Алтайський державний медичний університет
Факультет «Сестринська справа»
Заочне відділення
Контрольна робота
з дисципліни: «Нормальна фізіологія»
Варіант № 41
Виконав (а)
студент (ка) 285 групи
Проверіл________
Барнаул - 2009
1. Функції нирок. Сучасна теорія мочеобразования
Процес виділення має найважливіше значення для гомеостазу, він забезпечує звільнення організму від кінцевих продуктів обміну, які вже не можуть бути використані, чужорідних і токсичних речовин, а також надлишку води, солей і органічних сполук, які надійшли з їжею або що утворилися в результаті обміну речовин (метаболізму ) [3, с. 278].
У процесі виділення у людини беруть участь нирки, легені, шкіра, травний тракт.
У першу чергу нирки виконують функцію органів виділення.
Основне призначення органів виділення складається в підтримці сталості складу і об'єму рідин внутрішнього середовища організму, перш за все крові [3, с. 278].
Нирки видаляють надлишок води, неорганічних і органічних речовин, кінцеві продукти обміну і чужорідні речовини. Легкі виводять з організму СO 2, воду, деякі летючі речовини, наприклад пари ефіру і хлороформу при наркозі, пари алкоголю при сп'янінні. Слинні і шлункові залози виділяють важкі метали, ряд лікарських препаратів (морфій, хінін, саліцилати) і чужорідних органічних сполук.
Екскреторну функцію виконує печінка, видаляючи із крові ряд продуктів азотистого обміну. Підшлункова залоза і кишкові залози екскретують важкі метали, лікарські речовини.
Нирки виконують ряд гомеостатичних функцій в організмі людини і вищих тварин.
До функцій нирок належать такі:
1) участь у регуляції об'єму крові і позаклітинної рідини (волюморегуляція);
2) регулювання концентрації осмотично активних речовин у крові й інших рідинах тіла (осморегуляція);
3) регуляція іонного складу сироватки крові та іонного балансу організму (іонна регулювання);
4) участь у регуляції кислотно-основного стану (стабілізація рН крові),
5) участь у регуляції артеріального тиску, еритропоезу, згортання крові, модуляції дії гормонів завдяки утворенню і виділенню в кров біологічно активних речовин (Инкреторная функція);
6) участь в обміні білків, ліпідів і вуглеводів (метаболічна функція);
7) виділення з організму кінцевих продуктів азотистого обміну і чужорідних речовин, надлишку органічних речовин (глюкоза, амінокислоти), що надійшли з їжею або що утворилися в процесі метаболізму (екскреторна функція) [4, с. 382].
Таким чином, роль нирки в організмі не обмежується тільки виділенням кінцевих продуктів обміну і надлишку неорганічних і органічних речовин. Нирка є гомеостатичним органом, що беруть участь у підтримці сталості основних фізико-хімічних констант рідин внутрішнього середовища, в циркуляторном гомеостазі, стабілізації показників обміну різних органічних речовин.
Для дослідження діяльності нирок у людини і тварин застосовують різні методи, за допомогою яких визначають обсяг і склад виділяється сечі, оцінюються характер роботи клітин ниркових канальців, зміни в складі крові, що відтікає від нирки.
Важливу роль у вивченні функції нирки зіграли методи її дослідження у тварин у природних умовах. І. П. Павлов розробив метод накладення фістули сечового міхура. Л. А. Орбелі запропонував спосіб роздільного виведення на шкіру живота сечоводів кожної нирки, що дало змогу вивчати на одній тварині регуляцію функції нирок, одна з яких була денервированного, а друга служила контролем [4, с. 382].
Сучасні уявлення про функції нирки багато в чому засновані на даних застосування методів мікропункціі і мікроперфузіі окремих ниркових канальців.
Вперше витяг рідини мікропіпеткою з ниркової капсули здійснив А. Річарда в Пенсильванському університеті.
В даний час за допомогою методів мікропункціі, мікроперфузіі, мікроелектродної техніки досліджують роль кожного з відділів нефрона в мочеобразованіе.
Застосування мікроелектродів і ультрамікроаналізу рідини, витягнутої мікропіпеткою, дозволяє вивчати механізм транспорту речовин через мембрани клітин канальців.
При дослідженні функції нирок людини і тварин використовують метод «очищення» (кліренсу): зіставлення концентрації певних речовин у крові та сечі дозволяє розрахувати величини основних процесів, що лежать в основі мочеобразования. Цей метод отримав широке застосування в клініці.
Для вивчення ролі нирки в синтезі нових сполук зіставляють склад крові ниркової артерії та вени. Дослідження метаболізму окремих ділянок ниркових канальцев, отриманих за допомогою методу мікродіссекціі, використання тканинних культур, методів електронної цитохімії, біохімії, імунохімії, молекулярної біології і електрофізіології дає можливість зрозуміти механізм роботи клітин ниркових клубочків та канальців, їх роль у виконанні різних функцій нирки [3, с. 279].
Освіта кінцевої сечі є результатом трьох послідовних процесів.
I. У ниркових клубочках відбувається початковий етап мочеобразования - клубочкова, або гломерулярная, фільтрація, ультрафільтрація безбілкової рідини з плазми крові в капсулу ниркового клубочка, в результаті чого утворюється первинна сеча.
II. Канальцева реабсорбція - процес зворотного всмоктування профільтрувалась речовин і води.
III. Секреція. Клітини деяких відділів канальця переносять з позаклітинної рідини в просвіт нефрона (секретують) ряд органічних і неорганічних речовин або виділяють в просвіт канальця молекули, синтезовані в клітці канальця.
Швидкість гломерулярної фільтрації, реабсорбції і секреції регулюється в залежності від стану організму при участі гормонів, еферентних нервів або локально утворюються біологічно активних речовин - аутакоідов.
2. Насосна функція серця, її регуляція
Серце розташовується в центрі грудної клітини, укладено в тонку фіброзну навколосерцеву сумку, перикард, і підтримується великими кровоносними судинами [1, с. 227].
Невелика кількість рідини в порожнині перикарда змочує поверхню серця і сприяє його вільним рухам під час скорочення і розслаблення [1, с. 227].
Єдиною функцією серця є забезпечення енергією, яка необхідна для циркуляції крові в серцево-судинній системі.
Кровотік через всі органи тіла здійснюється пасивно і відбувається тільки завдяки тому, що при здійсненні насосної діяльності серця артеріальний тиск підтримується на більш високому рівні, ніж венозне
Насос правого серця створює енергетичний імпульс, необхідний для пересування крові через судини легень, а насос лівого серця забезпечує необхідну енергію для переміщення крові через органи тіла.
Кров проходить через трікуспідальний клапан у правий шлуночок, а звідси проходить через клапан легеневої артерії в легеневий кровообіг через легеневі артерії. Насичена киснем венозна легенева кров тече по легеневих венах у ліве передсердя і проникає через мітральний клапан в лівий шлуночок. Звідси кров проходить через аортальний клапан в аорту для подальшого розподілу по органах тіла [1, с. 228].
Хоча в цілому анатомічні характеристики насоса правого серця дещо відрізняються від таких лівого серця, тим не менш, їх діяльність як насосів ідентична.
Кожен насос складається з шлуночка, який є закритою камерою, оточеній м'язової стінкою.
Клапани мають таку будову, щоб кровотік міг здійснюватися тільки в одному напрямку, вони пасивно відкриваються і закриваються, реагуючи на динаміку градієнта тиску навколо них.
Насосна діяльність шлуночка здійснюється за рахунок циклічної зміни порожнини шлуночків в результаті ритмічного і синхронного скорочення і розслаблення окремих клітин серцевого м'яза, які концентрично розташовуються в товщі стінки шлуночка.
Коли м'язові клітини шлуночка скорочуються, то в шлуночкової тканини виникає концентричне напругу, яка створює поступово наростаючий тиск всередині камери. Як тільки желудочковое тиск перевищує тиск в легеневій артерії (правий насос) або аорті (лівий насос), кров із силою викидається з камери через вихідний клапан.
Ця фаза серцевого циклу, під час якої скорочуються клітини мускулатури шлуночка, називається систолой Так як під час систоли тиск в шлуночку вище, ніж в передсерді, то атріовентрикулярний (АУ) клалан закритий.
Коли м'язові клітини шлуночка розслабляються, тиск в шлуночку падає нижче, ніж в передсерді, AV клапан відкривається і шлуночок заповнюється знову кров'ю. Ця частина серцевого циклу називається диастолой.
Клапан на виході під час діастоли закритий, так як артеріальний тиск вищий, ніж внутрішньошлуночковий. Після періоду діастолічного заповнення починається систолічна фаза нового серцевого циклу.
3. Поняття про обмін речовин. Асиміляція і дисиміляція. Основний обмін, умови, необхідні для його визначення. Робочий обмін. Пряма і непряма калориметрія.
У результаті обміну речовин безперервно утворюються, оновлюються і руйнуються клітинні структури, синтезуються і руйнуються різні хімічні сполуки [3, с. 291].
В організмі динамічно врівноважені процеси анаболізму (асиміляції) - біосинтезу органічних речовин, компонентів клітин і тканин, і катаболізму (дисиміляції) - розщеплення складних молекул компонентів клітин.
Переважання анаболічних процесів забезпечує ріст, накопичення маси тіла, переважання ж катаболічних процесів веде до часткового руйнування тканинних структур, зменшення маси тіла [3, с. 291].
При цьому відбувається перетворення енергії, перехід потенційної енергії хімічних сполук, що звільняється при їхньому розщепленні, в кінетичну, в основному теплову і механічну, частково в електричну енергію.
Для відшкодування енерговитрат організму, збереження маси тіла і задоволення потреб зростання необхідне надходження із зовнішнього середовища білків, ліпідів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних солей і води. Їх кількість, властивості і співвідношення повинні відповідати стану організму і умов його існування. Це досягається шляхом харчування. Необхідно також, щоб організм очищався від кінцевих продуктів розпаду, які утворюються при розщепленні різних речовин. Це досягається роботою органів виділення [3, с. 294].
Інтенсивність окисних процесів і перетворення енергії залежать від індивідуальних особливостей організму (стать, вік, маса тіла і зріст, умови та характер харчування, м'язова робота, стан ендокринних залоз, нервової системи та внутрішніх органів - печінки, нирок, травного тракту), а також від умов зовнішнього середовища (температура, барометричний тиск, вологість повітря і його склад, вплив променистої енергії) [3, с. 294].
Для визначення притаманного даному організму рівня окислювальних процесів та енергетичних витрат проводять дослідження в певних стандартних умовах. При цьому прагнуть виключити вплив чинників, які істотно позначаються на інтенсивності енергетичних витрат, а саме м'язову роботу, прийом їжі, вплив температури навколишнього середовища.
