- •История развития физиологии.
- •Цель, задачи, предмет физиологии.
- •Связь физиологии с другими науками.
- •Основные разделы физиологии.
- •Биологические и функциональные системы.
- •Возрастные особенности формирования и регуляции физиологических функций.
- •Принцип саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе, гомеокинезе.
- •Физиология и биофизика возбудимых клеток. Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Классификация раздражителей.
- •Законы раздражения. Параметры возбудимости.
- •Действие постоянного тока на возбудимые ткани.
- •Строение и функции цитоплазматической мембраны клеток.
- •Механизмы возбудимости клеток. История исследования биоэлектрических явлений.
- •Классификация и структура ионных каналов цитомембраны. Механизмы возникновения мембранного потенциала и потенциала действия.
- •Механизм генерации потенциала действия.
- •Соотношение фаз потенциала действия и возбудимости.
- •Физиология мышц.
- •Ультраструктура скелетного мышечного волокна.
- •Механизмы мышечного сокращения.
- •Энергетика мышечного сокращения.
- •Биомеханика мышечных сокращений.
- •Влияние частоты и силы раздражения на амплитуду сокращения.
- •Режимы сокращения. Сила и работа мышц.
- •Утомление мышц.
- •Двигательные единицы.
- •Физиология гладких мышц.
- •Изменение структуры мышцы с возрастом.
- •Показатели силы и работы мышц в процессе роста.
- •Физиология процессов межклеточной передачи возбуждения. Проведение возбуждения по нервам.
- •Синоптическая передача. Строение и классификация синапсов.
- •Механизмы синаптической передачи. Постсинаптические потенциалы.
- •Особенности строения периферических синапсов.
- •Физиология центральной нервной системы. Классификация, строение и функции нейронов. Нейроглия.
- •Методы исследования функций цнс.
- •Свойства нервных центров.
- •Торможение в цнс.
- •Закономерности проведения возбуждения и процессов торможения в нервных центрах.
- •Механизмы координации рефлексов.
- •Частная физиология цнс. Функции спинного мозга.
- •Рефлексы спинного мозга.
- •Функции продолговатого мозга.
- •Функции моста и среднего мозга.
- •Функции промежуточного мозга.
- •Функции ретикулярной формации ствола мозга.
- •Функции мозжечка.
- •Функции базальных ядер.
- •Общий принцип организации движения.
- •Лимбическая система.
- •Функции коры больших полушарий.
- •Функциональная асимметрия полушарий.
- •Пластичность коры.
- •Электроэнцефалография. Ее значение для экспериментальных исследований и клиники.
- •Структурно-функциональные особенности вегетативной нервной системы.
- •Физиология желез внутренней секреции. Физиология гипофиза.
- •Передняя доля гипофиза.
- •Промежуточная доля гипофиза.
- •Задняя доля гипофиза.
- •Регуляция секреции гипофиза.
- •Гормоны щитовидной железы.
- •Физиология щитовидной железы.
- •Физиология паращитовидной железы.
- •Физиология поджелудочной железы.
- •Гормоны поджелудочной железы.
- •Регуляция секреции поджелудочной железы.
- •Физиология надпочечников.
- •Мозговое вещество надпочечников.
- •Кора надпочечников.
- •Физиология половых желез.
- •Регуляция деятельности половых желез.
- •Физиология системы крови.
- •Состав крови. Основные физиологические константы крови.
- •Состав, свойства и значение компонентов плазмы.
- •Механизмы поддержания кислотно-щелочного равновесия крови.
- •Строение и функции эритроцитов. Гемолиз.
- •Реакция оседания эритроцитов.
- •Гемоглобин. Его разновидность и функции.
- •Функции лейкоцитов.
- •Структура и функции тромбоцитов.
- •Регуляция эритро- и лейкопоэза.
- •Механизмы остановки кровотечения. Процесс свертывания крови.
- •Фибринолиз.
- •Противосвертывающая система.
- •Факторы, влияющие на свертывание крови.
- •Группы крови. Резус-фактор. Переливание крови.
- •Резус-фактор.
- •Защитная функция крови. Иммунитет. Регуляция иммунного ответа.
- •II курс. IV семестр. Физиология крови.
- •Цикл работы сердца. Давление в полостях сердца в различные фазы сердечной деятельности.
- •Физиологические свойства сердечной мышцы. Автоматия сердца.
- •Механизм возбудимости, автоматии и сокращений кардиомиоцитов.
- •Соотношение возбуждения, возбудимости и сокращения сердца. Нарушение ритма и функций проводящей системы сердца.
- •Механизмы регуляции сердечной деятельности.
- •Рефлекторная и гуморальная регуляция деятельности сердца.
- •Проявления сердечной деятельности. Механические и акустические проявления.
- •Электрокардиография (экг).
- •Движение крови по сосудам. Функциональная классификация кровеносных сосудов. Факторы, обеспечивающие движение крови.
- •Скорость кровотока.
