Физиология подготовка к экзамену

Морфологические и функциональные особенности капиллярного кровообращения. Особенности капилляров большого круга кровообращения.

• Различные ткани  организма неодинаково насыщены капиллярами: минимально-насыщена костная  ткань, максимально - мозг, почки, сердце, железы внутренней секреции.

• Капилляры большого круга имеют большую общую  поверхность.

• Капилляры близко расположены  к клеткам (не далее 50 мкм), а в  тканях с высоким уровнем метаболизма (печень) - еще ближе (не далее 30 мкм).

• Они оказывают высокое  сопротивление току крови.

• Линейная скорость кровотока  в них низкая (0,3-0,5 мм/с).

• Относительно большой перепад давления между артериальной и венозной частями капилляра.

• Как правило, проницаемость  стенки капилляра высокая.

• В обычных условиях работает 1/3 всех капилляров, остальные 2/3 находятся в резерве - закон  резервации.

• Из работающих капилляров часть функционирует (дежурят), а часть - не функционируют - закон "дежурства" капилляров.

Особенности капилляров малого круга кровообращения:

• Капилляры малого круга  кровообращения короче и шире по сравнению  с капиллярами большого круга.

• В этих капиллярах меньше сопротивление току крови, поэтому  правый желудочек во время систолы  развивает меньшую силу.

• Сила правого желудочка  создает меньшее давление в легочных артериях и, следовательно, в капиллярах малого круга.

• В капиллярах малого круга практически нет перепада давления между артериальной и венозной частями капилляра.

• Интенсивность кровообращения зависит от фазы дыхательного цикла: уменьшение на выдохе и увеличение на вдохе.

• В капиллярах малого круга не происходит обмена жидкости и растворенных в ней веществ с окружающими тканями.

• В легочных капиллярах осуществляется только газообмен.

Особенности коронарного кровоснабжения:

• Коронарные артерии  отходят от аорты, практически сразу  же за полулунными клапанами, поэтому  в них очень высокое давление крови, что обеспечивает в сердце интенсивное кровообращение.

• Густая капиллярная  сеть миокарда: число капилляров приближается к числу мышечных волокон.

• Кровоснабжение сердечной  мышцы осуществляется в основном во время диастолы, т. к. во время  систолы артериолы и капилляры  пережимаются сокращающимся миокардом.

• Сосуды сердца имеют  двойную иннервацию - симпатическую  и парасимпатическую, но их влияния  на коронарные сосуды противоположны влияниям на другие сосуды: симпатические нервные влияния расширяют коронарные сосуды, а парасимпатические - суживают.

Особенности мозгового кровообращения:

• Кровообращение головного  мозга более интенсивно, чем в  некоторых других органах и тканях организма.

• Мозговые артерии имеют  хорошо выраженную адренэргическую  иннервацию. Это дает возможность  мозговым артериям изменять свой просвет  в широких пределах.

• Между артериолами  и венулами нет артерио-венозных анастомозов.

• Количество капилляров зависит от интенсивности метаболизма, поэтому в сером веществе капилляров значительно больше, чем в белом.

• Капилляры находятся  в открытом состоянии.

• Кровь, оттекающая от мозга, поступает в вены, которые образуют синусы в твердой мозговой оболочке.

• Венозная система мозга, в отличие от других органов и  тканей, не выполняет емкостной функции.

Регуляция тонуса сосудов. Регуляция сосудов - это регуляция сосудистого тонуса, который определяет величину их просвета. Просвет сосудов определяется функциональным состоянием их гладкой мускулатуры, а просвет капилляров зависит от состояния клеток эндотелия и гладкой мускулатуры прекапиллярного сфинктера.

Гуморальная регуляция  сосудистого тонуса. Эта регуляция  осуществляется за счет тех химических веществ, которые циркулируют в кровеносном русле и изменяют ширину просвета сосудов. Все гуморальные факторы, которые оказывают влияние на тонус сосудов, делят на сосудосуживающе (вазоконстрикторы) и сосудорасширяющие (вазодилятаторы).

