Физиология подготовка к экзамену

Регуляция внутренней секреции поджелудочной железы. Выделение инсулина происходит непрерывно, но с разной интенсивностью. Образование инсулина и глюкагона регулируется содержанием глюкозы в крови. Увеличение ее содержания (после приема больших количеств сладкой пищи, при гипергликемии, возникшей в результате напряженной физической работы, при эмоциональных состоя-ниях) повышает секрецию инсулина. Понижение уровня глюкозы в крови тормозитсекрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. Глюкоза влияет непосредственно на клетки поджелудочной железы.

Образование инсулина повышается во время пищеварения и понижается натощак. Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности его образования, но и от скорости его разрушения.

Уровень глюкозы в  крови, кроме инсулина и глюкагона, регулируется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами надпочечников.

Желудочно-кишечный тракт. Часть веществ, которые образуются в желудочно-кишечном тракте, переносятся кровью и поэтому их можно рассматривать как гормоны. Гормоны, образующиеся в пищеварительном канале, имеют важное значение в регуляции процессов моторики, секреции и всасывания. К этой группе гормонов относятся: секретин, гастрин, холецистокинин-панкреозимин, гастроингибирующий пептид, бомбезин, мотилин, соматостатин, энкефалин, нейротензин, панкреатический полипептид и др.

Тканевые гормоны

Выделяют несколько  видов тканевых гормонов.

Кинины - являются стимулятором сокращения гладкой мускулатуры кишки, бронхов и других образований. Они также могут регулировать кровоток в тканях и принимать участие в развитии воспалительной реакции. К группе кининов, прежде всего, относится брадикинин, который вызывает сужение сосудов.

Простагландины. Обнаружены практически во всех органах. Эти вещества оказывают местное действие. На клеточном уровне они могут оказывать влияние на метаболизм, реализуя конечные эффекты гормонов. Предполагают, что они могут регулировать образование цАМФ и таким образом видоизменять действие гормонов.

Эритропоэтин. Вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек, он стимулирует эритропоэз и, по-видимому, может быть отнесен к гормонам.

Серотонин. Выделяется из нервных окончаний в некоторых отделах головного мозга (гипоталамусе, эпифизе), а также синтезируется в желудочно-кишечном тракте. Серотонин содержится в тромбоцитах и оказывает сосудосуживающее действие.

Гистамин. Образуется в ходе реакций антиген-антитело. Он обнаружен также в гипоталамусе и гипофизе. Полагают, что он играет роль нейромедиатора и участвует в качестве паракринного медиатора в процессах регуляции и секреции соляной кислоты железами желудка.

К органам с нечетко  выясненной или видоизмененной эндокринной функцией относится тимус (вилочковая железа). Она расположена в стенке глотки в области жаберных карманов. В тимусе из стволовых клеток костного мозга образуются Т-лимфоциты. Тимус участвует в формировании лимфатической системы и определяет спектр иммунологической активности организма.

Автономная  нервная система

Внутренняя среда организма, работа различных органов и систем, трофика тканей регулируются специальным  отделом нервной системы, получившим название автономного (Дж. Ленгли). Этим названием, утвержденным международной анатомической номенклатурой, подчеркивается непроизвольный (не контролируемый сознанием) характер иннервации вегетативных органов организма. Наряду с этим термином часто применяется термин "вегетативная нервная система", что подчеркивает ее отношение к вегетативным процессам организма. Функции соматической (произвольной) нервной системы могут контролироваться сознанием.

Автономная и соматическая нервные системы действуют содружественно. Их нервные центры, особенно на уровне ствола мозга, тесно связаны друг с другом. Благодаря этим связям могут осуществляться сомато-висцеральные, висцеро-соматические, висцеро-висцеральные, висцеро-сенсорные и другие рефлексы. Однако, периферические отделы этих систем имеют много различий.

Автономную нервную  систему подразделяют на симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую  части (отделы).

Симпатический отдел автономной нервной системы

Центральная часть симпатического отдела представлена симпатическими ядрами боковых рогов спинного мозга от первых грудных до поясничных сегментов. Аксоны этих ядер выходят из спинного мозга в виде белых соединительных ветвей (преганглионарные волокна) и вступают в узлы симпатического ствола. Скорость проведения возбуждения в этих аксонах 1-20 м/с.

