- •Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Введение
- •1. Физиология возбудимых тканей
- •1.2. Потенциал покоя и потенциал действия
- •1.2.1. Потенциал покоя. Микроэлектродная техника (внутриклеточная регистрация биопотенциалов).
- •1.2.2. Потенциал действия.
- •1.3. Биологические мембраны и ионные каналы
- •1.4. Механизмы потенциала покоя и потенциала действия
- •1.4.1. Потенциал покоя.
- •1.5. Распространение потенциала действия
- •1.6. Законы проведения возбуждения в нервах
- •1.6.3. Закон изолированного проведения возбуждения в нервных стволах.
- •1.7. Законы раздражения возбудимых тканей
- •1.7.1. Закон силы.
- •1.7.2. Зависимость пороговой силы стимула от его длительности (закон времени).
- •1.7.3. Зависимость порога от крутизны нарастания раздражителя (закон градиента).
- •1.7.4. Закон “ все или ничего”.
- •1.7.5. Полярный закон раздражения (закон Пфлюгера).
- •1.7.6. Лабильность (функциональная подвижность). Парабиоз.
- •1.8.1. Химические синапсы.
- •1.8.2. Электрическая передача.
- •1.8.2.1. Электрические синапсы.
- •1.8.2.2. Эфаптическая передача.
- •1.9. Возникновение пд в афферентных нейронах. Рецепторный и генераторный потенциалы
- •У первичночувствующих рецепторов рецепторный потенциал является одновременно и генераторным, т.К. Вызывает генерацию пд в наиболее чувствительных участках мембраны.
- •1.10. Возникновение пд в эфферентных нейронах. Механизмы суммации псп
- •1.11. Скелетные мышцы
- •1.12. Сердечная мышца
- •1.13. Гладкие мышцы
- •1.14. Гландулоциты
- •2. Физиология центральной нервной системы
- •2.1. Нервная ткань
- •2.1.1. Нейроглия.
- •2.1.2. Гематоэнцефалический барьер.
- •2.1.3. Нейроны.
- •2.2. Нервная регуляция
- •2.2.1. Рефлекторный принцип регуляции.
- •2.2.3. Торможение.
- •2.4. Ствол мозга
- •2.4.1. Продолговатый мозг.
- •2.4.2. Мост.
- •2.4.3. Средний мозг.
- •2.4.4. Рефлексы Магнуса.
- •2.4.5. Ретикулярная формация.
- •2.4.6. Мозжечок.
- •2.4.7. Промежуточный мозг.
- •2.4.7.1. Таламус (зрительный бугор).
- •2.4.7.2. Гипоталамус.
- •2.5. Лимбическая система (висцеральный мозг)
- •2.6. Базальные ядра коры больших полушарий
- •2.7. Кора большого мозга
- •Кбм делится на древнюю, старую и новую:
- •2.7.1. Электрические проявления активности головного мозга.
- •2.8. Иерархия нейронных механизмов регуляции мышечной активности
- •2.9.Автономная (вегетативная) нервная система
- •Отличия соматической нервной системы от вегетативной
- •2.9.1. Метасимпатическая часть анс.
- •2.9.2. Парасимпатический отдел анс.
- •2.9.3. Симпатический отдел анс.
- •2.9.4. Трансдукторы.
- •2.9.5. Автономные (вегетативные) рефлексы.
- •2.9.6. Тонус анс.
- •3. Физиология сенсорных систем
- •3.1. Общая сенсорная физиология; 3.2. Зрение; 3.3. Слух; 3.4. Вестибулярная система; 3.5. Обоняние; 3.6. Вкус; 3.7. Соматосенсорная чувствительность; 3.8. Висцеральная чувствительность.
- •3.1. Общая сенсорная физиология
- •3.2. Зрение
- •3.3 Слух
- •3.4. Вестибулярная сенсорная система
- •3.5 Обоняние
- •3.6. Вкус
- •3.7. Соматосенсорная система
- •3.8. Висцеральная (интерорецептивная) система
- •4. Физиология высшей нервной деятельности
- •4.1. Высшая нервная деятельность и рефлекторная теория
- •1. По характеру безусловного рефлекса:
- •3. По времени отставления подкрепления:
- •4. Искусственные и натуральные:
- •5. Рефлексы высших и низших порядков:
- •4.2. Роль потребностей и мотиваций в формировании целенаправленной деятельности
- •Любое поведение всегда исходит из определенных мотивов и направлено на достижение определенных целей. Мотив – это то, что побуждает к деятельности – форма субъективного отражения потребности.
- •4.4. Развитие и особенности психической деятельности человека
- •4.5. Эмоции
- •4.6. Память
- •3 Стадия – формирование энграммы долговременной памяти.
- •4.7. Сознание, сон, гипноз, измененные формы сознания
- •5. Гуморальная регуляция
- •5.1. Общие вопросы гуморальной регуляции в организме
- •5.2. Гормоны желез внутренней секреции Гипофиз.