- •Кровяное давление.
- •Артериальный и венозный пульс.
- •Механизм регуляции тонуса сосудов.
- •Центральные механизмы регуляции сосудистого тонуса. Сосудодвигательные центры.
- •Рефлекторная регуляция системного артериального кровотока.
- •Физиология микроциркуляторного русла.
- •Особенности кровообращения в сердце, мозге, легких, почках. Регуляция органного кровообращения.
- •Физиология дыхания.
- •Механизм внешнего дыхания.
- •Показатели легочной вентиляции.
- •Функции воздухоносных путей. Защитные дыхательные рефлексы. Мертвое пространство.
- •Обмен газов в легких.
- •Транспорт газов кровью.
- •Обмен дыхательных газов в тканях.
- •Регуляция дыхания. Дыхательный центр.
- •Рефлекторная регуляция дыхания.
- •Гуморальная регуляция дыхания.
- •Дыхание при пониженном атмосферном давлении. Гипоксия.
- •Дыхание при повышении атмосферного давления. Кессонная болезнь.
- •Гиперболическая оксигенация.
- •Физиология пищеварения. Значение пищеварения и его виды. Функции пищеварительного тракта.
- •Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическое значение слюны.
- •Механизм образования слюны и регуляции слюноотделения.
- •Жевание.
- •Глотание.
- •Пищеварение в желудке.
- •Состав и свойства желудочного сока. Значение его компонентов.
- •Регуляция желудочной секреции.
- •Моторная и эвакуаторная функции желудка.
- •Методы исследования функций желудка.
- •Пищеварение в кишечнике. Роль поджелудочной железы в пищеварении.
- •Механизмы выработки и регуляции секреции панкреатического сока.
- •Функции печени. Роль печени в пищеварении.
- •Значение тонкого кишечника. Состав и свойства кишечного сока.
- •Полостное и пристеночное пищеварение.
- •Функции тонкой кишки.
- •Моторная функция тонкого и толстого кишечника.
- •Механизм всасывания веществ в пищеварительном канале.
- •Пищевая мотивация.
- •Физиология обмена веществ и энергии. Обмен веществ в организме. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.
- •Методы измерения энергетического баланса организма.
- •Основной обмен.
- •Объщий обмен энергии.
- •Физические основы питания. Режимы питания.
- •Обмен воды и минеральных веществ.
- •Регуляция обмена веществ и энергии.
- •Терморегуляция.
- •Физиология процессов выделения.
- •Органы и процессы выделения.
- •Выделительная функция кожи.
- •Функции почек. Механизмы мочеобразования.
- •Регуляция мочеобразования.
- •Невыделительные функции почек.
- •Мочевыведение.
- •Физиология анализаторов. Общая физиология анализаторов.
- •Общий принцип строения анализаторов.
- •Основные функции анализаторов.
- •Классификация рецепторов.
- •Адаптация анализаторов.
- •Физиология зрительного анализатора.
- •Рецепторный аппарат зрительного анализатора. Структура и функции отдельных слоев сетчатки.
- •Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки.
- •Цветовое зрение.
- •Аккомодация.
- •Аномалии рефракции глаза.
- •Физиология слухового анализатора.
- •Физиология вестибулярного анализатора.
- •Физиология соматосенсорного анализатора.
- •Физиология обонятельного анализатора.
- •Физиология вкусового анализатора.
- •Физиология боли.
- •Физиология высшей нервной деятельности. Врожденные формы поведения. Безусловные рефлексы.
- •Условные рефлексы, механизм образования, значение.
- •Безусловное и условное торможение.
- •Аналитико-синтетическая функция коры больших полушарий. Динамический стереотип.
- •Структура поведенческого акта.
- •Мотивации. Классификация. Механизмы возникновения.
- •Память и ее значение в формировании приспособительных реакций.
- •Физиология эмоций.
- •Функциональные состояния организма. Стресс, его физиологическое значение.
- •Физиологические механизмы сна. Значение сна. Теории сна.
- •Теории механизмов сна.
- •Виды высшей нервной деятельности.
- •Сигнальные системы. Функции речи. Речевые функции полушарий.
- •Мышление и сознание.
- •Формирование половой мотивации.
- •Адаптация, ее виды и периоды.
- •Физиологические основы трудовой деятельности.
Обмен газов в легких.