Енерговитрати організму в таких стандартних умовах отримали назву основного обміну [3, с. 295].
Енерговитрати в умовах основного обміну пов'язані з підтриманням мінімально необхідного для життя клітин рівня окислювальних процесів та з діяльністю постійно працюючих органів і систем - дихальної мускулатури, серця, нирок, печінки [3, с. 295].
Деяка частина енерговитрат в умовах основного обміну пов'язана з підтриманням м'язового тонусу.
Звільнення в ході всіх цих процесів теплової енергії забезпечує ту теплопродукцию, яка необхідна для підтримки температури тіла на постійному рівні, як правило, перевищує температуру зовнішнього середовища.
Для визначення основного обміну обстежуваний повинен знаходитися:
1) у стані м'язового спокою (положення лежачи з розслабленою мускулатурою), не піддаючись роздратувань, що викликає емоційне напруження;
2) натщесерце, тобто через 12 - 16 год після прийому їжі;
3) при зовнішній температурі «комфорту» (18-20 ° С), не викликає відчуття холоду або спеки [3, с. 295].
Основний обмін визначають у стані неспання.
Під час сну рівень окислювальних процесів і, отже, енергетичних витрат організму на 8-10% нижче, ніж у стані спокою при пильнуванні [3, с. 295].
Нормальні величини основного обміну людини. Величину основного обміну зазвичай висловлюють кількістю тепла в кілоджоулях (кілокалорії) на 1 кг маси тіла або на 1 м 2 поверхні тіла за 1 год або за одну добу [3, с. 296].
Для чоловіка середнього віку (приблизно 35 років), середнього зросту (приблизно 165 см ) І з середньою масою тіла (приблизно 70 кг ) Основний обмін дорівнює 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг маси тіла на годину, або 7117 кДж (1700 ккал) на добу. У жінок тієї ж маси він приблизно на 10% нижче.
Інтенсивність основного обміну, перерахована на 1 кг маси тіла, у дітей значно вище, ніж у дорослих. Величина основного обміну людини у віці 20-40 років зберігається на досить постійному рівні. У літньому віці основний обмін знижується.
Відповідно до формули Дрейера, добова величина основного обміну в ккал (H) становить:
H = W / K ∙ A0, 1333 (1)
де W - маса тіла, г;
А - вік людини;
К - константа, рівна для чоловіка 0,1015, а для жінки - 0,1129.
Формули і таблиці основного обміну представляють середні дані, виведені з великого числа досліджень здорових людей різної статі, віку, маси тіла і росту.
Визначення основного обміну, згідно з цими таблицями, у здорових людей нормальної статури дають приблизно вірні (помилка 5-8%) величини витрати енергії. Непропорційно високі дані для певної маси тіла, росту, віку і поверхні тіла величини основного обміну спостерігаються при надмірній функції щитовидної залози.
Зниження основного обміну зустрічається при недостатності щитовидної залози (мікседема), гіпофіза, статевих залоз.
Якщо перерахувати інтенсивність основного обміну на 1 кг маси тіла, то виявиться, що у теплокровних тварин різних видів, і у людей з різною масою тіла та ростом вона дуже різна.
Якщо ж зробити перерахунок інтенсивності основного обміну на 1 м 2 поверхні тіла, отримані в різних тварин і людей величини розрізняються не настільки різко [3, с. 296].
Згідно з правилом поверхні тіла, витрати енергії теплокровними тваринами пропорційні величині поверхні тіла.
Щоденна продукція тепла на 1 м 2 поверхні тіла у людини дорівнює 3559 - 5234 кДж (850-1250 ккал), середня цифра для чоловіків - 3969 кДж (948 ккал).
Для визначення поверхні тіла R застосовується формула:
R = К • маса тіла (2)
Ця формула виведена на підставі аналізу результатів прямих вимірювань поверхні тіла. Константа К у людини дорівнює 12,3.
Більш точна формула запропонована Дюбуа:
R = W0, 425 ∙ H0, 725 ∙ 71,84 (3)
де W - маса тіла в кілограмах,
Н - ріст у сантиметрах.
Результат обчислення виражений у квадратних сантиметрах.
Правило поверхні вірно не абсолютно. Як показано вище, воно являє собою лише правило, має відоме практичне значення для орієнтовних розрахунків звільнення енергії в організмі.
Про відносність правила поверхні свідчить той факт, що у двох індивідуумів з однаковою поверхнею тіла інтенсивність обміну речовин може значно відрізнятися. Рівень окислювальних процесів визначається не стільки тепловіддачею з поверхні тіла, скільки теплопродукцией, що залежить від біологічних особливостей виду тварин і стану організму, що обумовлено діяльністю нервової, ендокринної та інших систем.
Діяльний стан викликає помітну інтенсифікацію обміну речовин. Обмін речовин при цих умовах називається робочим обміном. Якщо основний обмін дорослої людини дорівнює 1700-1800 ккал, то робочий обмін в 2-3 рази вище [5, с. 212].
Факультет «Сестринська справа»
Заочне відділення
Контрольна робота
з дисципліни: «Нормальна фізіологія»
Варіант № 41
Виконав (а)
студент (ка) 285 групи
Гречишникова
Наталія Олександрівна
Дата виполненія_______Проверіл________
Барнаул - 2009
1. Функції нирок. Сучасна теорія мочеобразования
Процес виділення має найважливіше значення для гомеостазу, він забезпечує звільнення організму від кінцевих продуктів обміну, які вже не можуть бути використані, чужорідних і токсичних речовин, а також надлишку води, солей і органічних сполук, які надійшли з їжею або що утворилися в результаті обміну речовин (метаболізму ) [3, с. 278].
У процесі виділення у людини беруть участь нирки, легені, шкіра, травний тракт.
У першу чергу нирки виконують функцію органів виділення.
Основне призначення органів виділення складається в підтримці сталості складу і об'єму рідин внутрішнього середовища організму, перш за все крові [3, с. 278].
Нирки видаляють надлишок води, неорганічних і органічних речовин, кінцеві продукти обміну і чужорідні речовини. Легкі виводять з організму СO 2, воду, деякі летючі речовини, наприклад пари ефіру і хлороформу при наркозі, пари алкоголю при сп'янінні. Слинні і шлункові залози виділяють важкі метали, ряд лікарських препаратів (морфій, хінін, саліцилати) і чужорідних органічних сполук.
Екскреторну функцію виконує печінка, видаляючи із крові ряд продуктів азотистого обміну. Підшлункова залоза і кишкові залози екскретують важкі метали, лікарські речовини.
Нирки виконують ряд гомеостатичних функцій в організмі людини і вищих тварин.
До функцій нирок належать такі:
1) участь у регуляції об'єму крові і позаклітинної рідини (волюморегуляція);
2) регулювання концентрації осмотично активних речовин у крові й інших рідинах тіла (осморегуляція);
3) регуляція іонного складу сироватки крові та іонного балансу організму (іонна регулювання);
4) участь у регуляції кислотно-основного стану (стабілізація рН крові),
5) участь у регуляції артеріального тиску, еритропоезу, згортання крові, модуляції дії гормонів завдяки утворенню і виділенню в кров біологічно активних речовин (Инкреторная функція);
6) участь в обміні білків, ліпідів і вуглеводів (метаболічна функція);
7) виділення з організму кінцевих продуктів азотистого обміну і чужорідних речовин, надлишку органічних речовин (глюкоза, амінокислоти), що надійшли з їжею або що утворилися в процесі метаболізму (екскреторна функція) [4, с. 382].
Таким чином, роль нирки в організмі не обмежується тільки виділенням кінцевих продуктів обміну і надлишку неорганічних і органічних речовин. Нирка є гомеостатичним органом, що беруть участь у підтримці сталості основних фізико-хімічних констант рідин внутрішнього середовища, в циркуляторном гомеостазі, стабілізації показників обміну різних органічних речовин.
Для дослідження діяльності нирок у людини і тварин застосовують різні методи, за допомогою яких визначають обсяг і склад виділяється сечі, оцінюються характер роботи клітин ниркових канальців, зміни в складі крові, що відтікає від нирки.
Важливу роль у вивченні функції нирки зіграли методи її дослідження у тварин у природних умовах. І. П. Павлов розробив метод накладення фістули сечового міхура. Л. А. Орбелі запропонував спосіб роздільного виведення на шкіру живота сечоводів кожної нирки, що дало змогу вивчати на одній тварині регуляцію функції нирок, одна з яких була денервированного, а друга служила контролем [4, с. 382].
Сучасні уявлення про функції нирки багато в чому засновані на даних застосування методів мікропункціі і мікроперфузіі окремих ниркових канальців.
Вперше витяг рідини мікропіпеткою з ниркової капсули здійснив А. Річарда в Пенсильванському університеті.
В даний час за допомогою методів мікропункціі, мікроперфузіі, мікроелектродної техніки досліджують роль кожного з відділів нефрона в мочеобразованіе.
Застосування мікроелектродів і ультрамікроаналізу рідини, витягнутої мікропіпеткою, дозволяє вивчати механізм транспорту речовин через мембрани клітин канальців.
При дослідженні функції нирок людини і тварин використовують метод «очищення» (кліренсу): зіставлення концентрації певних речовин у крові та сечі дозволяє розрахувати величини основних процесів, що лежать в основі мочеобразования. Цей метод отримав широке застосування в клініці.
Для вивчення ролі нирки в синтезі нових сполук зіставляють склад крові ниркової артерії та вени. Дослідження метаболізму окремих ділянок ниркових канальцев, отриманих за допомогою методу мікродіссекціі, використання тканинних культур, методів електронної цитохімії, біохімії, імунохімії, молекулярної біології і електрофізіології дає можливість зрозуміти механізм роботи клітин ниркових клубочків та канальців, їх роль у виконанні різних функцій нирки [3, с. 279].
Освіта кінцевої сечі є результатом трьох послідовних процесів.
I. У ниркових клубочках відбувається початковий етап мочеобразования - клубочкова, або гломерулярная, фільтрація, ультрафільтрація безбілкової рідини з плазми крові в капсулу ниркового клубочка, в результаті чого утворюється первинна сеча.
II. Канальцева реабсорбція - процес зворотного всмоктування профільтрувалась речовин і води.
III. Секреція. Клітини деяких відділів канальця переносять з позаклітинної рідини в просвіт нефрона (секретують) ряд органічних і неорганічних речовин або виділяють в просвіт канальця молекули, синтезовані в клітці канальця.
Швидкість гломерулярної фільтрації, реабсорбції і секреції регулюється в залежності від стану організму при участі гормонів, еферентних нервів або локально утворюються біологічно активних речовин - аутакоідов.
2. Насосна функція серця, її регуляція
Серце розташовується в центрі грудної клітини, укладено в тонку фіброзну навколосерцеву сумку, перикард, і підтримується великими кровоносними судинами [1, с. 227].
