Краткая анатомо-физиологическая характеристика пищеварительной, выделительной, эндокринной систем и системы крови

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

Характеристика функционального состояния отдельных систем организма

Вариант №6

 

 

Выполнил студент 4 курса СПО очной формы обучения		Мамедов Нурлан Тарланович
Преподаватель Старший преподаватель кафедры		Манылова Светлана Валентиновна

 

 

Тобольск 2017

План работы:

 

1) Кратное анатомо-физиологическая характеристика пищеварительной, выделительной эндокринной систем и системы крови.

2) Методы исследования, применяемые для оценки функционального состояния этих систем.

3) Функциональные особенности пищеварительной, выделительной и эндокринной систем и крови спортсменов.

4) Кратная характеристика патологических изменений и их профилактика.

5) Заключение.

6) Литература.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Функциональная система у спортсменов представляет собой вновь сформированное взаимоотношение нервных центров, гормональных, вегетативных и исполнительных органов, необходимое для решения задач приспособления организма к физическим нагрузкам. Морфофункциональной основой такой системы является образование в организме системного структурного следа в ответ на мышечную работу, что проявляется созданием новых межцентральных взаимосвязей, повышением активности дыхательных ферментов, гипертрофией сердца, скелетных мышц и надпочечников, увеличением количества митохондрий, усилением функций вегетативных систем. В целом, функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя три звена: афферентное, центральное регуляторное и эффекторное [17].

Афферентное звено функциональной системы адаптации состоит из рецепторов, а также чувствительных нейронов и совокупностей афферентных нервных клеток в центральной нервной системе. Все эти элементы нервной системы воспринимают раздражения из внешней среды и от самого организма и участвуют в осуществлении так называемого афферентного синтеза, необходимого для адаптации. Афферентный синтез возникает, по П.К. Анохину, при взаимодействии мотивации, памяти, обстановочной и пусковой информации. В спорте, в одних случаях (например, у бегунов, лыжников, гимнастов), афферентный синтез для принятия решения о начале своих движений относительно прост и это облегчает формирование адаптивной системы, в других же (единоборства, спортивные игры), весьма сложен и это затрудняет образование такой системы [9].

Центральное регуляторное звено функциональной системы представлено нейрогенными и гуморальными процессами управления адаптивными реакциями. В ответ на афферентные сигналы нейрогенная часть звена включает двигательную реакцию и мобилизует вегетативные системы на основе рефлекторного принципа регуляции функций. Афферентная импульсация от рецепторов к коре головного мозга вызывает возникновение положительных (возбудительных) и отрицательных (тормозных) процессов, которые и формируют функциональную адаптивную систему. В адаптированном организме нейрогенная часть звена быстро и четко реагирует на афферентную импульсацию соответствующей мышечной активностью и мобилизацией вегетативных функций. В неадаптированном организме такого совершенства нет, мышечное движение будет выполнено приблизительно, а вегетативное обеспечение окажется недостаточным.

При поступлении сигнала о физической нагрузке одновременно с описанными выше изменениями происходит нейрогенная активация гуморальной части центрального регуляторного звена, ответственного за управление адаптационным процессом. Функциональное значение гуморальных реакций (повышенное высвобождение гормонов, ферментов и медиаторов) определяется тем, что они путем воздействия на метаболизм органов и тканей обеспечивают более полноценную мобилизацию функциональной адаптивной системы и ее способность к длительной работе на повышенном уровне.

Эффекторное звено функциональной системы адаптации включает в себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения, кровь и другие вегетативные системы. Интенсивность и длительность физических нагрузок на уровне скелетных мышц определяется тремя основными факторами: числом и типом активируемых моторных единиц; уровнем и характером биохимических процессов в мышечных клетках; особенностями кровоснабжения мышц, от чего зависит приток кислорода, питательных веществ и удаление метаболитов. Увеличение силы, скорости и точности движений в процессе долговременной адаптации достигается двумя основными процессами: формированием в центральной нервной системе функциональной системы управления движениями и морфофункциональными изменениями в мышцах (гипертрофия мышц, увеличение мощности систем аэробного и анаэробного энергообразования, возрастание количества миоглобина и митохондрий, уменьшение образования и накопления аммиака, перераспределение кровотока и др.) [10].