В состав атмосферного воздуха входит 20,93% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,03% азота. В альвеолярном воздухе содержится 14% кислорода, 5,5% углекислого газа и около 80% азота. При выдохе альвеолярный воздух смешивается с воздухом мертвого пространства, состав которого соответствует атмосферному. Поэтому в выдыхаемом воздухе 16% кислорода, 4,5% углекислого газа и 79,4% азота. Дыхательные газы обмениваются в легких через альвеолярно-капиллярную мембрану. Это область контакта альвеолярного эпителия и эндотелия капилляра. Переход газов через мембрану происходит по законам диффузии. Скорость диффузии прямо пропорциональна разнице парциального давления газов. Согласно закону Дальтона, парциальное давление каждого газа в их смеси, прямо пропорционально его содержанию в ней. Поэтому парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 100 мм рт ст., а углекислого газа 40 мм рт ст. Напряжение (термин, применяемый для газов растворенных в жидкостях) кислорода в венозной крови капилляров легких – 40 мм рт ст., а углекислого газа – 46 мм рт ст. Поэтому градиент давления по кислороду направлен из альвеол в капилляры, а для углекислого газа в обратном направлении. Кроме того, скорость диффузии зависит от площади газообмена, толщины мембраны и коэффициента растворимости газа в тканях. Общая поверхность альвеол составляет 50-80 м2, а толщина альвеолокапиллярной мембраны всего 1 мкм. Это обеспечивает высокую эффективность газообмена. Показателем проницаемости мембраны является коэффициент диффузии крови. Для углекислого газа он в 25 раз больше, чем для кислорода, т.е. он диффундирует в 25 раз быстрее. Высокая скорость диффузии компенсирует более низкий градиент давления углекислого газа. Диффузная способность легких для газа (л) характеризуется его количеством, которое обменивается за 1 минуту на 1 мм рт ст. градиента давления. Для кислорода в норме она равна 30 мл*мин/мм рт ст. У здорового человека напряжение дыхательных газов в альвеолярной крови, становится практически таким же, как их парциальное давление в альвеолярном воздухе. При нарушениях газообмена в альвеолах в крови повышается напряжение углекислого газа и снижается кислорода (пневмония, туберкулез, пневмосклероз).
Транспорт газов кровью.
Напряжение кислорода в альвеолярной крови 95 мм рт ст. В растворенном состоянии кровью переносится всего 0,3% кислорода. Основная его часть транспортируется в виде HbO. Максимальное количество кислорода, которое может связать гемоглобин при его полном насыщении, называется кислородной емкостью крови. В норме она составляет 18-24%. Образование оксигемоглобина в легких и его распад в капиллярах тканей в основном обусловлены изменениями напряжения кислорода. В капиллярах легких, где напряжение его велико, происходит его образование. В тканях напряжение кислорода падает. Поэтому там оксигемоглобин диссоциирует на восстановленный гемоглобин и кислород. В норме связывание гемоглобина с кислородом определяется его парциальным давлением в альвеолярном воздухе, а, следовательно, напряжением в крови легочных капилляров. Зависимость концентрации оксигемоглобина от напряжения кислорода в крови называется кривой диссоциации оксигемоглобина. Она не является прямо пропорциональной. При низком напряжении кислорода рост концентрации оксигемоглобина замедлен. При напряжении от 10 до 40 мм рт ст. он практически прямо пропорционален. А выше снова замедляется. Поэтому кривая имеет S-образную форму. Кроме напряжения кислорода, на образование и распад оксигемоглобина влияют и другие факторы. При сдвиге реакции крови в кислую сторону, его диссоциация ускоряется. Ее ускоряет повышение напряжения углекислого газа и температуры. Эти изменения крови имеют место в капиллярах тканей. Поэтому там они способствуют ускоренной диссоциации оксигемоглобина и освобождению кислорода.
Напряжение углекислого газа в венозной крови 46 мм рт ст. Его перенос от тканей к легким происходит несколькими путями. Всего в крови находится около 50% углекислого газа. В плазме растворяется 2,5%. В виде карбогемоглобина, в соединении с глобином, переносится около 5%. Остальное количество транспортируется в виде гидрокарбонатов, находящихся в плазме и эритроцитах. В капиллярах тканей углекислый газ поступает в эритроциты. Там под влиянием фермента карбоангидразы он соединяется с катионами водорода и превращается в угольную кислоту. Она диссоциирует и большая часть гидрокарбоната анионов выходит в плазму. Там они образуют с катионами натрия гидрокарбонат натрия. Меньшая их часть соединяется в эритроцитах с катионами калия, образуя гидрокарбонат калия. В капиллярах легких напряжение углекислого газа падает, а напряжение кислорода возрастает. Образующийся в эритроцитах оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем угольная. Поэтому он вытесняет из гидрокарбоната калия анионы угольной кислоты и образует с калием калиевую соль оксигемоглобина. Освобождающиеся анионы угольной кислоты соединяются с катионами водорода. Синтезируется свободная угольная кислота. При низком напряжении углекислого газа карбоангидраза действует противоположным образом, т.е. расщепляет ее на углекислый газ и воду, которые выдыхаются. Одновременно из плазмы в эритроциты поступают анионы угольной кислоты, образующиеся в ходе диссоциации гидрокарбоната натрия. Они также образуют с катионами водорода угольную кислоту, которая расщепляется карбоангидразой на углекислый газ и воду. При дыхании из организма выводится около 200 мл углекислого газа в минуту. Это важный механизм поддержания кислотно-щелочного равновесия крови.