИЕ

Основной обмен и факторы, его определяющие.

Основной обмен – мин количество энергии, необходимое для обеспечения гомеостаза бодрствующего организма в условиях относительного физического и психического покоя. Эта энергия расходуется на процессы клеточного метаболизма, кровообращение, дыхание, выделение, поддержание температуры тела, функционирование жизненно важных нервных центров мозга, постоянную секрецию эндокринных желёз.

Основной обмен определяют в строго контролируемых стандартных условиях:

1.Натощак (через 12-16 часов после приема пищи);

2.В состоянии мышечного покоя (положение лежа с расслабленной мускулатурой), не подвергаясь раздражениям, вызывающим эмоциональное напряжение;

3.В состоянии спокойного бодрствования (во время сна уровень окислительных процессов и энергетических затрат организма на 8—10 % ниже);

4.В условиях температурного комфорта (18-20о С).

Факторы, способные влиять на интенсивность обменных процессов:

1.Суточные колебания

2.Физическая и умственная нагрузка

3.Приём пищи (специфическое динамическое действие пищи). При белковой пище обмен увеличивается на 30%, при питании жирами и углеводами – на 14-15%. Алкоголь поставляет энергию 7 ккал/г, но и усиливает её расход, т.е. повышает основной обмен, поэтому в качестве замены пищевым продуктам неприемлем.

4.Температура окружающей среды.

Интенсивность окислительных процессов и превращение энергии зависят от индивидуальных особенностей организма (пол, возраст, масса тела и рост, условия и характер питания, мышечная работа, состояние эндокринных желез, НС и ВО — печени, почек, ПТ и др.), а также от условий внешней среды (температура, барометрическое давление, влажность воздуха и его состав, воздействие лучистой энергии и т. д.). Для определения присущего данному организму уровня окислительных процессов и энергетических затрат проводят исследование в опр стандартных условиях. При этом стремятся исключить влияние факторов, к-е существенно сказываются на интенсивности энергетических затрат (мышечную работу, приём пищи, влияние температуры окружающей среды). Энерготраты организма в таких с.у. получили название основного обмена (ОО).

Энерготраты в условиях ОО связаны с поддержанием минимально необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов и с деятельностью постоянно работающих органов и систем — дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени. Некоторая часть энерготрат в условиях ОО связана с поддержанием мышечного тонуса. Освобождение в ходе всех этих процессов тепловой энергии обеспечивает ту теплопродукцию, к-я необходима для поддержания температуры тела на постоянном уровне, как правило, превышающем температуру внешней среды.

Нормальные величины основного обмена человека. Величину ОО обычно выражают коли-

чеством тепла в килоджоулях (килокалориях) на 1 кг массы тела или на 1 м2 поверхности тела за 1 ч или за одни сутки (1 ккал/кг∙ ч). У детей значительно выше, чем у взрослых. Величина основного обмена человека в возрасте 20—40 лет сохраняется на довольно постоянном уровне. В пожилом возрасте основной обмен снижается. Для мужчины среднего возраста, среднего роста и со средней массой тела (70 кг) основной обмен равен 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела в час, или 7117 кДж (1700 ккал) в сутки. У женщин той же массы он примерно на 10 % ниже.

NB! Согласно формуле Дрейера, суточная величина ОО в килокалориях (H) составляет:

H=W/K∙A0,1333

где W — масса тела, г; А — возраст человека; К — константа, равная для мужчины 0,1015, а для женщины — 0,1129.

Формулы и таблицы ОО представляют средние данные, выведенные из большого числа исследований здоровых людей разного пола, возраста, массы тела и роста. Определение ОО, согласно этим таблицам, у здоровых людей нормального телосложения дают приблизительно верные (ошибка 5—8 %) величины затраты энергии. Несоразмерно высокие данные для опр массы тела, роста, возраста и поверхности тела величины ОО наблюдаются при избыточной функции щитовидной железы. Понижение ОО встречается при недостаточности щитовидной железы (микседема), гипофиза, половых желез.

Методы его измерения.

В процессе обмена в-в постоянно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую. Теплота, выделяющаяся непосредственно при окислении питательных веществ, получила название первичной теплоты. Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механической работы, химических, транспортных, электрических процессов и, в конечном счёте, тоже превращается в теплоту, обозначаемую вторичной теплотой. Вся энергия, образовавшаяся в орг-ме, может быть выражена в единицах тепла — калориях или джоулях.