Формирование функциональной адаптивной системы с вовлечением в этот процесс различных морфофункциональных структур организма составляет принципиальную основу долговременной адаптации к физическим нагрузкам и реализуется повышением эффективности деятельности различных органов и систем, и организма в целом.

 

 

Краткая анатомо-физиологическая характеристика пищеварительной, выделительной, эндокринной систем и системы крови

Пищеварительная система. В пищеварительную систему входят полость рта, глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки, печень, поджелудочная железа. Органы, составляющие пищеварительную систему, располагаются в области головы, шеи, грудной клетки, брюшной полости и таза.

Основная функция пищеварительной системы заключается в приеме пищи, механической и химической ее обработке, усвоении пищевых веществ и выделении непереваренных остатков [13].

Процесс пищеварения – начальный этап обмена веществ. С пищей человек получает энергию и необходимые для своей жизнедеятельности вещества. Однако поступающие с пищей белки, жиры и углеводы не могут быть усвоены без предварительной обработки. Необходимо, чтобы крупные сложные нерастворимые в воде молекулярные соединения превратились в более мелкие, растворимые в воде и лишенные своей специфичности. Этот процесс происходит в пищеварительном тракте и называется пищеварением, а образованные при этом продукты – продуктами переваривания.

Начальным этапом обмена веществ является пищеварение. Для возобновления и роста тканей организма необходимо поступление с пищей соответствующих веществ. Пищевые продукты содержат белки, жиры и углеводы, а также необходимые организму витамины, минеральные соли и воду. Однако белки, жиры и углеводы, содержащиеся в пище, не могут быть усвоены его клетками в первоначальном виде. В пищеварительном тракте происходит не только механическая обработка пищи, но и химическое расщепление под воздействием ферментов пищеварительных желез, которые расположены по ходу желудочно-кишечного тракта [7].

Выделительная система. Подразделяется на мочеобразующую (почки) и мочевыводящие пути (почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочевыводящий канал).

Структурно-функциональная единица – нефрон (более 1 000 000). Длина его 15-150 мм, общая до 150 км.

Образован капсулой клубочка, состоящей из висцерального и париетального листка; проксимальным отделом – извитая и прямая части; нисходящим отделом петли; дистальным отделом – извитая и прямая части. Дистальный отдел впадает в собирательную трубочку, которая в нефрон не входит.

Есть 2 типа нефронов: корковые (80%, из которых лишь 1% истинно корковые) и околомозговые (юкстамедуллярные – 20%).

Корковые нефроны – почечные тельца и проксимальные отделы в корковом веществе, а петля, прямые канальцы – в мозговом веществе.

Юкстамедулярные нефроны расположены на границе. Петля полностью в корковом веществе.

Корковое вещество образовано почечными тельцами, проксимальными и дистальными отделами.

Мозговое вещество – петля и собирательные трубочки.

В почке выделяют доли, число которых соответствует количеству пирамид. Доля – пирамида мозгового вещества с примыкающими корковым.

Еще выделяют дольки. Соответствуют частям органа, в которых все нефроны открываются в одну собирательную трубку. По периферии проходят междольковые артерии и вены.

Фильтрация происходит вследствие высокого давления из-за разности диаметров выносящей и приносящей артериол.

Реабсорбция происходит в околоканальцевом пространстве, а затем в сосудах. Начинается с проксимального отдела нефрона, который образован однослойным кубическим эпителием. Просвет неровный, выстлан щеточной каемкой. С противоположной стороны клеток – базальная исчерченность (складки цитолеммы, митохондрии). Здесь происходит облигатная реабсорбция глюкозы, 85% воды, 85% солей, белков (поглощаются на апикальной поверхности клеток путем пиноцитоза. Пиноцитозные пузырьки сливаются с лизосомами, где белок расщепляется до аминокислот и поступает в цитоплазму и далее в кровь).