К сосудосуживающим веществам относятся:

• адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, суживает артериолы кожи, органов пищеварения и легких, в низких концентрациях расширяет сосуды мозга, сердца и скелетных мышц, обеспечивая тем самым адекватное перераспределение крови, необходимое для подготовки организма к реагированию в трудной ситуации;

• норадреналин - гормон мозгового вещества надпочечников по своему действию близок к адреналину, но его действие более выражено и более продолжительно;

• вазопрессин - гормон, образующийся в нейронах супраоптического ядра гипоталамуса, форму в клетках задней доли гипофиза, действует в основном на артериолы;

• серотонин - вырабатывается клетками стенки кишки, в некоторых участках головного мозга, а также выделяется при распаде кровяных пластинок; .

• ангиотензин-II - образуется из ангиотензина-I под влиянием фермента ренина, вырабатываемого в почках.

К сосудорасширяющим веществам относятся:

• гистамин - образуется в стенке желудка, кишечника, других органах, расширяет артериолы;

• ацетилхолин - медиатор парасимпатических нервов и симпатических холинергических вазодилятаторов, расширяет артерии и вены;

• брадикинин - выделен из экстрактов органов (поджелудочной железы, подчелюстной слюнной железы, легких), образуется при расщеплении одного из глобулинов плазмы крови, расширяет сосуды скелетных мышц, сердца, спинного и головного мозга, слюнных и потовых желез;

• простагландины - образуются во многих органах и тканях, оказывают местное сосудорасширяющее действие;

• углекислота - расширяет сосуды мозга, кишечника, скелетной мускулатуры;

• молочная и  пировиноградная кислоты - оказывают местный вазодилятаторный эффект.

Нервная регуляция сосудистого тонуса. Нервная регуляция сосудистого тонуса осуществляется вегетативной нервной системой. Сосудосуживающий эффект преимущественно оказывают волокна симпатического отдела вегетативной (автономной) нервной системы, а сосудорасширяющее - парасимпатические и, частично, симпатические нервы. Сосудосуживающее действие симпатических нервов не распространяется на сосуды головного мозга, сердца, легких и работающих мышц. Сосуды этих органов при возбуждении симпатической нервной системы расширяются. Следует также отметить, что не все парасимпатические нервы являются вазодилятаторами, например, волокна парасимпатического блуждающего нерва суживают сосуды сердца.

Сосудосуживающие и  сосудорасширяющие нервы находятся  под влиянием сосудодвигательного центра. Вазомоторный или сосудодвигательный центр - это совокупность структур, расположенных на различных уровнях ЦНС и обеспечивающих регуляцию кровообращения. Структуры, входящие в состав сосудодвигательного центра, расположены, в основном, в спинном и продолговатом мозге, гипоталамусе, коре больших полушарий. Сосудодвигательный центр состоит из прессорного и депрессорного отделов.

Депрессорный  отдел снижает активность симпатических сосудосуживающих влияний и, тем самым, вызывает расширение сосудов, падение периферического сопротивления и снижение артериального давления. Прессорный отдел вызывает сужение сосудов, повышение периферического сопротивления и давления крови.

Активность нейронов сосудодвигательного центра формируется  нервными импульсами, идущими от коры больших полушарий головного мозга, гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга, а также от различных рецепторов, особенно, расположенных в сосудистых рефлексогенных зонах.

Регуляция системного кровообращения

Под регуляцией кровообращения понимают совокупность процессов, обусловливающих изменение основных параметров кровообращения, направленных на обеспечение той или иной приспособительной деятельности.

Параметрами кровообращения являются:

• величина кровяного  давления;

• линейная скорость кровотока;

• объемная скорость кровотока;

• время кругооборота крови.

Основным из них является давление крови, т. к. именно оно определяет, в конечном итоге, процесс-кровообращения. Поэтому; рассматривая регуляцию системного кровообращения, следует обратить внимание, прежде всего, на регуляций кровяного давления.

Поддержание постоянства  артериального давления осуществляется но принципу саморегуляций, для обеспечения  которого формируется функциональная система. Полезным приспособительным  результатом данной функциональной стемы является такой уровень артериального давления в организме, который обеспечивает нормальное течение метаболических процессов в тканях. В крупных артериях оно равно 120/80 мм рт. ст. Такая величина давления крови в крупных сосудах обеспечивает уровень гидростатического давления крови в капиллярах, необходимый для создания нормальных условий транскапиллярного обмена.