Для определения энергообразования в организме используют прямую и непрямую калориметрию и исследование валового обмена.

Методы исследования энергообмена:

1.Прямая калориметрия основана на непосредственном учёте в биокалориметрах кол-ва тепла, выделенного орг-мом. Биокалориметр представляет собой герметизированную и хорошо теплоизолированную от внешней среды камеру. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере человеком или животным, нагревает циркулирующую воду. По кол-ву протекающей воды и изменению её температуры рассчитывают кол-во выделенного оргмом тепла. Методы прямой калориметрии очень громоздки и сложны. Учитывая, что в основе теплообразования в организме лежат окислительные процессы, при к-х потребляется О2 и образуется СО2, можно использовать косвенное, непрямое, определение теплообразования в организме по его газообмену — учёту количества потреблённого О2 и выделенного СО2 с последующим расчётом теплопродукции организма.

2.Непрямая калориметрия

Принцип: по данным газообмена рассчитываем кол-во выделенного тепла.

(1) метод Шатерникова

Метод закрытый. Исследование проводится в специальной респирационной камере в течение 24 часов. Определяется (а) кол-во поглощенного О2, (б) кол-во выделенного СО2 и (в) кол-во азота в моче за сутки. По азоту мочи можно рассчитать кол-во окисленного белка, по данным газообмена с использованием ДК (дыхательного коэффициента) можно рассчитать кол-во окисленных жиров и углеводов. Найденное кол-во БЖУ умножим на калорические коэффициенты БЖУ и узнаем количество выделенной энергии. Метод позволяет определить расход в-в и энергии (валовый обмен).

(2) метод Дугласа-Холдена

Метод открытый с полным газовым анализом.Во время исследования выдыхаемый воздух собирается в специальный мешок в течение 10-15 минут. Затем проводят газовый анализ выдыхаемого воздуха и опр минутный объем дыхания (МОД). Дальнейший расчёт проводится следующим образом: 1-ый этап – определяют кол-во поглощенного О2 и выделенного СО2 ; 2-ой этап – рассчитывают величину дыхательного коэффициента (ДК); 3-ий этап –по таблице с помощью ДК опр калорический эквивалент кислорода(КЭ О2); 4-ый этап – умножив КЭ О2 на кол-во поглощенного О2 опр кол-во выделенной энергии. Метод позволяет опр расход энергии в различный физиологических условиях (рабочий обмен).

Примечание:

Дыхательный коэффициент – это отношение объёма выделенного Со2 к объему поглощенного О2 (за одно и то же время). Величина ДК зависит от того, какие пит в-ва и в каком соотношении окисляются в организме. При смешанной пище у человека ДК обычно равен 0,85—0,89.

При окислении углеводов ДК = 1; окислении белков ДК = 0.8; окислении жиров ДК = 0.7 Калорический эквивалент кислорода – это кол-во энергии, к-е выделяется в орг-ме при ис-

пользовании 1 литра кислорода. Величина КЭ О2 зависит от того, какие пит в-ва и в каком соотношении окисляются в организме.

При окислении углеводов КЭО2= 5.0 ккал/л ; белков КЭО2= 4.8 ккал/л; жиров КЭО2= 4.7 ккал/л Мы видим, что и ДК, и КЭ О2 зависят от одних и тех же условий метаболизма. Поэтому каждо-

му значению ДК в таблице соответствует только одно определённое значение КЭ О2

(3) метод Крога

Метод закрытый с неполным газовым анализом. Во время исследования испытуемый вдыхает чистый О2 из резервуара спирометаболографа. Часть О2 используется орг-мом испытуемого, а неиспользованный О2 возвращается обратно в резервуар (выдох). СО2 из выдыхаемого воздуха удаляется химическим путём. Т.о., по уменьшению объёма резервуара определяется кол-во поглощённого О2 за 2-3 минуты. Для расчёта берут среднее значение калорического эквивалента О2 (4.8 ккал/л). Метод позволяет определить только величину основного обмена.