Периферическая часть образована чувствительными и эфферентными нейронами симпатических ганглиев. Околопозвоночные ганглии располагаются  по обе стороны позвоночника от основания  черепа до крестца в виде цепочек, которые называются правым и левым  симпатическим стволом. Со спиномозговыми нервами узлы соединены белыми и серыми ветвями. По белой ветви в узел входит преганглионарное волокно, которое может переключаться на эффекторный ганглионарный нейрон. Часть постганглионарных волокон по серой соединительной ветви вновь возвращается в спиномозговой нерв и далее следует в его составе без перерыва к эффекторному органу. Другие волокна собираются в отдельные веточки (чревные нервы) и направляются к органам грудной и брюшной полости, таза или к предпозвоночным узлам, а затем к исполнительным органам. Постганглионарные волокна

Кровь

Нормальная жизнедеятельность  клеток организма возможна только при  условии постоянства его внутренней среды. Истинной внутренней средой организма  является межклеточная (интерстициальная) жидкость, которая непосредственно контактирует с клетками. Но постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широком понимании внутренней среды в ее состав включают: межклеточную жидкость, кровь и лимфу, а также спино-мозговую, составную, плевральную и другие жидкости. Между кровью, межклеточной жидкостью и лимфой осуществляется постоянный обмен, направленный на обеспечение непрерывного поступления к клеткам необходимых веществ и удаление продуктов жизнедеятельности.

Постоянство химического состава  и физико-химических свойств внутренней среды организма называется гомеостазом. Гомеостаз - это динамическое постоянство внутренней среды, который характеризуется множеством относительно постоянных количественных показателей (параметров), получивших название физиологических (биологических) констант. Они обеспечивают оптимальные условия жизнедеятельности клеток организма и отражают его нормальное состояние.

Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь - жидкая ткань организма. Г. Ф. Ланг (1939) выдвинул понятие "система крови". В систему крови входят: кровь" регулирующий нейрогуморальный аппарат, а также органы, в которых происходит образование и разрушение клеток крови (костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа, селезенка, печень).

Функции крови.

• Транспортная - выражается в том, что кровь переносит (транспортирует) различные вещества: кислород, углекислый газ, питательные вещества, гормоны и т. д.

• Дыхательная - перенос кислорода от органов дыхания к клеткам организма и углекислого газа от клеток к легким.

• Трофическая - перенос питательных веществ от пищеварительного тракта к клеткам организма.

• Экскреторная - транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты, углекислого газа и др.), а также избыточной воды, органических и минеральных веществ к органам выделения (почки, легкие, потовые железы и др.).

• Терморегуляторная - выражается в том, что кровь, обладая большой теплоемкостью, транспортирует тепло от более нагретых органов к менее нагретым и органам теплоотдачи, т. е. Кровь способствует перераспределению тепла в организме и поддержанию температуры тела.

• Защитная - проявляется в процессах гуморального (связывание антигенов, токсинов, чужеродных белков, выработка антител) и клеточного (фагоцитоз) специфического и неспецифического иммунитета, а также в процессах свертывания (коагуляции) крови, протекающих с участием компонентов крови.

• Регуляторная - проявляется в реализации гуморального вида регуляции, т. е. регуляции через доставку гормонов, пептидов и других биологически активных веществ к клеткам организма. Таким образом, кровь, осуществляя связь между различными компонентами организма, обеспечивает объединение их в единое целое и соотнесение уровней их функционирования между собой.

• Осуществление креаторных связей - передача с помощью макромолекул информации, которая обеспечивает регуляцию внутриклеточных процессов синтеза белка, сохранение степени дифференцированности клеток, постоянства структуры тканей и т.д.

• Гомеостатическая - участие крови в под держании постоянства внутренней среды организма (например, постоянства рН, водного баланса, уровня глюкозы и др.).

Константы крови

Кровь как жидкая ткань организма  характеризуется множеством констант, которые можно разделить на мягкие и жесткие.

Мягкие (пластичные) константы крови - константы, которые могут отклоняться (изменять свою величину) от константного уровня в относительно широких пределах без существенных изменений жизнедеятельности клеток и, следовательно, функций организма. К мягким константам относятся: количество циркулирующей крови, соотношение объемов плазмы и форменных элементов, количество форменных элементов, количество гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, вязкость крови, относительная плотность крови и др.