На поверхности щеточной каемки – щелочная фосфатаза – реабсорбция глюкозы. При повышении уровня глюкозы в крови она реабсорбируется неполностью.

Реабсорбция электролитов и воды связана со складками базальной плазмолеммы и митохондриями. Происходит пассивно. Нефроциты проксимального отдела выполняют экскреторную функцию (продукты обмена, красители, лекарства).

Дальше в петле нефрона – факультативная реабсорбция. Тонкая часть петли образована однослойными плоским эпителием. На внутренней поверхности с базальной стороны – складки цитолеммы. На поверхности небольшое количество микроворсинок.

Продолжается реабсорбция воды. В нижней части петли раствор становится гипертоническим. Когда жидкость поднимается вверх по петле – выкачивается натрий. Это участок водонепроницаем. Раствор становится изотоническим. Он приходит в дистальную часть в прямой отдел. Эпителий однослойный, кубический. С базальной стороны – исчерченность (митохондрии, складки). Здесь продолжается реабсорбция натрия. Раствор становится гипотоническим. В окружающих тканях – гипертонический раствор. Реабсорбции натрия способствуют гормона альдостерон. В собирательные трубочки поступает гипотонический раствор. Происходи реабсорбция воды, чему способствует антидиуретический гормон. При его отсутствии стенка собирательной трубочки непроницаема для воды – выделяется очень много мочи из организма. Собирательные трубки образованы однослойным кубическим, призматическим эпителием 2 типа клеток – светлые и темные. Светлые выполняют эндокринную функцию (простогландины) и реабсорбция воды. В темных клетках происходит подкисление мочи [12].

Эндокринная система. Управление процессами, происходящими в организме, обеспечивается не только нервной системой, но и железами внутренней секреции (эндокринной системой). К ним относятся специализированные, топографически разъединенные (разного происхождения) железы, которые не имеют выводных протоков и выделяют в кровь и лимфу выработанный ими секрет. Продукты деятельности эндокринных желез – гормоны [16].

Гормоны являются сильнодействующими агентами, поэтому для получения специфического эффекта достаточно небольшого их количества. Одни гормоны ускоряют рост и формирование органов и систем, другие регулируют обмен веществ, определяют поведенческие реакции и т. д. Анатомически обособленные железы внутренней секреции оказывают влияние друг на друга. В связи с тем что это влияние обеспечивается гормонами, доставленными кровью к органам-мишеням, принято говорить о гуморальной регуляции этих органов по принципу обратной связи. В результате такой связи содержание гормонов в крови поддерживается на оптимальном для организма уровне. Однако известно, что все процессы, протекающие в организме, находятся под постоянным контролем центральной нервной системы. Такую двойную регуляцию деятельности органов называют нервно-гуморальной. Изменение функций желез внутренней секреции вызывает тяжелые нарушения и заболевания организма, в том числе и психические расстройства.

В организме человека железы внутренней секреции располагаются следующим образом: в области головного мозга – гипофиз и эпифиз; в области шеи и грудной клетки – щитовидная, паращитовидная и вилочковая железы; в брюшной полости – поджелудочная железа и надпочечники; в области таза – яичники и семенники [12].

Система крови. Система крови является жизненно важной для организма человека. В нее входят костный мозг, селезенка, лимфатические узлы, печень, циркулирующая и депонированная кровь. Это весьма динамичная система, четко реагирующая на экзогенные и эндогенные воздействия на организм человека и отвечающая своеобразными реакциями на возникающие в нем изменения.