Величина кровяного  давления зависит от следующих факторов:

• тонуса сосуда, определяющего  величину его просвета;

• сопротивления току крови;

• массы циркулирующей  крови;

• вязкости крови;

• работы сердца.

Изменение любого из этих факторов может привести к изменению  величины кровяного давления.

Изменения уровня кровяного  давления могут возникать при  раздражении экстеро- и интерорецепторов, но особое значение в регуляции кровяного давления имеют барорецепторы сосудистых рефлексогенных зон.

Физиологические свойства и особенности сосудистых барорецепторов.

1. Барорецепторы обладают  подчеркнутой спецификой, т. е.  Они реагируют на колебания  давления в строго определенных пределах. Здесь проявляется закон градуальности силы, т. е. определенные группы рецепторов включаются в действие лишь при давлении определенной величины. Большинство барорецепторов реагируют на колебания давления в диапазоне от 70 до 140 мм рт. ст.

2. Микроэлектродная регистрация  электрической активности барорецепторов  позволила выявить пачечный характер  импульсации, связанной с повышением  давления крови в аорте и  крупных артериях во время  систолы сердца.

3. При быстром увеличении давления даже небольшой его прирост ведет к выраженному изменению импульсации. Медленное нарастание давления даже на большие величины ведет к меньшему изменению импульсации. Следовательно, чем круче нарастает давление, тем больший прирост импульсации наблюдается в сосудистых барорецепторах.

4. Сосудистые барорецепторы  обладают способностью увеличивать  импульсацию в геометрической  прогрессии на одинаковую величину  прироста артериального давления  в зависимости от его исходного  уровня. Например, на прирост давления на 10 мм рт. ст. в диапазоне 130- 140 мм рт. ст. дает прирост частоты импульсации на 5 имп/с. В то же время на прирост давления на те же 10 мм, но в диапазоне 180-190 мм рт. ст. барорецептор увеличивает импульсацию на 25 имп/с.

5. Сосудистые барорецепторы воспринимают изменяющееся давление в своем диапазоне. Если рецепторы находятся в зоне постоянного давления, то они перестают на него реагировать в результате развития адаптации. Адаптированные барорецепторы снова начинают функционировать, как только попадают в зону изменяющегося давления.

Возбуждение от барорецепторов сосудов направляется в ЦНС, прежде всего, в сосудодвигательный центр, гипоталамус, кору. На основе информации об отклонении константы кровяного  давления формируется функциональная система, работа которой направлена на восстановление константы. Это может быть достигнуто включением различных аппаратов реакции: изменения ширины просвета сосудов (особенно артериол), регионального перераспределения крови, изменения работы сердца, изменения массы циркулирующей крови, ее депонирования, изменения вязкости, изменения скорости кровотока, процессов кровообразования и кроворазрушения. Одновременно происходит включение гормональной регуляции. При недостаточности саморегуляции включаются элементы поведенческой регуляции, что в конечном итоге позволяет нормализовать величину кровяного давления, т. е. возвратить его к исходной константной величине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обмен энергии

В процессе жизнедеятельности  организм непрерывно расходует энергию: на синтез различных соединений, на совершение мышечной работы, на осуществление дыхания, пищеварения, кровообращения, на поддержание температуры тела, на преодоление осмотических сил во время секреторных и выделительных процессов, на поддержание мембранных потенциалов и т. д.

Все превращения веществ  связаны с энергетическими превращениями. В процессе обмена веществ сложные  органические вещества с большим  содержанием энергии превращаются в результате окислительных процессов  в менее сложные вещества, при этом происходит освобождение энергии, которая переходит из одного вида в другой. В конечном итоге все виды энергии переходят в тепловую. Так как общее количество энергии в конечном счете не зависит от промежуточных стадий ее превращения, то общие энергетические затраты организма можно точно определить по количеству тепла, выделенного организмом во внешнюю среду. Следовательно, освобождающаяся в организме энергия может быть определена и выражена в единицах тепла - калориях, а методы определения количества образовавшейся энергии в организме называются калориметрическими. В качестве основной единицы энергии принят джоуль (Дж): 1 ккал равна 4,19 кДж.