3. Исследование валового обмена

Кол-во тепла, освобождающегося после потребления организмом 1л О2, носит название калорического эквивалента кислорода. Зная общее кол-во О2, использованное организмом, можно вычислить энергетические затраты только в том случае, если известно, какие в-ва — белки, жиры или углеводы, окислились. Показателем этого может служить дыхательный коэффициент.

Пример применегия неполного газового анализа. Данный способ благодаря своей простоте получил широкое распространение. Длительное (на протяжении суток) опр газообмена даёт возможность не только найти теплопродукцию организма, но решить вопрос о том, за счёт окисления каких питательных веществ шло теплообразование.

Допустим, что обследуемый человек за сутки использовал 654,141 л О2 и выделил 574,180 л СО2. За это же время с мочой выделилось 16,8 г азота и 9,019 г углерода.

Количество белка, распавшегося в организме, опр по азоту мочи. Т.к. 1 г азота содержится в 6,25 г белка, то, следовательно, в орг-ме распалось 16,8 ∙ 6,25 = 105 г белка. Находим кол-во углерода белкового происхождения. Для этого опр кол-во углерода в распавшемся белке. Т.к. в белках содержится около 53% углерода, то, следовательно, в распавшемся белке его было:

затрачено количество углерода, равное разности между кол-вом углерода в распавшемся белке и кол-вом углерода, выделившегося с мочой, 55,65 л — 9,0191 л = 46,63 л СО2. Опр объёмное кол-во СО2 белкового происхождения, выделенного через лёгкие, исходя из того, что из 1 грамммолекулы углерода (12 г) образуется 22,4 л СО2: 46,65∙22,4/12 = 87,043 л СО2. Далее, исходя из ДК (для белков 0,8), находим кол-во О2, затраченного на окисление белков: О2=87,043/0,8.

По разности между кол-вом всего поглощённого О2 и кол-вом О2, затраченного на окисление белков, находим кол-во О2, затраченное на окисление углеводов и жиров: 654,141 л — 108,8 л =

545,341 л О2.

По разности между кол-вом всего выделившегося СО2 и кол-вом СО2 белкового происхождения, выделившегося лёгкими, находим кол-во СО2, образовавшегося при окислении углеводов и жиров: 574,18 л — 87,043 л = 487,137 л СО2. Опр кол-во углеводов и жиров, окислившихся в оргме обследуемого за сутки. На основании того, что при окислении 1 г жира потребляется 2,019 л О2 и образуется 1,431 л СО2, а при окислении 1 г углеводов потребляется 0,829 л О2 и столько же (0,829 г) образуется СО2 (ДК для углеводов равен 1), составляем уравнение, приняв за х— кол-во жира, а за у — кол-во углеводов, окисленных в организме.

Решив систему уравнений с двумя неизвестными, получим:

Находим кол-во углеводов, окисленных в орг-ме, подставляя значение х в любое из уравнений: 2,01∙ 999 + 0,829 у = 545,341 у = 417 г углеводов Итак, освобождение энергии в организме протекало за счёт окисления 105 г белков, 99 г жи-

ров и 417 г углеводов. Зная кол-во тепла, образуемого при окислении 1 г каждого из в-в, нетрудно рассчитать общую теплопродукцию организма за сутки:

Рабочий обмен.

Рабочий обмен – энергозатраты при физической или умственной нагрузке. Сумма основного обмена и рабочей прибавки составляет Валовый обмен.

Рабочий обмен зависит от пола, возраста, веса, роста и характера трудовой деятельности.

Предельно допустимая по тяжести работа для человека не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена более, чем в 3 раза.

Рабочая прибавка – любой дополнительный расход энергии сверх ОО. Дополнительная энергия затрачивается на (1) физическую работу, (2) терморегуляцию, (3) усвоение пищи.

Рабочая прибавка (за сутки) = рабочий обмен минус основной обмен.

Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину ОО. Это увеличение энерготрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа. При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в процентах, называется коэффициентом полезного действия (КПД). При физическом труде человека КПД колеблется от 16 до 25 % и составляет ≈ 20 %, но в отдельных случаях может быть и выше. КПД изменяется в зависимости от ряда условий. Так, у нетренированных людей он ниже, чем у тренированных, и увеличивается по мере тренировки.

Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа.

Распределение населения по группам в зависимости от энергозатрат. Степень энерге-

тических затрат при различной физ активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), к-й представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельно-

сти за сутки к величине ОО. По этому принципу все мужское население разделено на 5 групп.

