4. Физиология дыхания.

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. - В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 - 300 мл О2 и выделяется 200 - 250 мл СО2. При физической работе большой мощности потребность в кислороде существенно возрастает и максимальное потребление кислорода (МПК) достигает у высокотренированных людей около 6 - 7 л/мин.

Дыхание осуществляет перенос О2 из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удаление СО2 из организма в атмосферу. Различают несколько этапов дыхания:

Внешнее дыхание - обмен газов между атмосферой и альвеолами.

Обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров.

Транспорт газов кровью - процесс переноса О2 от легких к тканям и СО2 от тканей - к легким.

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

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

Дыхание протекает в несколько стадий: 1) внешнее дыхание — обмен О2 и СО2 между внешней средой и кровью легочных капил­ляров. В свою очередь внешнее дыхание можно разделить на два процесса: а) газообмен между внешней средой и альвеолами легких, что обозначается как «легочная вентиляция»; б) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров; 2) транс­порт О2 и СО2 кровью; 3) обмен О2 и СО2 между кровью и клетками организма; 4) тканевое дыхание.Дыхательный центр: 1 - центр выдоха; 2 - центр вдоха (по Рэнсону).

Центральная регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром. Дыхательный центр представляет собой группу нервных образований, расположенных на разных уровнях центральной нервной системы.

Основные ядра дыхательного центра находятся на дне IV желудочка (вдыхательный и выдыхательный центры) и в варолиевом мосту (центр регуляции частоты дыхания).

Афферентные влияния на дыхательный центр осуществляются по центростремительным волокнам блуждающих нервов. Эфферентные импульсы дыхательного центра передаются на дыхательные мышцы и диафрагму через мотонейроны спинного мозга.

Растяжение стенок легочных альвеол при вдохе сопровождается посылкой залпа нервных импульсов по блуждающим нервам в центр выдоха. Торможение центра вдоха и начало выдоха происходят при частоте афферентных импульсов из легких не ниже 70 - 80 в 1 с. Частоту центростремительной импульсации определяет величина объема вдыхаемого воздуха.

Импульсы с растянутых при вдохе альвеол останавливают вдох раньше, чем наступит реальное удовлетворение потребности в кислороде. Этим предупреждается перерастяжение легочной ткани, и в то же время организм не испытывает, кислородного голодания. Диффузия кислорода в кровь происходит непрерывно и после того, как вдох закончился.

ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ И ПРИ ИЗМЕНЕННОМ ПАРЦИАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ О2

Дыхание при физической нагрузке

При физической нагрузке потребление О2 и продукция СО2 возрастают в среднем в 15—20 раз. Одновременно усиливается вентиляция и ткани организма получают необходимое количество О2, а из организма выводится CO2.

аждый человек имеет индивидуальные показатели внешнего дыхания. В норме частота дыхания варьирует от 16 до 25 в минуту, а дыхательный объем — от 2,5 до 0,5 л. При мышечной нагрузке разной мощности легочная вентиляция, как правило, пропорцио­нальна интенсивности выполняемой работы и потреблению О2 тка­нями организма. У нетренированного человека при максимальной мышечной работе минутный объем дыхания не превышает 80 л*мин-1, а у тренированного может быть 120—150 л*мин-1 и выше. Крат­ковременное произвольное увеличение вентиляции может составлять 150—200 л*мин-1.

В момент начала мышечной работы вентиляция быстро увели­чивается, однако в начальный период работы не происходит каких-либо существенных изменений рН и газового состава артериальной и смешанной венозной крови. Следовательно, в возникновении гиперпноэ в начале физической работы не участвуют периферические и центральные хеморецепторы как важнейшие чувствительные структуры дыхательного центра, чувствительные к гипоксии и к понижению рН внеклеточной жидкости мозга.

5. Функции крови

1. Транспортная функция. Циркулируя по сосудам, кровь транспортирует множество соединений — среди них газы, питательные вещества и др.

2. Дыхательная функция. Эта функция заключается в связывании и переносе кислорода и углекислого газа.

3. Трофическая (питательная) функция. Кровь обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, витаминами, минеральными веществами, водой.

4. Экскреторная функция. Кровь уносит из тканей конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделение.

5. Терморегуляторная функция. Кровь охлаждает внутренние органы и переносит тепло к органам теплоотдачи.

6. Поддержание постоянства внутренней среды. Кровь поддерживает стабильность ряда констант организма.

7. Обеспечение водно-солевого обмена. Кровь обеспечивает водно-солевой обмен между кровью и тканями. В артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляра возвращаются в кровь.

8. Защитная функция. Кровь выполняет защитную функцию, являясь важнейшим фактором иммунитета, или защиты организма от живых тел и генетически чуждых веществ.

9. Гуморальная регуляция. Благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие физиологически активные вещества.

Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, омывающую все клетки и ткани тела. Внутренняя среда имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств, что создает приблизительно одинаковые условия существования клеток организма (гомеостаз). Кровь — это особая жидкая ткань организма.

Кровь как ткань обладает следующими особен­ностями: 1) все ее составные части образуются за пределами сосу­дистого русла; 2) межклеточное вещество ткани является жидким; 3) основная часть крови находится в постоянном движении.

Кровь животных заключена в систему замкнутых трубок — кровеносных сосудов. Кровь состоит из жидкой части — плазмы и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—48%, а плазма — 52—60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч. haima — кровь, kritos — показатель). В практической деятельности для характеристики гематокритного числа указывается лишь показатель плотной части крови.

Состав плазмы крови

Плазма крови представляет собой прозрачную бледно-желтую жидкость. По химическому составу плазма крови содержит примерно 90% воды, около 7% белков и 3% других органических и неорганических веществ (жиры, глюкоза, гормоны, ферменты, минеральные соли и продукты распада). Плазма крови принимает участие в переносе питательных веществ в организме.

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Все форменные элементы крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — образуются в костном мозге из единой полипотентной, или плюрипотентной, стволовой клетки (ПСК).

В костном мозге все кроветворные клетки собраны в грозди, которые окружены фибробластами и эндотелиальными клетками. Созревшие клетки пробивают себе путь среди расщелин, образованных фибробластами и эндотелием, в синусы, откуда поступают затем в венозную кровь.

Несмотря на то, что все клетки крови являются потомками единой кроветворной клетки, они несут различные специфические функции, в то же время общность происхождения наделила их и общими свойствами. Так, все клетки крови, независимо от их специфики, участвуют в транспорте различных веществ, выполняют защитные и регуляторные функции.

6. Функции крови

1. Транспортная функция. Циркулируя по сосудам, кровь транспортирует множество соединений — среди них газы, питательные вещества и др.

2. Дыхательная функция. Эта функция заключается в связывании и переносе кислорода и углекислого газа.

3. Трофическая (питательная) функция. Кровь обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, витаминами, минеральными веществами, водой.

4. Экскреторная функция. Кровь уносит из тканей конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделение.

5. Терморегуляторная функция. Кровь охлаждает внутренние органы и переносит тепло к органам теплоотдачи.

6. Поддержание постоянства внутренней среды. Кровь поддерживает стабильность ряда констант организма.

7. Обеспечение водно-солевого обмена. Кровь обеспечивает водно-солевой обмен между кровью и тканями. В артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляра возвращаются в кровь.

8. Защитная функция. Кровь выполняет защитную функцию, являясь важнейшим фактором иммунитета, или защиты организма от живых тел и генетически чуждых веществ.

9. Гуморальная регуляция. Благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие физиологически активные вещества.

Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, омывающую все клетки и ткани тела. Внутренняя среда имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств, что создает приблизительно одинаковые условия существования клеток организма (гомеостаз). Кровь — это особая жидкая ткань организма.

Кровь как ткань обладает следующими особен­ностями: 1) все ее составные части образуются за пределами сосу­дистого русла; 2) межклеточное вещество ткани является жидким; 3) основная часть крови находится в постоянном движении.

Кровь животных заключена в систему замкнутых трубок — кровеносных сосудов. Кровь состоит из жидкой части — плазмы и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—48%, а плазма — 52—60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч. haima — кровь, kritos — показатель). В практической деятельности для характеристики гематокритного числа указывается лишь показатель плотной части крови.

Состав плазмы крови

Плазма крови представляет собой прозрачную бледно-желтую жидкость. По химическому составу плазма крови содержит примерно 90% воды, около 7% белков и 3% других органических и неорганических веществ (жиры, глюкоза, гормоны, ферменты, минеральные соли и продукты распада). Плазма крови принимает участие в переносе питательных веществ в организме.

Свёртывание крови (гемокоагуляция, коагуляция, часть гемостаза) — сложный биологический процесс образования в крови нитей белка фибрина, образующих тромбы, в результате чего кровь теряет текучесть, приобретая творожистую консистенцию.

Коагуляция-процесс свертывания крови.При разрушении стенки сосуда тромбоциты собираются у места травмы и выделяют тромбопластин,который,на ряду с кальцием,способствует превращению фибриногена в фибрин.Образуются сети фибрина где задерживаются форменные элементы крови. Это является сгустком крови — тромбом. Процесс коагуляции в норме длится 3—8 мин.

7. физиология сенсорных систем.Сенсорной системой (анализатором, по И. П. Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов — сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию. Таким образом, сенсорная система вводит информацию в мозг и анализирует ее. Работа любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передачи их в мозг через цепи нейронов. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократным их преобразованием и перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего формируется ответная реакция организма.Основными общими принципами построения сенсорных систем высших позвоночных животных и человека являются следующие:

1) многослойность, т. е. наличие нескольких слоев нервных

клеток, первый из которых связан с рецепторами, а последний —с нейронами моторных областей коры большого мозга.