1. Количество крови, циркулирующей по сосудам. Общее количество крови в организме составляет 4-6 л, из них в состоянии покоя циркулирует около половины, другая половина (45-50 %) находится в депо (в печени до 20%, в селезенке до 16%, в кожных сосудах до 10%).

2. Соотношение объемов плазмы крови и форменных элементов. Это соотношение определяется путем центрифугирования крови в специальном капилляре с делениями - гематокрите. В нормальных условиях оно составляет 45% форменных элементов и 55% плазмы. Эта величина у здорового человека может претерпевать существенные и достаточно длительные изменения лишь при адаптации к большим высотам. Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой.

3. Содержание форменных элементов, крови. Эритроцитов у мужчин 4,0-5,0х10¹² /л, у женщин 3,9-4,7х10¹² /л; лейкоцитов 4,0-9,0х10⁹/л; тромбоцитов 180-320х10⁹/л.

4. Количество гемоглобина. У мужчин - 130-160 г/л, у женщин - 120-140 г/л. Гемоглобин - сложное химическое соединение, состоящее из белка глобина и четырех молекул гема. Гем содержит двухвалентное железо, которое играет ключевую роль в деятельности гемоглобина, являясь его активной (простетической) группой. Гемоглобин синтезируется эритро- и нормобластами костного мозга. Для нормального синтеза гемоглобина необходимо достаточное поступление железа с пищей. При разрушении эритроцитов гемоглобин, после отщепления гема, превращается в билирубин - желчный пигмент, который поступает, в основном, в кишечник в составе желчи, где превращается в стеркобилин, выводящийся из организма с каловыми массами. Часть билирубина удаляется из организма через почки в виде уробилина.

Основная функция гемоглобина - перенос кислорода и частично углекислого газа. Соединение гемоглобина  с кислородом - оксигемоглобин - происходит в капиллярах легких. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Соединение гемоглобина с углекислым газом - карбгемоглобин - происходит в капиллярах тканей организма. В виде карбгемоглобина транспортируется 20% углекислого газа. В особых условиях происходит соединение гемоглобина с окисью углерода (СО) с образование карбоксигемоглобина. Гемоглобин связывает СО в 300 раз интенсивнее, чем кислород. Поэтому карбоксигемоглобин очень прочное соединение, в котором гемоглобин оказывается блокированным угарным газом (СО) и; неспособным осуществлять перенос кислорода. Слабое отравление угарным газом является обратимым процессом. При дыхании свежим воздухом происходит постепенное отщепление СО, его выведение из организма и восстановление способности гемоглобина связывать кислород. При взаимодействии гемоглобина с сильным окислителем (перманганат калия, бертолетова соль, анилин и др.) образуется метгемоглобин - прочное соединение, в котором происходит окисление железа и его переход в трехвалентную форму. В результате окисления гемоглобин прочно удерживает кислород и теряет способность отдавать его тканям, что может привести к гибели организма.

5. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ): у мужчин - 2-10 мм/ч, у женщин - 2-15 мм/ч. Скорость оседания эритроцитов зависит от многих факторов: количества эритроцитов, их морфологических особенностей, величины заряда, способности к агломерации (агрегации), белкового состава плазмы. На скорость оседания эритроцитов влияет физиологическое состояние организма. Так, например, при беременности, воспалительных процессах, эмоциональных напряжениях и других состояниях скорость оседания увеличивается.

6. Вязкость крови. Она обусловлена наличием белков и эритроцитов. Вязкость цельной крови равна 5,0 (если вязкость воды принять за 1), плазмы - 1,7-2,2.

7. Удельный вес (относительная плотность) крови зависит от содержания форменных элементов, белков и липидов. Удельный вес цельной крови равен 1,050-1,060, плазмы - 1,025-1,034.

Жесткие константы  крови, их колебание допустимо в очень небольших диапазонах, т. к. отклонение на значительные величины приводит к нарушению жизнедеятельности клеток или функций целого организма. К жестким константам относятся: постоянство ионного состава крови, количество белков в плазме, осмотическое давление крови, количество глюкозы, количество кислорода и углекислого газа, кислотно-основное равновесие (рН) крови и др.

1. Постоянство ионного состава крови. Общее количество неорганических веществ плазмы крови составляет около 0,9%. К этим веществам относятся: катионы (натрия, калия, кальция, магния) и анионы (хлора, НРО₄^2-, НСО₃^-), причем, содержание катионов является более жесткой величиной, чем содержание анионов.