Невелика кількість рідини в порожнині перикарда змочує поверхню серця і сприяє його вільним рухам під час скорочення і розслаблення [1, с. 227].
Єдиною функцією серця є забезпечення енергією, яка необхідна для циркуляції крові в серцево-судинній системі.
Кровотік через всі органи тіла здійснюється пасивно і відбувається тільки завдяки тому, що при здійсненні насосної діяльності серця артеріальний тиск підтримується на більш високому рівні, ніж венозне
Насос правого серця створює енергетичний імпульс, необхідний для пересування крові через судини легень, а насос лівого серця забезпечує необхідну енергію для переміщення крові через органи тіла.
Кров проходить через трікуспідальний клапан у правий шлуночок, а звідси проходить через клапан легеневої артерії в легеневий кровообіг через легеневі артерії. Насичена киснем венозна легенева кров тече по легеневих венах у ліве передсердя і проникає через мітральний клапан в лівий шлуночок. Звідси кров проходить через аортальний клапан в аорту для подальшого розподілу по органах тіла [1, с. 228].
Хоча в цілому анатомічні характеристики насоса правого серця дещо відрізняються від таких лівого серця, тим не менш, їх діяльність як насосів ідентична.
Кожен насос складається з шлуночка, який є закритою камерою, оточеній м'язової стінкою.
Клапани мають таку будову, щоб кровотік міг здійснюватися тільки в одному напрямку, вони пасивно відкриваються і закриваються, реагуючи на динаміку градієнта тиску навколо них.
Насосна діяльність шлуночка здійснюється за рахунок циклічної зміни порожнини шлуночків в результаті ритмічного і синхронного скорочення і розслаблення окремих клітин серцевого м'яза, які концентрично розташовуються в товщі стінки шлуночка.
Коли м'язові клітини шлуночка скорочуються, то в шлуночкової тканини виникає концентричне напругу, яка створює поступово наростаючий тиск всередині камери. Як тільки желудочковое тиск перевищує тиск в легеневій артерії (правий насос) або аорті (лівий насос), кров із силою викидається з камери через вихідний клапан.
Ця фаза серцевого циклу, під час якої скорочуються клітини мускулатури шлуночка, називається систолой Так як під час систоли тиск в шлуночку вище, ніж в передсерді, то атріовентрикулярний (АУ) клалан закритий.
Коли м'язові клітини шлуночка розслабляються, тиск в шлуночку падає нижче, ніж в передсерді, AV клапан відкривається і шлуночок заповнюється знову кров'ю. Ця частина серцевого циклу називається диастолой.
Клапан на виході під час діастоли закритий, так як артеріальний тиск вищий, ніж внутрішньошлуночковий. Після періоду діастолічного заповнення починається систолічна фаза нового серцевого циклу.
3. Поняття про обмін речовин. Асиміляція і дисиміляція. Основний обмін, умови, необхідні для його визначення. Робочий обмін. Пряма і непряма калориметрія.
У результаті обміну речовин безперервно утворюються, оновлюються і руйнуються клітинні структури, синтезуються і руйнуються різні хімічні сполуки [3, с. 291].
В організмі динамічно врівноважені процеси анаболізму (асиміляції) - біосинтезу органічних речовин, компонентів клітин і тканин, і катаболізму (дисиміляції) - розщеплення складних молекул компонентів клітин.
Переважання анаболічних процесів забезпечує ріст, накопичення маси тіла, переважання ж катаболічних процесів веде до часткового руйнування тканинних структур, зменшення маси тіла [3, с. 291].
При цьому відбувається перетворення енергії, перехід потенційної енергії хімічних сполук, що звільняється при їхньому розщепленні, в кінетичну, в основному теплову і механічну, частково в електричну енергію.
Для відшкодування енерговитрат організму, збереження маси тіла і задоволення потреб зростання необхідне надходження із зовнішнього середовища білків, ліпідів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних солей і води. Їх кількість, властивості і співвідношення повинні відповідати стану організму і умов його існування. Це досягається шляхом харчування. Необхідно також, щоб організм очищався від кінцевих продуктів розпаду, які утворюються при розщепленні різних речовин. Це досягається роботою органів виділення [3, с. 294].
Інтенсивність окисних процесів і перетворення енергії залежать від індивідуальних особливостей організму (стать, вік, маса тіла і зріст, умови та характер харчування, м'язова робота, стан ендокринних залоз, нервової системи та внутрішніх органів - печінки, нирок, травного тракту), а також від умов зовнішнього середовища (температура, барометричний тиск, вологість повітря і його склад, вплив променистої енергії) [3, с. 294].
Для визначення притаманного даному організму рівня окислювальних процесів та енергетичних витрат проводять дослідження в певних стандартних умовах. При цьому прагнуть виключити вплив чинників, які істотно позначаються на інтенсивності енергетичних витрат, а саме м'язову роботу, прийом їжі, вплив температури навколишнього середовища.
Енерговитрати організму в таких стандартних умовах отримали назву основного обміну [3, с. 295].
Енерговитрати в умовах основного обміну пов'язані з підтриманням мінімально необхідного для життя клітин рівня окислювальних процесів та з діяльністю постійно працюючих органів і систем - дихальної мускулатури, серця, нирок, печінки [3, с. 295].
Деяка частина енерговитрат в умовах основного обміну пов'язана з підтриманням м'язового тонусу.
Звільнення в ході всіх цих процесів теплової енергії забезпечує ту теплопродукцию, яка необхідна для підтримки температури тіла на постійному рівні, як правило, перевищує температуру зовнішнього середовища.
Для визначення основного обміну обстежуваний повинен знаходитися:
1) у стані м'язового спокою (положення лежачи з розслабленою мускулатурою), не піддаючись роздратувань, що викликає емоційне напруження;
2) натщесерце, тобто через 12 - 16 год після прийому їжі;
3) при зовнішній температурі «комфорту» (18-20 ° С), не викликає відчуття холоду або спеки [3, с. 295].
Основний обмін визначають у стані неспання.
Під час сну рівень окислювальних процесів і, отже, енергетичних витрат організму на 8-10% нижче, ніж у стані спокою при пильнуванні [3, с. 295].
Нормальні величини основного обміну людини. Величину основного обміну зазвичай висловлюють кількістю тепла в кілоджоулях (кілокалорії) на
Для чоловіка середнього віку (приблизно 35 років), середнього зросту (приблизно
Інтенсивність основного обміну, перерахована на
Відповідно до формули Дрейера, добова величина основного обміну в ккал (H) становить:
H = W / K ∙ A0, 1333 (1)
де W - маса тіла, г;
А - вік людини;
К - константа, рівна для чоловіка 0,1015, а для жінки - 0,1129.
Формули і таблиці основного обміну представляють середні дані, виведені з великого числа досліджень здорових людей різної статі, віку, маси тіла і росту.
Визначення основного обміну, згідно з цими таблицями, у здорових людей нормальної статури дають приблизно вірні (помилка 5-8%) величини витрати енергії. Непропорційно високі дані для певної маси тіла, росту, віку і поверхні тіла величини основного обміну спостерігаються при надмірній функції щитовидної залози.
Зниження основного обміну зустрічається при недостатності щитовидної залози (мікседема), гіпофіза, статевих залоз.
Якщо перерахувати інтенсивність основного обміну на
Якщо ж зробити перерахунок інтенсивності основного обміну на
Згідно з правилом поверхні тіла, витрати енергії теплокровними тваринами пропорційні величині поверхні тіла.
Щоденна продукція тепла на
Для визначення поверхні тіла R застосовується формула:
R = К • маса тіла (2)
Ця формула виведена на підставі аналізу результатів прямих вимірювань поверхні тіла. Константа К у людини дорівнює 12,3.
Більш точна формула запропонована Дюбуа:
R = W0, 425 ∙ H0, 725 ∙ 71,84 (3)
де W - маса тіла в кілограмах,
Н - ріст у сантиметрах.
Результат обчислення виражений у квадратних сантиметрах.
Правило поверхні вірно не абсолютно. Як показано вище, воно являє собою лише правило, має відоме практичне значення для орієнтовних розрахунків звільнення енергії в організмі.
Про відносність правила поверхні свідчить той факт, що у двох індивідуумів з однаковою поверхнею тіла інтенсивність обміну речовин може значно відрізнятися. Рівень окислювальних процесів визначається не стільки тепловіддачею з поверхні тіла, скільки теплопродукцией, що залежить від біологічних особливостей виду тварин і стану організму, що обумовлено діяльністю нервової, ендокринної та інших систем.
Діяльний стан викликає помітну інтенсифікацію обміну речовин. Обмін речовин при цих умовах називається робочим обміном. Якщо основний обмін дорослої людини дорівнює 1700-1800 ккал, то робочий обмін в 2-3 рази вище [5, с. 212].
Таким чином, основний обмін вихідним фоновим рівнем споживання енергії. Різка зміна основного обміну може бути важливим діагностичним ознакою перевтоми, перенапруги і недовідновлення або захворювання.
Пряма калориметрія заснована на безпосередньому обліку в біокалоріметрах кількості тепла, виділеного організмом.
Біокалоріметр являє собою герметичну і добре теплоізольованою від зовнішнього середовища камеру.
У камері по трубках циркулює вода. Тепло, що виділяється знаходяться в камері людиною або твариною, нагріває циркулюючу воду. За кількістю протікає води і зміни її температури розраховують кількість виділеного організмом тепла [5, с. 212].
Одночасно в біокалоріметр подається О 2 і поглинається надлишок СО 2 і водяної пари.
Методи прямої калориметрії дуже громіздкі та складні. Враховуючи, що в основі теплоутворення в організмі лежать окисні процеси, при яких споживається О 2 і утворюється СО 2, можна використовувати непряме, непряме, визначення теплоутворення в організмі за його газообміну - обліку кількості спожитого О 2 і виділеного СО 2 з подальшим розрахунком теплопродукції організму .
Для тривалих досліджень газообміну використовують спеціальні респіраторні камери (закриті способи непрямий калориметрії). Короткочасне визначення газообміну в умовах лікувальних установ та виробництва проводять більш простими не камерними методами (відкриті способи калориметрії).
Найбільш поширений спосіб Дугласа - Холдейна, при якому протягом 10-15 хв збирають повітря, що видихається в мішок з повітронепроникної тканини (мішок Дугласа), укріпляється на спині обстежуваного.
Він дихає через загубник, узятий в рот, або гумову маску, надіти на обличчя. У загубника і масці є клапани, влаштовані так, що обстежуваний вільно вдихає атмосферне повітря, а видихає повітря в мішок Дугласа. Коли мішок наповнений, вимірюють об'єм видихнути повітря, у якому визначають кількість О 2 і СО 2.