2) многоканальность сенсорной системы,

3) разное число элементов в соседних слоях, что формирует «сенсорные воронки».

Сенсорная система выполняет следующие основные функции, или операции, с сигналами: 1) обнаружение; 2) различение; 3) передачу и преобразование; 4) кодирование; 5) детектирование признаков; 6) опознание образов

Адаптация сенсорной системы

Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма. Сен сорная адаптация — общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (например, мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды)

Взаимодействие сенсорных систем — межсенсорное взаимодействие, осуществляемое на ретикулярном, таламическом и корковом уровне.

Внешний вид глаза. Глазное яблоко расположено в глазнице черепа. У детей оно имеет шаровидную форму, у взрослых его переднезадний размер несколько превышает поперечный и вертикальный и составляет примерно 24 мм. Различают передний и задний полюсы глаза.Понижение зрения на близком расстоянии после 40-летнего возраста называется старческой дальнозоркостью (пресбиопией). К сожалению, от развития старческой дальнозоркости никому не удастся уберечься. Возможно, это и звучит как-то угрожающе, но на самом деле все намного проще, и так к этому и надо отнестись: это естественный процесс старения организма, и проявления пресбиопии настолько же естественны, как образования морщин на лице.

8. физиология сенсорных систем.Сенсорной системой (анализатором, по И. П. Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов — сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию. Таким образом, сенсорная система вводит информацию в мозг и анализирует ее. Работа любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передачи их в мозг через цепи нейронов. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократным их преобразованием и перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего формируется ответная реакция организма.Основными общими принципами построения сенсорных систем высших позвоночных животных и человека являются следующие:

1) многослойность, т. е. наличие нескольких слоев нервных

клеток, первый из которых связан с рецепторами, а последний —с нейронами моторных областей коры большого мозга.

2) многоканальность сенсорной системы,

3) разное число элементов в соседних слоях, что формирует «сенсорные воронки».

Сенсорная система выполняет следующие основные функции, или операции, с сигналами: 1) обнаружение; 2) различение; 3) передачу и преобразование; 4) кодирование; 5) детектирование признаков; 6) опознание образов

Адаптация сенсорной системы

Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма. Сен сорная адаптация — общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (например, мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды)

Взаимодействие сенсорных систем — межсенсорное взаимодействие, осуществляемое на ретикулярном, таламическом и корковом уровне.

Слуховая система

Слуховая система — одна из важнейших дистантных сенсорных систем человека в связи с возникновением у него речи как средства межличностного общения. Акустические (звуковые) сигналы представляют собой колебания воздуха с разной частотой и силой. Они возбуждают слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха. Рецепторы активируют первые слуховые нейроны, после чего сенсорная информация передается в слуховую область коры большого мозга через ряд последовательных отделов, которых особенно много в слуховой системе.

Структура и функции наружного и среднего уха. Наружное ухо. Наружный слуховой проход проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, отделяющая наружное ухо от барабанной полости, или среднего уха, представляет собой тонкую (0,1 мм) перегородку, имеющую форму направленной внутрь воронки. Перепонка колеблется при действии звуковых колебаний, пришедших к ней через наружный слуховой проход.

9. Высшая нервная деятельность - это совокупность безусловных и условных рефлексов, а также высших психических функций, которые обеспечивают адекватное поведение в изменяющихся природных и социальных условиях. Высшая нервная деятельность (ВНД) - интегративная деятельность высших отделов центральной нервной системы, обеспечивающая поведение, то есть оптимальное приспособление организма как целого к внешнему миру. И.П.Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Безусловные:

1. Врожденные, наследственно передающиеся реакции

2. Являются видовыми, т.е. свойственны всем представителям данного вида

3. Постоянны и сохраняются в течение всей жизни.

4. Осуществляются за счет низших отделов ЦНС

5. Возникают в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле.

Условные рефлексы:

1. Реакции, приобретенные в процессе индивидуальной жизни.

2. Индивидуальные.

3. Непостоянны - могут возникать и исчезать.

4. Являются преимущественно функцией коры больших полушарий.

5. Возникают на любые раздражители, действущие на разные рецептивные поля.

Функции ВНД :обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни

Рефлексы по происхождению бывают двух видов: врожденные и приобретенные или, по классификации Павлова, безусловные и условные. Безусловные рефлексы (БР) являются функцией главным образом подкорковых структур головного мозга, условные рефлексы (УР) - высших отделов мозга, коры больших полушарий.

Типы высшей нервной деятельности (ВНД) — совокупность врожденных (генотип) и приобретенных (фенотип) свойств нервной системы, определяющих характер взаимодействия организма с окружающей средой и находящих свое отражение во всех функциях организма.