- •Гормоны аденогипофиза:
- •Гормоны нейрогипофиза.
- •Надпочечники.
- •Щитовидная железа
- •Околощитовидные железы
- •Поджелудочная железа
- •Половые железы
- •Женские половые гормоны.
- •6. Физиология крови
- •6.1. Функции и физико-химические свойства крови
- •Структура и функции плазмы крови.
- •Неэлектролиты: глюкоза, мочевина.
- •Белки плазмы - 7-8 % от массы плазмы. Альбумины – мол. М. 70000 (4-5 %). Глобулины – мол.М. До 450000 (до 3%). Фибриноген – мол.М. 340000 (0,2 – 0,4 %).
- •Альбумины 59,2 %
- •Значение белков плазмы.
- •6.2. Эритроциты
- •6.3. Лейкоциты
- •Моноциты:
- •6.4. Иммунитет
- •Лизоцим.
- •6.6. Группы крови
- •6.7. Тромбоциты
- •6.8. Гемостаз и фибринолиз
- •Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз сводится к образованию тромбоцитарной пробки, или тромбоцитарного тромба.
- •Фибринолиз.
- •Фибринолитическая активность крови определяется соотношением активаторов и ингибиторов фибринолиза.
- •Естественные антикоагулянты.
- •7. Физиология кровообращения
- •7.1. Роль сердца в кровообращении, сердечный цикл
- •7.2. Основные законы гемодинамики
- •7.3. Функциональные особенности сосудов
- •7.4. Методы исследования сердечной деятельности
- •7.5. Методы исследования сердечнососудистой системы
- •7.6. Механизмы регуляции деятельности сердца
- •7.7. Регуляция тонуса сосудов
- •7.8. Регионарное кровообращение
- •7.9. Лимфообращение
- •8. Дыхание
- •8.1. Дыхание, его основные этапы
- •8.2. Механизм внешнего дыхания и газообмен в лёгких
- •8.3. Транспорт газов кровью
- •8.4. Регуляция дыхания
- •8.5. Особенности дыхания в условиях повышенного и пониженного барометрического давления
- •8.6. Первый вдох ребёнка, причины его возникновения. Возрастные изменения дыхания
- •9. Пищеварение
- •9.1. Концепции пищеварения и питания
- •9.2. Пищеварение в ротовой полости
- •9.3. Пищеварение в желудке
- •9.4. Пищеварение в кишечнике
- •10. Выделение
- •10.1. Выделение, функции почек и методы их изучения
- •Почки удаляют избыток воды, неорганических и органических веществ, конечные продукты обмена и природные вещества, выполняют ряд гомеостатических функций.
- •10.2. Нефрон и его кровоснабжение
- •10.3. Мочеобразование
- •10.4. Мочеиспускание
8. Дыхание
8.1. Дыхание, его основные этапы; 8.2. Механизм внешнего дыхания и газообмен в лёгких; 8.3. Транспорт газов кровью; 8.4. Регуляция дыхания; 8.5. Особенности дыхания в условиях повышенного и пониженного барометрического давления; 8.6. Первый вдох ребёнка, причины его возникновения. Возрастные изменения дыхания; 8.7. Исследования обмена веществ и превращения энергии в организме.
8.1. Дыхание, его основные этапы
Дыхание (respiration) – многоплановый термин.
В биохимии и биоэнергетике дыхание – это многоступенчатый ферментативный процесс окисления субстратов для внутриклеточного освобождения энергии. Если в качестве акцептора электронов выступают нитриты, сульфиты или другие неорганические соединения, то такое дыхание называется анаэробным. Если в качестве конечного акцептора используется молекула кислорода – то говорят обаэробномдыхании. Часть освобожденной в процессе дыхания энергии затрачивается на активный транспорт и создание электрохимических градиентов на мембранах, часть рассеивается в виде тепла, часть аккумулируется в форме высокоэнергетических соединений (АТФ).
В физиологии термином дыхание обозначают процесс газообмена между организмом и средой его обитания, сопровождающийся поглощением кислорода, выделением углекислого газа и метаболической воды.
У одноклеточных и ряда беспозвоночных, не имеющих специализированных образований для газообмена, осуществляется прямое дыхание через покровы без каких-либо движений и изменений объема тела. С увеличением массы тела в процессе эволюции возникают специализированные органы дыхания, имеющие развитую поверхность (жабры, легкие) и вспомогательные образования (дыхательные мышцы, осуществляющие принудительную вентиляцию), обеспечивающие непрямое дыхание.
Наиболее часто под термином «дыхание» подразумевают периодическое движение грудной клетки, изменяющее ее объем и вызывающие возвратно-поступательное движение воздуха в дыхательных путях (респирация). Однако это лишь легко наблюдаемое проявление вентиляции легких.
В случае легочного дыхания выделяется 5 основных этапов процесса дыхания:
1) внешнее дыхание, или вентиляция легких – обмен газов между альвеолами легких и атмосферным воздухом;
2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью;
3) транспорт газов кровью, т.е. процесс переноса О2от легких к тканям и СО2от тканей к легким;
4) обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей;
5) внутреннее дыхание – биологическое окисление в митохондриях клетки.