Кисень, що поглинається організмом, використовується для окислення білків, жирів і вуглеводів.
Окислювальний розпад 1 г кожного з цих речовин вимагає неоднакового кількості О 2 і супроводжується звільненням різної кількості тепла. При споживанні організмом 1 л О 2 звільняється різну кількість тепла в залежності від того, на окислення яких речовин О2 використовується.
Кількість тепла, що звільняється після споживання організмом 1 л О 2, носить назву теплотворний еквівалента кисню.
Знаючи загальну кількість О 2, використане організмом, можна обчислити енергетичні витрати тільки в тому випадку, якщо відомо, які речовини - білки, жири або вуглеводи, окислилися в тілі. Показником цього може служити дихальний коефіцієнт.
Дихальним коефіцієнтом (ДК) називається відношення об'єму виділеного СО 2 до обсягу поглинутого О 2. Дихальний коефіцієнт різний при окисленні білків, жирів і вуглеводів. Для прикладу розглянемо, який буде дихальний коефіцієнт при використанні організмом глюкози. Загальний підсумок окислення молекули глюкози можна виразити формулою:
З 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = 6 СО 2 + 6 Н 2 О (4)
При окисленні глюкози число молекул утворився СО 2 дорівнює числу молекул витраченого (поглиненого) О 2.
Рівна кількість молекул газу при одній і тій же температурі і одному і тому ж тиску займає один і той же обсяг (закон Авогадро-Жерара). Отже, дихальний коефіцієнт (відношення СО 2 / О 2) при окисленні глюкози та інших вуглеводів дорівнює одиниці.
При окислюванні жирів і білків дихальний коефіцієнт буде нижче одиниці. При окисленні жирів дихальний коефіцієнт дорівнює 0,7. Проілюструємо це на прикладі окислення трипальмитин:
2 З 3 Н 5 (С 15 Н 31 СОО) 3 + 145 О 2 = 102 СО 2 + 98 Н 2 О (5)
Відношення між обсягами вуглекислого газу і кисню становить у даному разі:
102 CO 2 / 45 O 2 = 0,703 (6)
Аналогічний розрахунок можна зробити і для білка; при його окисленні в організмі дихальний коефіцієнт дорівнює 0,8.
При змішаній їжі у людини дихальний коефіцієнт звичайно дорівнює 0,85-089. Певному дихального коефіцієнту відповідає певний теплотворний еквівалент кисню.
Визначення енергетичного обміну у людини в спокої методом закритої системи з неповним газовим аналізом.
Відносне сталість дихального коефіцієнта (0,85-0,90) у людей при звичайному харчуванні в умовах спокою дозволяє проводити достатньо точне визначення енергетичного обміну у людини в спокої, обчислюючи тільки кількість спожитого кисню і беручи його теплотворний еквівалент при усередненому дихальному коефіцієнті. Кількість спожитого організмом кисню визначають за допомогою різних спірографія.
Визначивши кількість поглиненого кисню і прийнявши усереднений дихальний коефіцієнт рівним 0,85, можна розрахувати енергоутворення в організмі; теплотворний еквівалент 1 л кисню при даному дихальному коефіцієнті дорівнює 20,356 кДж, тобто 4,862 ккал [5, с. 213].
Спосіб неповного газового аналізу завдяки своїй простоті набув широкого поширення.
Під час інтенсивної м'язової роботи дихальний коефіцієнт підвищується і в більшості випадків наближається до одиниці. Це пояснюється тим, що головним джерелом енергії під час напруженої м'язової діяльності є окислення вуглеводів. Після завершення роботи дихальний коефіцієнт протягом перших кількох хвилин так званого періоду відновлення різко знижується до величин менших, ніж вихідні, і лише через 30-50 хв після напруженої роботи зазвичай нормалізується.
Зміни дихального коефіцієнта після закінчення роботи не відображають дійсного відносини між використовуються в даний момент киснем та виділеної СО 2.
Дихальний коефіцієнт на початку відновного періоду підвищується з наступної причини: в м'язах під час роботи накопичується молочна кислота, на окислення якої під час роботи не вистачало О 2 (це так званий кисневий борг).
Молочна кислота надходить у кров і витісняє СО 2 з гідрокарбонатів, приєднуючи підстави. Завдяки цьому кількість виділеного СО 2 більше кількості СO 2, що утворився в даний момент в тканинах.
Зворотна картина спостерігається в подальшому, коли молочна кислота поступово зникає з крові.
Одна частина її окислюється, інша ресінтезіруется в глікоген, а третя виділяється з сечею і потом. У міру зменшення кількості молочної кислоти звільняються підстави, які до того були відняті у гідрокарбонатів.
Ці підстави знову пов'язують СО 2 і утворюють гідрокарбонати, тому через деякий час після роботи дихальний коефіцієнт різко падає внаслідок затримки в крові СО 2, що надходить з тканин.
4. Довгастий мозок. Класифікація нервових центрів. Функції довгастого мозку, їх характеристика. Особливості функціонування життєвих важливих центрів. Варолиев міст (міст мозку), його функціональне значення.
Довгастий мозок (medulla oblongata) у людини має довжину близько 25 мм . Він є продовженням спинного мозку. Структурно за різноманітністю і будовою ядер довгастий мозок складніше, ніж спинний. На відміну від спинного мозку він не має метамерного, повторюваного будови, сіра речовина в ньому розташований не в центрі, а ядрами до периферії [5, с. 172].
У довгастому мозку знаходяться оливи, пов'язані зі спинним мозком, екстрапірамідної системою і мозочком - це тонка і клиновидное ядра пропріоцептивної чутливості (ядра Голля і Бурдаха). Тут же знаходяться перекреста спадних пірамідних шляхів і висхідних шляхів, утворених тонким і клиновидним пучками (Голля і Бурдаха), ретикулярна формація.
Довгастий мозок за рахунок своїх ядерних утворень і ретикулярної формації бере участь у реалізації вегетативних, соматичних, смакових, слухових, вестибулярних рефлексів.
Особливістю довгастого мозку є те, що його ядра, збуджуючись послідовно, забезпечують виконання складних рефлексів, що вимагають послідовного включення різних м'язових груп, що спостерігається, наприклад, при ковтанні [5, с. 172].
У довгастому мозку розташовані ядра наступних черепних нервів:
- Пара VIII черепних нервів - преддверно-улітковий нерв складається з улітковий і преддверно частин. Улитковое ядро лежить у довгастому мозку;
- Пара IX - язикоглоткового нерв (п. glossopharyngeus); його ядро утворено 3 частинами - рухової, чутливої і вегетативної. Рухова частина бере участь в іннервації м'язів глотки і порожнини рота, чутлива - отримує інформацію від рецепторів смаку задньої третини язика; вегетативна іннервує слинні залози;
- Пара X - блукаючий нерв (n. vagus) має 3 ядра: вегетативне іннервує гортань, стравохід, серце, шлунок, кишечник, травні залози; чутливе отримує інформацію від рецепторів альвеол легенів та інших внутрішніх органів і рухове (так зване обопільне) забезпечує послідовність скорочення м'язів глотки, гортані при ковтанні;
- Пара XI - додатковий нерв (n. accessorius); його ядро частково розташоване в довгастому мозку;
- Пара XII - під'язиковий нерв (n. hypoglossus) є руховим нервом мови, його ядро більшою частиною розташовано в довгастому мозку.
Рефлекторна діяльність організму багато в чому визначається загальними властивостями нервових центрів [5, с. 170].
Нервовий центр - сукупність структур центральної нервової системи, координована діяльність яких забезпечує регулювання окремих функцій організму або певний рефлекторний акт. Уявлення про структурно-функціональної основі нервового центру зумовлено історією розвитку вчення про локалізацію функцій в центральній нервовій системі [5, с. 170].
На зміну старим теоріям про вузьку локалізації, або еквіпотенціальності, вищих відділів головного мозку, зокрема кори великого мозку, прийшло сучасне уявлення про динамічну локалізацію функцій, засноване на визнанні існування чітко локалізованих ядерних структур нервових центрів і менш визначених розсіяних елементів аналізаторних систем мозку.
При цьому з цефалізаціей нервової системи ростуть питому вагу і значимість розсіяних елементів нервового центру, вносячи суттєві відмінності в анатомічних і фізіологічних межах нервового центру. У результаті функціональний нервовий центр може бути локалізована в різних анатомічних структурах.
Наприклад, дихальний центр представлений нервовими клітинами, розташованими в спинному, довгастому, проміжному мозку, в корі великого мозку.
Нервові центри мають низку спільних властивостей, що багато в чому визначається структурою і функцією синаптичних утворень.
1. Однобічність проведення збудження. У рефлекторній дузі, що включає нервові центри, процес порушення поширюється в одному напрямку (від входу, аферентних шляхів до виходу, еферентних шляхах).
2. Іррадіація збудження. Особливості структурної організації центральних нейронів, величезне число міжнейронних з єднань в нервових центрах істотно модифікують (змінюють) напрям поширення процесу збудження в залежності від сили подразника і функціонального стану центральних нейронів. Значне збільшення сили подразника призводить до розширення області втягуються в процес збудження центральних нейронів - іррадіації збудження.
3. Сумація збудження. У роботі нервових центрів значне місце займають процеси просторової і тимчасової сумації збудження, основним нервовим субстратом якої є постсинаптичної мембрани. Процес просторової сумації аферентних потоків порушення полегшується наявністю на мембрані нервової клітини сотень і тисяч синаптичних контактів. Процеси тимчасової сумації обумовлені суммацией ВПСП на постсинаптичні мембрани.
4. Наявність синаптичної затримки. Час рефлекторної ре акції залежить в основному від двох факторів: швидкості руху збудження по нервовим провідникам і часу поширення збудження з однієї клітини на іншу через синапс.
При відносно високій швидкості поширення імпульсу по нервовому провідникові основний час рефлексу припадає на синаптичну передачу збудження (синаптична затримка). У нервових клітинах вищих тварин і людини одна синаптична затримка приблизно дорівнює 1 мс. Якщо врахувати, що в реальних рефлекторних дугах є десятки послідовних синаптичних контактів, стає зрозумілою тривалість більшості рефлекторних реакцій - десятки мілісекунд.
5. Висока стомлюваність. Тривалий повторне роздратування рецептивного поля рефлексу приводить до ослаблення рефлекторної реакції аж до повного зникнення, що називається втомою. Цей процес пов'язаний з діяльністю синапсів - в останніх настає виснаження запасів медіатора, зменшуються енергетичні ресурси, відбувається адаптація постсинаптичного рецептора до медіатора.