Все органы и ткани системы крови объединяет их происхождение из мезенхимы. У человека в эмбриональном периоде с конца второго, селезенка и костный мозг приблизительно с четвертого месяца утробной жизни обладают выраженной кроветворной функцией. В последующее время кроветворная деятельность печени и селезенки постепенно ослабевает и к концу 9 месяца почти совершенно прекращается. После рождения ребенка, несмотря на дифференцированность функций указанных органов, они соответствуют деятельности интегрированной системы крови. К особенностям этой системы, кроме селезенки, надо отнести их быструю регенерацию после повреждения [13].

Общий объем крови в организме здорового человека рассчитывают по поверхности или массе тела. У мужчин на каждый кв. м. поверхности приходится около 2,8 литра крови, а на кг массы тела – 75 мл крови. У женщин 1 кв.м. поверхности соответствует почти 2,4 литра крови и кг массы тела – 69 мл. Объем плазмы у мужчин определяют из расчета около 1,6 л/кв.м поверхности тела, у женщин соответственно – почти 1,4 л/кв.м. Объем крови у детей значительно варьируется в зависимости от возраста и массы тела: у новорожденных он составляет около 140 мл/кг массы тела, или 14,7% от их массы тела. Пределы колебаний циркулирующей крови (ОЦК), его составляющих объемов циркулирующей плазмы (ОЦП) и глобулярной массы (ОГМ) у здоровых детей представлены в таблице:

Кровь, представляющая собой уникальную жидкую ткань, под воздействием естественной (отстой) или искусственной (центрифугирование) гравитации разделяется на две большие части: глобулярную и жидкую. Глобулярная часть, представляющая массу из клеточных элементов, составляет в норме 40 – 48% объема крови у мужчин и у женщин – 36-42%, в целом у взрослого человека – 36-48%. У детей этот показатель равен в возрасте 3-х месяцев – 3-х лет – 35%, 4 года – 10 лет – 37%, 10-14 лет – 39 (33-50)%.

Абсолютное большинство циркулирующих форменных элементов крови составляют эритроциты – красные безъядерные клетки.
Их количество у мужчин 4,710 ~0,017х10.12/л, у женщин – 4,170 ~ 0,017х10.12/л. У здорового человека эритроциты в 85% имеют дискоидную форму с двояковыгнутыми стенками, в 15% - другие формы. Диаметр эритроцита 7-8мкм, толщина 1-2,4 мкм. Клеточная мембрана эритроцита толщиной 20 нм. Наружная поверхность ее состоит из липидов, олигосахаридов, определяющих антигенный состав клетки – группу крови, сиаловой кислоты и протеина, а внутренняя – из гликотических ферментов, натрия, калия, АТФ, гликопротеина и гемоглобина. Полость эритроцита заполнена гранулами (4,5нм), содержащими гемоглобин.

Эритроцит является высокоспециализированной клеткой, основная задача которой состоит в транспорте кислорода от легочных альвеол к тканям и двуокиси углерода (СО₂) – обратно из тканей к легочным альвеолам. Двояковогнутая форма клетки позволяет обеспечивать наибольшую площадь поверхности газообмена. Диаметр эритроцита около 8 мкм, однако особенности клеточного скелета и структуры мембраны позволяют ему претерпевать значительную деформацию и проходить через капилляры с просветом 2-3 мкм.

Следующими по количеству клеток в крови являются тромбоциты – кровяные пластинки. Их число в крови здорового человека составляет 150 000 – 400 000/мкл. Тромбоциты, наименьшие по размерц форменные элементы крови, образуются из самых крупных костномозговых клеток – мегакариоцитов. Тромбоциты в циркулирующей крови имеют округлую или овальную форму, диаметром 2,5 мкм. Ядро в клетке отсутствует. В строении кровяных пластинок выделяют однослойную мембрану, периферическую бесструктурную зону (гиаломер) и центральную зернистую зону (грануломер). В гиаломере выявляют при электронной микроскопии плотные микротрубочки. Им отводится роль скелета клетки, а также участие в процессе ретракции сгустка. В грануломере находятся митохондрии, рибосомы, альфа-гранулы, плотные тельца, частицы гликогена [12].