Последний этап в основном изучается биохимиками, а первые 4 являются объектами физиологических исследований. Ещё одним важнейшим объектом физиологического исследования процесса дыхания является нейрогуморальный аппарат его регуляции.
Помимо лёгочной существуют и иные формы внешнего дыхания.
Кожное дыханиеу человека в покое обеспечивает около 1,5 – 2,0 % всего газообмена организма за счет кожи, общая поверхность которой составляет 1,5 – 2,0 м2(зависит от роста, масса тела, пола, возраста). В сутки через кожу в организм попадает около 4 г кислорода и выделяется около 8 г углекислого газа. Эти количества зависят от чистоты кожных покровов, температуры окружающего воздуха и кожи, степени физической нагрузки, давления и др.
То, что газообмен осуществляется в основном в легких, определяется рядом факторов: а) поверхность легких значительно больше поверхности кожи (общая поверхность альвеол по мнению различных авторов составляет от 40 до 140 м2); б) толщина легочной мембраны значительно меньше (0,3-2,0 мкм), чем толщина кожи; в) объемная скорость кровотока легких в 313 раз выше, чем в коже.
Дыхание через слизистые желудка и кишечника. На ранних стадиях эволюции животных пищеварительный тракт выполнял по совместительству дыхательную функцию. В дальнейшем, по мере появления специфических органов дыхания, пищеварительная и дыхательная функции полностью разделились, а дыхательная функция желудочно-кишечного тракта перешла в категорию атавистической. Однако в желудке в обычных условиях может всасываться до 5% кислорода, необходимого для жизнедеятельности организма, в тонком кишечнике – 0,15 мл кислорода на 1 см2за 1 час, в толстом кишечнике – 0,11 мл. В толстом кишечнике человека в покое всасывается 0,02-0,04 мл кислорода на 1 см2.
Влияние кишечника на дыхание может состоять и в том, что наполнение толстого кишечника газами приводит к подъему диафрагмы и затруднению дыхательных движений.
Искусственное дыхание – это искусственные пути введения кислорода и выведения углекислого газа:
подкожное и внутривенное введение кислорода;
введение О2 в крупные полости (плевральную, перитонеальную, в суставную сумку);
осуществление дыхания с подключением экстракорпорального кровообращения в системе аппарата искусственного кровообращения (оксигенатор-инжектор).
Лёгкие – парные дыхательные органы, расположенные в плевральных полостях. Состоят из разветвлений бронхов, образующих бронхиальное дерево (воздухоносные пути легкого), и системы альвеол, которые вместе с дыхательными бронхиолами, альвеолярными ходами и альвеолярными мешочками составляет альвеолярное дерево (дыхательную паренхиму легкого). На стенках альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков, а также дыхательных бронхиол располагаются открывающиеся в их просвет альвеолы легкого. Морфофункциональной единицей респираторного отдела легкого является ацинус. В понятие «ацинус» включаются все разветвления одной концевой бронхиолы – дыхательные бронхиолы всех порядков, альвеолярные ходы и альвеолы. Кровоснабжение легкого осуществляется легочными и бронхиальными сосудами. Легочные сосуды составляют малый круг кровообращения и выполняют главным образом функцию газообмена между кровью и воздухом. Бронхиальные сосуды обеспечивают питание легких и принадлежат большому кругу кровообращения. Между этими двумя системами существуют достаточно выраженные анастомозы. Капилляры образуют 4-12 петель на стенке альвеол и сливаются в посткапилляры. Сеть капилляров в легких очень густая. Общая площадь капиллярной сети одного легкого составляет 35-40 м2.
Основная функция лёгких – дыхательная. Но существуют и недыхательные функции лёгких:
Метаболическая. Участие в обмене жиров для образования сурфактантов, синтез простагландинов, синтез тромбопластина и гепарина, синтез протеолитических и липолитических ферментов.
Терморегуляторная. При снижении температуры в легких активируются экзотермические процессы (химическая теплопродукция), одновременно уменьшается капиллярный кровоток, а значит и физическая теплоотдача.
Барьерная. При вдыхании задерживаются механические частицы, которые потом удаляются ресничками мерцательного эпителия. Для крови – инактивация серотонина, простагландинов, ацетилхолина, брадикина, а также очистка крови от механических примесей.
Секреторная. Железы и секреторные клетки продуцируют 300-400 мл в сутки серозно-мукоидного секрета (защита). Эндокринная функция: продукция простагландинов и других биологически активных веществ.
Экскреторная. Удаляется углекислый газ, летучие метаболиты, вода (до 500 мл в сутки).
Всасывательная. Хорошо всасывается эфир, хлороформ. Возможен ингаляционный путь введения паров и аэрозолей ряда лекарственных веществ.
Очистительная. Секреторная деятельность. Активность ресничного эпителия, сосудисто-лимфатический путь.