6. Тонус. Тонус, або наявність певної фонової активності нервового центру, визначається тим, що в спокої в відсутність спеціальних зовнішніх подразнень певну кількість нервових клітин знаходиться в стані постійного порушення, генерує фонові імпульсні потоки. Навіть уві сні у вищих відділах мозку залишається певна кількість фоновоактівних нервових клітин, що формують «сторожові пункти» і визначають певний тонус відповідного нервового центру.
7. Пластичність. Функціональна можливість нервового центру суттєво модифіковані картину здійснюваних рефлекторних реакцій. Тому пластичність нервових центрів тісно пов'язана зі зміною ефективності або спрямованості зв'язків між нейронами.
8. Конвергенція. Нервові центри вищих відділів мозку є потужними колекторами, які збирають різнорідну афферентную інформацію. Кількісне співвідношення периферичних рецепторних і проміжних центральних нейронів (10:1) передбачає значну конвергенцію («збіжність») разномодальних сенсорних посилок на одні й ті ж центральні нейрони. На це вказують прямі обстеження центральних нейронів: у нервовому центрі є значна кількість полівалентних, полісенсорна нервових клітин, що реагують на разномодальную стимули (світло, звук, механічні подразнення).
Конвергенція на клітинах нервового центру різних аферентних входів зумовлює важливі інтегративні, переробні інформацію функції центральних нейронів, тобто високий рівень інтеграційних функцій. Конвергенція нервових сигналів на рівні еферентної ланки рефлекторної дуги визначає фізіологічний механізм принципу «загального кінцевого шляху» по Ч. Шеррингтона.
9. Інтеграція в нервових центрах. Важливі інтегративні функції клітин нервових центрів асоціюються з інтегративними процесами на системному рівні в плані освіти функціональних об'єднань окремих нервових центрів з метою здійснення складних координованих пристосувальних цілісних реакцій організму (складні адаптивні поведінкові акти).
10. Властивість домінанти. Домінантним називається тимчасово пануючий у нервових центрах вогнище (або домінантний центр) підвищеної збудливості в центральній нервовій системі. За А. А. Ухтомскому, домінантний нервовий вогнище характеризується такими властивостями, як підвищена збудливість, стійкість та інертність збудження, здатність до підсумовування збудження.
У домінантному вогнищі встановлюється певний рівень стаціонарного збудження, що сприяє підсумовування раніше підпорогової збуджень та перекладу на оптимальний для даних умов ритм роботи, коли це вогнище стає найбільш чутливим. Домінуюче значення такого вогнища (нервового центру) визначає його гальмуючий вплив на інші сусідні осередки збудження. Домінантний осередок збудження «притягує» себе порушення інших порушених зон (нервових центрів). Принцип домінанти визначає формування чільного (активуючого) порушеної нервового центру в тісному відповідно до провідними мотивами, потребами організму в конкретний момент часу.
11. Цефалізація нервової системи. Основна тенденція в еволюційному розвитку нервової системи проявляється в переміщенні, зосередженні функції регулювання і координації діяльності організму в головних відділах ЦНС.
Цей процес називається цефалізаціей керуючої функції нервової системи. При всій складності створених відносин між старими, древніми і еволюційно новими нервовими утвореннями стовбурової частини мозку загальна схема взаємних впливів може бути представлена наступним чином: висхідні впливу (від нижележащих «старих» нервових структур до вищерозміщеним «новим» утворенням) переважно носять збудливий стимулюючий характер, спадні (від верхніх «нових» нервових утворень до нижчого «старим» нервовим структурам) носять гнітючий гальмівний характер. Ця схема узгоджується з поданням про зростання в процесі еволюції ролі і значення гальмівних процесів у здійсненні складних інтегративних рефлекторних реакцій.
Довгастий мозок виконує ряд наступних функцій:
1. Сенсорні функції.
Довгастий мозок регулює ряд сенсорних функцій: рецепцію шкірної чутливості особи - в сенсорному ядрі трійчастого нерва; первинний аналіз рецепції смаку - в ядрі язикоглоткового нерва; рецепцію слухових подразнень - в ядрі улиткового нерва; рецепцію вестибулярних подразнень - у верхньому вестибулярному ядрі.
У задньоверхніх відділах довгастого мозку проходять шляхи шкірної, глибокої, вісцеральної чутливості, частина з яких перемикається тут на другий нейрон (тонке і клиновидное ядра).
На рівні продолготоватого мозку перераховані сенсорні функції реалізують первинний аналіз сили і якості роздратування, далі оброблена інформація передається в підкіркові структури для визначення біологічної значущості даного роздратування.
2. Провідникові функції.
Через продолготоватий мозок проходять всі висхідні та низхідні шляхи спинного мозку: спинно-таламический, кортикоспінального, руброспінальний. У ньому беруть початок вестібулоспінальний, олівоспінальний і ретікулоспінальний тракти, що забезпечують тонус і координацію м'язових ре акцій.
У довгастому мозку закінчуються шляху з кори великого мозку - корковоретікулярние шляху. Тут закінчуються висхідні шляхи пропріоцептивної чутливості зі спинного мозку: тонкого і клиноподібного.
Такі утворення головного мозку, як міст, середній мозок, мозочок, таламус, гіпоталамус і кора великого мозку, мають двосторонні зв'язки з довгастим мозком. Наявність цих зв'язків свідчить про участь довгастого мозку в регуляції тонусу скелетної мускулатури, вегетативних та вищих інтегративних функцій, аналізі сенсорних подразнень.
3. Рефлекторні функції.
Численні рефлекси довгастого мозку ділять на життєво важливі і нежиттєво важливі, однак таке подання є досить умовним. Дихальні і судиноруховий центри довгастого мозку можна віднести до життєво важливих центрів, тому що в них замикається ряд серцевих і дихальних рефлексів.
Довгастий мозок організовує і реалізує ряд захисних ре флексії: блювоти, чхання, кашлю, сльозовиділення, змикання повік.
Ці рефлекси реалізуються завдяки тому, що інформація про подразнення рецепторів слизової оболонки ока, порожнини рота, гортані, носоглотки через чутливі гілки трійчастого і язикоглоткового нервів потрапляє в ядра довгастого мозку, звідси йде команда до рухових ядер трійчастого, блукаючого, лицьового, язикоглоткового, додаткового або під'язикового нервів, в результаті реалізується той чи інший захисний рефлекс.
Точно так само за рахунок послідовного включення м'язових груп голови, шиї, грудної клітки і діафрагми організуються рефлекси харчової поведінки: смоктання, жування, ковтання.
Крім того, довгастий мозок організовує рефлекси під тримання пози. Ці рефлекси формуються за рахунок афферентации від рецепторів передодня равлики і півколових каналів у верхнє вестибулярне ядро, звідси перероблена інформація оцінки необхідності зміни пози надсилається до латерального і медіального вестибулярним ядер.
Ці ядра беруть участь у визначенні того, які м'язові системи, сегменти спинного мозку повинні взяти участь у зміні пози, тому від нейронів медіального і латерального ядра по вестібулоспінальний шляху сигнал надходить до передніх рогах відповідних сегментів спинного мозку, що іннервують м'язи, участь яких у зміні пози в даний момент необхідно.
Зміна пози здійснюється за рахунок статичних і статокинетических рефлексів.
Статичні рефлекси регулюють тонус скелетних м'язів з метою утримання певного положення тіла. Статокинетічеськие рефлекси довгастого мозку забезпечують перерозподіл тонусу м'язів тулуба для організації пози, відповідної моменту прямолінійного або обертального руху.
Велика частина автономних рефлексів довгастого мозку реалізується через розташовані у ньому ядра блукаючого нерва, які отримують інформацію про стан діяльності серця, судин, травного тракту, легенів, травних залоз і ін У відповідь на цю інформацію ядра організують рухову і секреторну реакції названих органів.
Збудження ядер блукаючого нерва викликає посилення з нення гладких м'язів шлунка, кишечника, жовчного міхура і одночасно розслаблення сфінктерів цих органів. При цьому сповільнюється і послаблюється робота серця, звужується просвіт бронхів.
Діяльність ядер блукаючого нерва виявляється також у посиленні секреції бронхіальних, шлункових, кишкових залоз, у порушенні підшлункової залози, секреторних клітин печінки.
У довгастому мозку локалізується центр слиновиділення, парасимпатична частина якого забезпечує посилення загальної секреції, а симпатична - білкової секреції слинних залоз.
У структурі ретикулярної формації довгастого мозку рас покладені дихальний і судиноруховий центри. Особливість цих центрів в тому, що їх нейрони здатні збуджуватися рефлекторно і під дією хімічних подразників.
Дихальний центр локалізується в медіальній частині ретикулярної формації кожної симетричної половини довгастого мозку і розділений на дві частини, вдиху і видиху.
У ретикулярної формації довгастого мозку подано інший життєво важливий центр - судиноруховий центр (регуляції судинного тонусу).
Він функціонує спільно з вище лежачими структурами мозку і перш за все з гіпоталамусом. Порушення судинного центру завжди змінює ритм дихання, тонус бронхів, м'язів кишечника, сечового міхура, циліарного м'яза та ін Це обумовлено тим, що ретикулярна формація довгастого мозку має синаптичні зв'язку з гіпоталамусом і іншими центрами.
У середніх відділах ретикулярної формації знаходяться нейрони, що утворюють ретікулоспінальний шлях, який надає гальмівний вплив на мотонейрони спинного мозку. На дні IV шлуночка розташовані нейрони «блакитної плями». Їх медіатором є норадреналін. Ці нейрони викликають активацію ретікулоспінальние шляхи у фазу «швидкого» сну, що призводить до гальмування спінальних рефлексів і зниження м'язового тонусу.
Пошкодження лівої чи правої половини довгасто мозку вище перекреста висхідних шляхів пропріоцептивної чутливості викликає на стороні пошкодження порушення чутливості і роботи м'язів обличчя і голови.
У той же час на протилежному боці щодо боку ушкодження спостерігаються порушення шкірної чутливості і рухові паралічі тулуба і кінцівок. Це пояснюється тим, що висхідні і низхідні провідні шляхи зі спинного мозку і в спинний мозок перехрещуються, а ядра черепних нервів іннервують свою половину голови, тобто черепні нерви не перехрещуються.
Міст (pons cerebri, pons Varolii) розташовується вище довгастого мозку і виконує сенсорні, провідникові, рухові, інтегративні рефлекторні функції.
До складу мосту входять ядра лицьового, трійчастого, відвідного, преддверно-завиткового нерва (вестибулярні і равликів ядра), ядра преддверно частини преддверно-завиткового нерва (вестибулярного нерва): латеральне (Дейтерса) і верхнє (Бехтерєва). Ретикулярна формація моста тісно пов'язана з ретикулярної формацією середнього і довгастого мозку.
Важливою структурою моста є середня ніжка мозочка.