I группа – работники умственного труда. К ним относятся: руководители предприятий, педагоги, научные работники, медики (кроме хирургов), писатели, журналисты, работники печатной отрасли, студенты. Суточный расход энергии составляет в среднем 40 ккал/кг массы тела.

II группа – работники лёгкого физического труда. К ним относятся: рабочие автоматизиро-

ванных линий, швейники, ветеринары, агрономы, медсестры, продавцы промтоваров, инструкторы по физ-ре, тренеры. Суточный расход энергии составляет в среднем 43 ккал/кг массы тела.

III группа – работники среднего по тяжести труда. К ним относятся: хирурги, водители,

работники пищепром, водного транспорта, продавцы продовольственных товаров. Суточный расход энергии составляет в среднем на 1 кг массы 46 ккал/кг массы тела.

IV группа – работники тяжёлого физического труда. К ним относятся: строители, метал-

лурги, механизаторы, сельхозрабочие, спортсмены. Суточный расход энергии составляет в среднем 53 ккал/кг массы.

V группа – лица особо тяжёлого физического труда. К ним относятся: сталевары, шахтёры,

лесорубы, грузчики. Суточный расход энергии составляет в среднем 61 ккал/кг. Для женщин этот расход не нормируется.

Суточные энергозатраты.

Энергозатраты ОО зависят от состояния ЦНС, функции эндокринных органов, роста, массы тела и т.д. Стрессовые состояния и гиперфункция щитовидной железы повышают ОО иногда до значительных величин.

Энергозатраты человека - кол-во энергии, к-е затрачивает орг-м чел-а в теч. сут. Общие энерготраты орг-ма складываются из: величины ОО, затрат энергии на физ активность и усвоение пищи.

Энергетические затраты ОО - кол-во энергии, необходимое д/осущ пр-сов ЖД (работа ВО)

Специфически-динамическое действие пищевых веществ (СДД, термогенное действие пищи) - это расход энергии на сложные энергетические процессы, необходимые для превращения поступивших в ЖКТ пищ в-в. При этом величина ОО при смешанном питании повышается на 10-15% в сутки. Пищ в-ва обладают разной способностью повышать ОО: белки - на 30-40%, жиры - на 4-14%, углеводы - на 4-7%.

Физическая (мышечная) работа является главным фактором, влияющим на суточные энергозатраты. Величина расхода энергии на мышечную деятельность зависит от интенсивности производственной и домашней работы, особенностей отдыха. Если затраты энергии в условиях ОО составляют в среднем 1 ккал на 1кг веса в час, то в положении сидя – 1,4 ккал/кг/ч, в положении стоя – 1,5 ккал/кг/ч, при лёгкой работе – 1,8-2,5 ккал/кг/ч, при небольшой мышечной работе, связанной с ходьбой – 2,8-3,2 ккал/кг/ч, при труде, связанном с мышечной работой средней тяжести – 3,2-4 ккал/кг/ч, при тёжелом физическом труде – 5-7,5 ккал/кг/ч.

Умственный труд хар-ся незначительными затратами энергии и повышают ОО ≈ на 2-16%. Однако, в ряде случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, поэтому энергетические затраты могут быть значительно выше. Пережитое эмоциональное напряжение может вызывать увеличение ОО на 10-20% в течение нескольких дней.

Рост и развитие детского организма. Расход энергии на рост составляет ≈10% от величины основного обмена.

Специфическое динамическое действие пищи. После приёма пищи интенсивность обмена веществ и энерготраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях ОО. Увеличение обмена веществ и энергии начинается через час, достигает максимума через 3 ч после приёма пищи и сохраняется в течение нескольких часов. Влияние приёма пищи, усиливающее обмен веществ и энергетические затраты, получило название специфического динамического действия пищи. При белковой пище оно наиболее велико: обмен увеличивается в среднем на 30%. При питании жирами и углеводами обмен увеличивается у человека на 14—15 %.

Специфически – динамическое действие пищи обусловлено:

•затратами энергии на переваривание пищи,

•всасыванием в кровь и лимфу питательных веществ из ЖКТ,

•ресинтезом белковых, сложных липидных и других молекул;

•влиянием на метаболизм БАВ, поступающих в организм в составе пищи.