Саме вона забезпечує функціональні компенсаторні та морфологічні зв'язку кори великого мозку з півкулями мозочка.
Сенсорні функції моста забезпечуються ядрами преддверно-завиткового, трійчастого нервів. Улітковий частина преддверно-завиткового нерва закінчується в мозку у улітковий ядрах; преддверно частина преддверно-завиткового нерва - у трикутному ядрі, ядрі Дейтерса, ядрі Бехтерєва. Тут відбувається первинний аналіз вестибулярних подразнень їх сили і спрямованості.
Чутливе ядро трійчастого нерва отримує сигнали від рецепторів шкіри обличчя, передніх відділів волосистої частини голови, слизової оболонки носа і рота, зубів і кон'юнктиви очного яблука. Лицевий нерв (п. facialis) іннервує всі мімічні м'язи обличчя. Відвідний нерв (п. abducens) іннервує пряму латеральну м'яз, що відводить очне яблуко до зовні.
Рухова порція ядра трійчастого нерва (п. trigeminus) іннервує жувальні м'язи, м'яз, що натягують барабанну перетинку, і м'яз, що натягують піднебінну фіранку.
Провідна функція мосту забезпечується поздовжньо і поперечно розташованими волокнами. Поперечно розташовані волокна утворюють верхній і нижній шари, а між ними проходять йдуть з кори великого мозку пірамідні шляхи. Між поперечними волокнами розташовані нейронні скупчення - ядра мосту. Від їх нейронів починаються поперечні волокна, які йдуть на протилежну сторону мосту, утворюючи середню ніжку мозочка і закінчуючи в його корі.
У покришці мосту розташовуються поздовжньо йдуть пучки волокон медіальної петлі (lemniscus medialis).
Вони перетинаються поперечно йдуть волокнами трапецієподібного тіла (corpus trapezoideum), що представляють собою аксони улітковий частини преддверно-завиткового нерва протилежної сторони, які закінчуються в ядрі верхньої оливи (oliva superior).
Від цього ядра йдуть шляху бічній петлі (lemniscus lateralis), які направляються в заднє четверохолміе середнього мозку і в медіальні колінчаті тіла проміжного мозку.
У покришці мозку локалізуються переднє і заднє ядра трапецієподібного тіла і латеральної петлі. Ці ядра разом з верхньою оливою забезпечують первинний аналіз інформації від органу слуху і потім передають інформацію в задні горби четверохолмія.
У покришці також розташовані довгий медіальний і тектоспінальний шляху.
Власні нейрони структури мосту утворюють його ретикулярну формацію, ядра лицьового, відвідного нервів, рухової порції ядра і середнє сенсорне ядро трійчастого нерва.
Ретикулярна формація моста є продовженням ретикулярної формації довгастого мозку і початком цієї ж системи середнього мозку. Аксони нейронів ретикулярної формації моста йдуть в мозочок, в спинний мозок (ретікулоспінальний шлях). Останні активують нейрони спинного мозку.
Ретикулярна формація моста впливає на кору великого мозку, викликаючи її пробудження або сонне стан. У ретикулярної формації моста знаходяться дві групи ядер, які відносяться до загального дихального центру.
Один центр активує центр вдиху довгастого мозку, інший - центр видиху. Нейрони дихального центру, розташовані в мосту, адаптують роботу дихальних клітин довгастого мозку у відповідності з мінливим станом організму.
Тести
1. Як називаються сполуки гемоглобіну з киснем?
- Метгемоглабін;
- Карбоксігемоглабін;
- Оксігемогбін;
- Карбогемоглобін.
2. Види моторики, характерні для тонкого кишечника:
- Маятнікообразние скорочення;
- Перистальтика
- Антіперестальтіка
- Ритмічна сегментація.
3. Якому темпераменту за класифікацією Гіппократа відповідає сильний, врівноважений, рухливий тип ВНД:
- Сангвинику;
- Холерикові
- Флегматику;
- Меланхоліку.
Список використаної літератури
1. Агаджанян Н.А., Основи фізіології людини / Н.А. Агаджанян. - М.: Медицина, 2001 .- 408с.
2. Основи фізіології людини: підручник для вищих навчальних закладів: у 2 т. За ред. Б.І. Ткаченко. - СПб: Міжнародний фонд історії науки, 1994. - Т.1 - 567с., Т.2 - 412 с.
3. Фізіологія людини / під ред. В.М. Покровського, Г.Ф. Коротько .- Т.1 .- М.: «Медицина», 1997. - 448с.
4. Фізіологія людини: Підручник (курс лекцій) / За редакцією Н.А. Агаджаняна і В.І. Циркіна. - СПб.: Сотіс, 1998. - 527 с.
5. Фізіологія людини / під. ред. Г.І. Косицького. - Ф50 3-е изд., Перераб. і доп., - М.: Медицина, 1985. - 544с., Іл.
6. Чумаков Б.М., Фізіологія людини для інженерів: Навчальний посібник .- М.: педагогічне товариство Росії, 2006. - 336с.
Пряма калориметрія заснована на безпосередньому обліку в біокалоріметрах кількості тепла, виділеного організмом.
Біокалоріметр являє собою герметичну і добре теплоізольованою від зовнішнього середовища камеру.
У камері по трубках циркулює вода. Тепло, що виділяється знаходяться в камері людиною або твариною, нагріває циркулюючу воду. За кількістю протікає води і зміни її температури розраховують кількість виділеного організмом тепла [5, с. 212].
Одночасно в біокалоріметр подається О 2 і поглинається надлишок СО 2 і водяної пари.
Методи прямої калориметрії дуже громіздкі та складні. Враховуючи, що в основі теплоутворення в організмі лежать окисні процеси, при яких споживається О 2 і утворюється СО 2, можна використовувати непряме, непряме, визначення теплоутворення в організмі за його газообміну - обліку кількості спожитого О 2 і виділеного СО 2 з подальшим розрахунком теплопродукції організму .
Для тривалих досліджень газообміну використовують спеціальні респіраторні камери (закриті способи непрямий калориметрії). Короткочасне визначення газообміну в умовах лікувальних установ та виробництва проводять більш простими не камерними методами (відкриті способи калориметрії).
Найбільш поширений спосіб Дугласа - Холдейна, при якому протягом 10-15 хв збирають повітря, що видихається в мішок з повітронепроникної тканини (мішок Дугласа), укріпляється на спині обстежуваного.
Він дихає через загубник, узятий в рот, або гумову маску, надіти на обличчя. У загубника і масці є клапани, влаштовані так, що обстежуваний вільно вдихає атмосферне повітря, а видихає повітря в мішок Дугласа. Коли мішок наповнений, вимірюють об'єм видихнути повітря, у якому визначають кількість О 2 і СО 2.
Кисень, що поглинається організмом, використовується для окислення білків, жирів і вуглеводів.
Окислювальний розпад
Кількість тепла, що звільняється після споживання організмом
Знаючи загальну кількість О 2, використане організмом, можна обчислити енергетичні витрати тільки в тому випадку, якщо відомо, які речовини - білки, жири або вуглеводи, окислилися в тілі. Показником цього може служити дихальний коефіцієнт.
Дихальним коефіцієнтом (ДК) називається відношення об'єму виділеного СО 2 до обсягу поглинутого О 2. Дихальний коефіцієнт різний при окисленні білків, жирів і вуглеводів. Для прикладу розглянемо, який буде дихальний коефіцієнт при використанні організмом глюкози. Загальний підсумок окислення молекули глюкози можна виразити формулою:
З 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = 6 СО 2 + 6 Н 2 О (4)
При окисленні глюкози число молекул утворився СО 2 дорівнює числу молекул витраченого (поглиненого) О 2.
Рівна кількість молекул газу при одній і тій же температурі і одному і тому ж тиску займає один і той же обсяг (закон Авогадро-Жерара). Отже, дихальний коефіцієнт (відношення СО 2 / О 2) при окисленні глюкози та інших вуглеводів дорівнює одиниці.
При окислюванні жирів і білків дихальний коефіцієнт буде нижче одиниці. При окисленні жирів дихальний коефіцієнт дорівнює 0,7. Проілюструємо це на прикладі окислення трипальмитин:
2 З 3 Н 5 (С 15 Н 31 СОО) 3 + 145 О 2 = 102 СО 2 + 98 Н 2 О (5)
Відношення між обсягами вуглекислого газу і кисню становить у даному разі:
102 CO 2 / 45 O 2 = 0,703 (6)
Аналогічний розрахунок можна зробити і для білка; при його окисленні в організмі дихальний коефіцієнт дорівнює 0,8.
При змішаній їжі у людини дихальний коефіцієнт звичайно дорівнює 0,85-089. Певному дихального коефіцієнту відповідає певний теплотворний еквівалент кисню.
Визначення енергетичного обміну у людини в спокої методом закритої системи з неповним газовим аналізом.
Відносне сталість дихального коефіцієнта (0,85-0,90) у людей при звичайному харчуванні в умовах спокою дозволяє проводити достатньо точне визначення енергетичного обміну у людини в спокої, обчислюючи тільки кількість спожитого кисню і беручи його теплотворний еквівалент при усередненому дихальному коефіцієнті. Кількість спожитого організмом кисню визначають за допомогою різних спірографія.
Визначивши кількість поглиненого кисню і прийнявши усереднений дихальний коефіцієнт рівним 0,85, можна розрахувати енергоутворення в організмі; теплотворний еквівалент
Спосіб неповного газового аналізу завдяки своїй простоті набув широкого поширення.
Під час інтенсивної м'язової роботи дихальний коефіцієнт підвищується і в більшості випадків наближається до одиниці. Це пояснюється тим, що головним джерелом енергії під час напруженої м'язової діяльності є окислення вуглеводів. Після завершення роботи дихальний коефіцієнт протягом перших кількох хвилин так званого періоду відновлення різко знижується до величин менших, ніж вихідні, і лише через 30-50 хв після напруженої роботи зазвичай нормалізується.
Зміни дихального коефіцієнта після закінчення роботи не відображають дійсного відносини між використовуються в даний момент киснем та виділеної СО 2.
Дихальний коефіцієнт на початку відновного періоду підвищується з наступної причини: в м'язах під час роботи накопичується молочна кислота, на окислення якої під час роботи не вистачало О 2 (це так званий кисневий борг).
Молочна кислота надходить у кров і витісняє СО 2 з гідрокарбонатів, приєднуючи підстави. Завдяки цьому кількість виділеного СО 2 більше кількості СO 2, що утворився в даний момент в тканинах.
Зворотна картина спостерігається в подальшому, коли молочна кислота поступово зникає з крові.
Одна частина її окислюється, інша ресінтезіруется в глікоген, а третя виділяється з сечею і потом. У міру зменшення кількості молочної кислоти звільняються підстави, які до того були відняті у гідрокарбонатів.
Ці підстави знову пов'язують СО 2 і утворюють гідрокарбонати, тому через деякий час після роботи дихальний коефіцієнт різко падає внаслідок затримки в крові СО 2, що надходить з тканин.
4. Довгастий мозок. Класифікація нервових центрів. Функції довгастого мозку, їх характеристика. Особливості функціонування життєвих важливих центрів. Варолиев міст (міст мозку), його функціональне значення.
Довгастий мозок (medulla oblongata) у людини має довжину близько
У довгастому мозку знаходяться оливи, пов'язані зі спинним мозком, екстрапірамідної системою і мозочком - це тонка і клиновидное ядра пропріоцептивної чутливості (ядра Голля і Бурдаха). Тут же знаходяться перекреста спадних пірамідних шляхів і висхідних шляхів, утворених тонким і клиновидним пучками (Голля і Бурдаха), ретикулярна формація.
Довгастий мозок за рахунок своїх ядерних утворень і ретикулярної формації бере участь у реалізації вегетативних, соматичних, смакових, слухових, вестибулярних рефлексів.
Особливістю довгастого мозку є те, що його ядра, збуджуючись послідовно, забезпечують виконання складних рефлексів, що вимагають послідовного включення різних м'язових груп, що спостерігається, наприклад, при ковтанні [5, с. 172].
У довгастому мозку розташовані ядра наступних черепних нервів:
- Пара VIII черепних нервів - преддверно-улітковий нерв складається з улітковий і преддверно частин. Улитковое ядро лежить у довгастому мозку;
- Пара IX - язикоглоткового нерв (п. glossopharyngeus); його ядро утворено 3 частинами - рухової, чутливої і вегетативної. Рухова частина бере участь в іннервації м'язів глотки і порожнини рота, чутлива - отримує інформацію від рецепторів смаку задньої третини язика; вегетативна іннервує слинні залози;
- Пара X - блукаючий нерв (n. vagus) має 3 ядра: вегетативне іннервує гортань, стравохід, серце, шлунок, кишечник, травні залози; чутливе отримує інформацію від рецепторів альвеол легенів та інших внутрішніх органів і рухове (так зване обопільне) забезпечує послідовність скорочення м'язів глотки, гортані при ковтанні;
- Пара XI - додатковий нерв (n. accessorius); його ядро частково розташоване в довгастому мозку;
- Пара XII - під'язиковий нерв (n. hypoglossus) є руховим нервом мови, його ядро більшою частиною розташовано в довгастому мозку.
Рефлекторна діяльність організму багато в чому визначається загальними властивостями нервових центрів [5, с. 170].
Нервовий центр - сукупність структур центральної нервової системи, координована діяльність яких забезпечує регулювання окремих функцій організму або певний рефлекторний акт. Уявлення про структурно-функціональної основі нервового центру зумовлено історією розвитку вчення про локалізацію функцій в центральній нервовій системі [5, с. 170].
На зміну старим теоріям про вузьку локалізації, або еквіпотенціальності, вищих відділів головного мозку, зокрема кори великого мозку, прийшло сучасне уявлення про динамічну локалізацію функцій, засноване на визнанні існування чітко локалізованих ядерних структур нервових центрів і менш визначених розсіяних елементів аналізаторних систем мозку.
При цьому з цефалізаціей нервової системи ростуть питому вагу і значимість розсіяних елементів нервового центру, вносячи суттєві відмінності в анатомічних і фізіологічних межах нервового центру. У результаті функціональний нервовий центр може бути локалізована в різних анатомічних структурах.
Наприклад, дихальний центр представлений нервовими клітинами, розташованими в спинному, довгастому, проміжному мозку, в корі великого мозку.
Нервові центри мають низку спільних властивостей, що багато в чому визначається структурою і функцією синаптичних утворень.
1. Однобічність проведення збудження. У рефлекторній дузі, що включає нервові центри, процес порушення поширюється в одному напрямку (від входу, аферентних шляхів до виходу, еферентних шляхах).
2. Іррадіація збудження. Особливості структурної організації центральних нейронів, величезне число міжнейронних з єднань в нервових центрах істотно модифікують (змінюють) напрям поширення процесу збудження в залежності від сили подразника і функціонального стану центральних нейронів. Значне збільшення сили подразника призводить до розширення області втягуються в процес збудження центральних нейронів - іррадіації збудження.
3. Сумація збудження. У роботі нервових центрів значне місце займають процеси просторової і тимчасової сумації збудження, основним нервовим субстратом якої є постсинаптичної мембрани. Процес просторової сумації аферентних потоків порушення полегшується наявністю на мембрані нервової клітини сотень і тисяч синаптичних контактів. Процеси тимчасової сумації обумовлені суммацией ВПСП на постсинаптичні мембрани.
4. Наявність синаптичної затримки. Час рефлекторної ре акції залежить в основному від двох факторів: швидкості руху збудження по нервовим провідникам і часу поширення збудження з однієї клітини на іншу через синапс.
При відносно високій швидкості поширення імпульсу по нервовому провідникові основний час рефлексу припадає на синаптичну передачу збудження (синаптична затримка). У нервових клітинах вищих тварин і людини одна синаптична затримка приблизно дорівнює 1 мс. Якщо врахувати, що в реальних рефлекторних дугах є десятки послідовних синаптичних контактів, стає зрозумілою тривалість більшості рефлекторних реакцій - десятки мілісекунд.
5. Висока стомлюваність. Тривалий повторне роздратування рецептивного поля рефлексу приводить до ослаблення рефлекторної реакції аж до повного зникнення, що називається втомою. Цей процес пов'язаний з діяльністю синапсів - в останніх настає виснаження запасів медіатора, зменшуються енергетичні ресурси, відбувається адаптація постсинаптичного рецептора до медіатора.
6. Тонус. Тонус, або наявність певної фонової активності нервового центру, визначається тим, що в спокої в відсутність спеціальних зовнішніх подразнень певну кількість нервових клітин знаходиться в стані постійного порушення, генерує фонові імпульсні потоки. Навіть уві сні у вищих відділах мозку залишається певна кількість фоновоактівних нервових клітин, що формують «сторожові пункти» і визначають певний тонус відповідного нервового центру.
7. Пластичність. Функціональна можливість нервового центру суттєво модифіковані картину здійснюваних рефлекторних реакцій. Тому пластичність нервових центрів тісно пов'язана зі зміною ефективності або спрямованості зв'язків між нейронами.
8. Конвергенція. Нервові центри вищих відділів мозку є потужними колекторами, які збирають різнорідну афферентную інформацію. Кількісне співвідношення периферичних рецепторних і проміжних центральних нейронів (10:1) передбачає значну конвергенцію («збіжність») разномодальних сенсорних посилок на одні й ті ж центральні нейрони. На це вказують прямі обстеження центральних нейронів: у нервовому центрі є значна кількість полівалентних, полісенсорна нервових клітин, що реагують на разномодальную стимули (світло, звук, механічні подразнення).
Конвергенція на клітинах нервового центру різних аферентних входів зумовлює важливі інтегративні, переробні інформацію функції центральних нейронів, тобто високий рівень інтеграційних функцій. Конвергенція нервових сигналів на рівні еферентної ланки рефлекторної дуги визначає фізіологічний механізм принципу «загального кінцевого шляху» по Ч. Шеррингтона.
9. Інтеграція в нервових центрах. Важливі інтегративні функції клітин нервових центрів асоціюються з інтегративними процесами на системному рівні в плані освіти функціональних об'єднань окремих нервових центрів з метою здійснення складних координованих пристосувальних цілісних реакцій організму (складні адаптивні поведінкові акти).
10. Властивість домінанти. Домінантним називається тимчасово пануючий у нервових центрах вогнище (або домінантний центр) підвищеної збудливості в центральній нервовій системі. За А. А. Ухтомскому, домінантний нервовий вогнище характеризується такими властивостями, як підвищена збудливість, стійкість та інертність збудження, здатність до підсумовування збудження.
У домінантному вогнищі встановлюється певний рівень стаціонарного збудження, що сприяє підсумовування раніше підпорогової збуджень та перекладу на оптимальний для даних умов ритм роботи, коли це вогнище стає найбільш чутливим. Домінуюче значення такого вогнища (нервового центру) визначає його гальмуючий вплив на інші сусідні осередки збудження. Домінантний осередок збудження «притягує» себе порушення інших порушених зон (нервових центрів). Принцип домінанти визначає формування чільного (активуючого) порушеної нервового центру в тісному відповідно до провідними мотивами, потребами організму в конкретний момент часу.
11. Цефалізація нервової системи. Основна тенденція в еволюційному розвитку нервової системи проявляється в переміщенні, зосередженні функції регулювання і координації діяльності організму в головних відділах ЦНС.
Цей процес називається цефалізаціей керуючої функції нервової системи. При всій складності створених відносин між старими, древніми і еволюційно новими нервовими утвореннями стовбурової частини мозку загальна схема взаємних впливів може бути представлена наступним чином: висхідні впливу (від нижележащих «старих» нервових структур до вищерозміщеним «новим» утворенням) переважно носять збудливий стимулюючий характер, спадні (від верхніх «нових» нервових утворень до нижчого «старим» нервовим структурам) носять гнітючий гальмівний характер. Ця схема узгоджується з поданням про зростання в процесі еволюції ролі і значення гальмівних процесів у здійсненні складних інтегративних рефлекторних реакцій.
Довгастий мозок виконує ряд наступних функцій:
1. Сенсорні функції.
Довгастий мозок регулює ряд сенсорних функцій: рецепцію шкірної чутливості особи - в сенсорному ядрі трійчастого нерва; первинний аналіз рецепції смаку - в ядрі язикоглоткового нерва; рецепцію слухових подразнень - в ядрі улиткового нерва; рецепцію вестибулярних подразнень - у верхньому вестибулярному ядрі.
У задньоверхніх відділах довгастого мозку проходять шляхи шкірної, глибокої, вісцеральної чутливості, частина з яких перемикається тут на другий нейрон (тонке і клиновидное ядра).
На рівні продолготоватого мозку перераховані сенсорні функції реалізують первинний аналіз сили і якості роздратування, далі оброблена інформація передається в підкіркові структури для визначення біологічної значущості даного роздратування.
2. Провідникові функції.
Через продолготоватий мозок проходять всі висхідні та низхідні шляхи спинного мозку: спинно-таламический, кортикоспінального, руброспінальний. У ньому беруть початок вестібулоспінальний, олівоспінальний і ретікулоспінальний тракти, що забезпечують тонус і координацію м'язових ре акцій.
У довгастому мозку закінчуються шляху з кори великого мозку - корковоретікулярние шляху. Тут закінчуються висхідні шляхи пропріоцептивної чутливості зі спинного мозку: тонкого і клиноподібного.
Такі утворення головного мозку, як міст, середній мозок, мозочок, таламус, гіпоталамус і кора великого мозку, мають двосторонні зв'язки з довгастим мозком. Наявність цих зв'язків свідчить про участь довгастого мозку в регуляції тонусу скелетної мускулатури, вегетативних та вищих інтегративних функцій, аналізі сенсорних подразнень.
3. Рефлекторні функції.
Численні рефлекси довгастого мозку ділять на життєво важливі і нежиттєво важливі, однак таке подання є досить умовним. Дихальні і судиноруховий центри довгастого мозку можна віднести до життєво важливих центрів, тому що в них замикається ряд серцевих і дихальних рефлексів.
Довгастий мозок організовує і реалізує ряд захисних ре флексії: блювоти, чхання, кашлю, сльозовиділення, змикання повік.
Ці рефлекси реалізуються завдяки тому, що інформація про подразнення рецепторів слизової оболонки ока, порожнини рота, гортані, носоглотки через чутливі гілки трійчастого і язикоглоткового нервів потрапляє в ядра довгастого мозку, звідси йде команда до рухових ядер трійчастого, блукаючого, лицьового, язикоглоткового, додаткового або під'язикового нервів, в результаті реалізується той чи інший захисний рефлекс.
Точно так само за рахунок послідовного включення м'язових груп голови, шиї, грудної клітки і діафрагми організуються рефлекси харчової поведінки: смоктання, жування, ковтання.
Крім того, довгастий мозок організовує рефлекси під тримання пози. Ці рефлекси формуються за рахунок афферентации від рецепторів передодня равлики і півколових каналів у верхнє вестибулярне ядро, звідси перероблена інформація оцінки необхідності зміни пози надсилається до латерального і медіального вестибулярним ядер.
Ці ядра беруть участь у визначенні того, які м'язові системи, сегменти спинного мозку повинні взяти участь у зміні пози, тому від нейронів медіального і латерального ядра по вестібулоспінальний шляху сигнал надходить до передніх рогах відповідних сегментів спинного мозку, що іннервують м'язи, участь яких у зміні пози в даний момент необхідно.
Зміна пози здійснюється за рахунок статичних і статокинетических рефлексів.
Статичні рефлекси регулюють тонус скелетних м'язів з метою утримання певного положення тіла. Статокинетічеськие рефлекси довгастого мозку забезпечують перерозподіл тонусу м'язів тулуба для організації пози, відповідної моменту прямолінійного або обертального руху.
Велика частина автономних рефлексів довгастого мозку реалізується через розташовані у ньому ядра блукаючого нерва, які отримують інформацію про стан діяльності серця, судин, травного тракту, легенів, травних залоз і ін У відповідь на цю інформацію ядра організують рухову і секреторну реакції названих органів.
Збудження ядер блукаючого нерва викликає посилення з нення гладких м'язів шлунка, кишечника, жовчного міхура і одночасно розслаблення сфінктерів цих органів. При цьому сповільнюється і послаблюється робота серця, звужується просвіт бронхів.
Діяльність ядер блукаючого нерва виявляється також у посиленні секреції бронхіальних, шлункових, кишкових залоз, у порушенні підшлункової залози, секреторних клітин печінки.
У довгастому мозку локалізується центр слиновиділення, парасимпатична частина якого забезпечує посилення загальної секреції, а симпатична - білкової секреції слинних залоз.
У структурі ретикулярної формації довгастого мозку рас покладені дихальний і судиноруховий центри. Особливість цих центрів в тому, що їх нейрони здатні збуджуватися рефлекторно і під дією хімічних подразників.
Дихальний центр локалізується в медіальній частині ретикулярної формації кожної симетричної половини довгастого мозку і розділений на дві частини, вдиху і видиху.
У ретикулярної формації довгастого мозку подано інший життєво важливий центр - судиноруховий центр (регуляції судинного тонусу).
Він функціонує спільно з вище лежачими структурами мозку і перш за все з гіпоталамусом. Порушення судинного центру завжди змінює ритм дихання, тонус бронхів, м'язів кишечника, сечового міхура, циліарного м'яза та ін Це обумовлено тим, що ретикулярна формація довгастого мозку має синаптичні зв'язку з гіпоталамусом і іншими центрами.
У середніх відділах ретикулярної формації знаходяться нейрони, що утворюють ретікулоспінальний шлях, який надає гальмівний вплив на мотонейрони спинного мозку. На дні IV шлуночка розташовані нейрони «блакитної плями». Їх медіатором є норадреналін. Ці нейрони викликають активацію ретікулоспінальние шляхи у фазу «швидкого» сну, що призводить до гальмування спінальних рефлексів і зниження м'язового тонусу.
Пошкодження лівої чи правої половини довгасто мозку вище перекреста висхідних шляхів пропріоцептивної чутливості викликає на стороні пошкодження порушення чутливості і роботи м'язів обличчя і голови.
У той же час на протилежному боці щодо боку ушкодження спостерігаються порушення шкірної чутливості і рухові паралічі тулуба і кінцівок. Це пояснюється тим, що висхідні і низхідні провідні шляхи зі спинного мозку і в спинний мозок перехрещуються, а ядра черепних нервів іннервують свою половину голови, тобто черепні нерви не перехрещуються.
Міст (pons cerebri, pons Varolii) розташовується вище довгастого мозку і виконує сенсорні, провідникові, рухові, інтегративні рефлекторні функції.
До складу мосту входять ядра лицьового, трійчастого, відвідного, преддверно-завиткового нерва (вестибулярні і равликів ядра), ядра преддверно частини преддверно-завиткового нерва (вестибулярного нерва): латеральне (Дейтерса) і верхнє (Бехтерєва). Ретикулярна формація моста тісно пов'язана з ретикулярної формацією середнього і довгастого мозку.
Важливою структурою моста є середня ніжка мозочка.
Саме вона забезпечує функціональні компенсаторні та морфологічні зв'язку кори великого мозку з півкулями мозочка.
Сенсорні функції моста забезпечуються ядрами преддверно-завиткового, трійчастого нервів. Улітковий частина преддверно-завиткового нерва закінчується в мозку у улітковий ядрах; преддверно частина преддверно-завиткового нерва - у трикутному ядрі, ядрі Дейтерса, ядрі Бехтерєва. Тут відбувається первинний аналіз вестибулярних подразнень їх сили і спрямованості.
Чутливе ядро трійчастого нерва отримує сигнали від рецепторів шкіри обличчя, передніх відділів волосистої частини голови, слизової оболонки носа і рота, зубів і кон'юнктиви очного яблука. Лицевий нерв (п. facialis) іннервує всі мімічні м'язи обличчя. Відвідний нерв (п. abducens) іннервує пряму латеральну м'яз, що відводить очне яблуко до зовні.
Рухова порція ядра трійчастого нерва (п. trigeminus) іннервує жувальні м'язи, м'яз, що натягують барабанну перетинку, і м'яз, що натягують піднебінну фіранку.
Провідна функція мосту забезпечується поздовжньо і поперечно розташованими волокнами. Поперечно розташовані волокна утворюють верхній і нижній шари, а між ними проходять йдуть з кори великого мозку пірамідні шляхи. Між поперечними волокнами розташовані нейронні скупчення - ядра мосту. Від їх нейронів починаються поперечні волокна, які йдуть на протилежну сторону мосту, утворюючи середню ніжку мозочка і закінчуючи в його корі.
У покришці мосту розташовуються поздовжньо йдуть пучки волокон медіальної петлі (lemniscus medialis).
Вони перетинаються поперечно йдуть волокнами трапецієподібного тіла (corpus trapezoideum), що представляють собою аксони улітковий частини преддверно-завиткового нерва протилежної сторони, які закінчуються в ядрі верхньої оливи (oliva superior).
Від цього ядра йдуть шляху бічній петлі (lemniscus lateralis), які направляються в заднє четверохолміе середнього мозку і в медіальні колінчаті тіла проміжного мозку.
У покришці мозку локалізуються переднє і заднє ядра трапецієподібного тіла і латеральної петлі. Ці ядра разом з верхньою оливою забезпечують первинний аналіз інформації від органу слуху і потім передають інформацію в задні горби четверохолмія.
У покришці також розташовані довгий медіальний і тектоспінальний шляху.
Власні нейрони структури мосту утворюють його ретикулярну формацію, ядра лицьового, відвідного нервів, рухової порції ядра і середнє сенсорне ядро трійчастого нерва.
Ретикулярна формація моста є продовженням ретикулярної формації довгастого мозку і початком цієї ж системи середнього мозку. Аксони нейронів ретикулярної формації моста йдуть в мозочок, в спинний мозок (ретікулоспінальний шлях). Останні активують нейрони спинного мозку.
Ретикулярна формація моста впливає на кору великого мозку, викликаючи її пробудження або сонне стан. У ретикулярної формації моста знаходяться дві групи ядер, які відносяться до загального дихального центру.
Один центр активує центр вдиху довгастого мозку, інший - центр видиху. Нейрони дихального центру, розташовані в мосту, адаптують роботу дихальних клітин довгастого мозку у відповідності з мінливим станом організму.
Тести
1. Як називаються сполуки гемоглобіну з киснем?
- Метгемоглабін;
- Карбоксігемоглабін;
- Оксігемогбін;
- Карбогемоглобін.
2. Види моторики, характерні для тонкого кишечника:
- Маятнікообразние скорочення;
- Перистальтика
- Антіперестальтіка
- Ритмічна сегментація.
3. Якому темпераменту за класифікацією Гіппократа відповідає сильний, врівноважений, рухливий тип ВНД:
- Сангвинику;
- Холерикові
- Флегматику;
- Меланхоліку.
Список використаної літератури
1. Агаджанян Н.А., Основи фізіології людини / Н.А. Агаджанян. - М.: Медицина, 2001 .- 408с.
2. Основи фізіології людини: підручник для вищих навчальних закладів: у 2 т. За ред. Б.І. Ткаченко. - СПб: Міжнародний фонд історії науки, 1994. - Т.1 - 567с., Т.2 - 412 с.
3. Фізіологія людини / під ред. В.М. Покровського, Г.Ф. Коротько .- Т.1 .- М.: «Медицина», 1997. - 448с.
4. Фізіологія людини: Підручник (курс лекцій) / За редакцією Н.А. Агаджаняна і В.І. Циркіна. - СПб.: Сотіс, 1998. - 527 с.
5. Фізіологія людини / під. ред. Г.І. Косицького. - Ф50 3-е изд., Перераб. і доп., - М.: Медицина, 1985. - 544с., Іл.
6. Чумаков Б.М., Фізіологія людини для інженерів: Навчальний посібник .- М.: педагогічне товариство Росії, 2006. - 336с.