Общие вопросы физиологии крови

2. Цель: дать представление о системах дыхания и крови.

3. Тезисы лекции:

Дыхательным центром (ДЦ) называют совокупность нервных клеток, расположенных в разных отделах ЦНС, обеспечивающих координированную ритмическую, деятельность дыхательных мышц и приспособление дыхания к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды организма.

Нейроны ретикулярной формации продолговатого мозга составляют ДЦ в узком смысле слова. Нарушение их функций ведет к прекращению дыхания вплоть до паралича дыхательных мышц.

Иннервация дыхательных мышц. ДЦ продолговатого мозга посылает импульсы к мотонейронам, расположенным в передних рогах серого вещества спинного мозга (СМ), иннервирующим дыхательную мускулатуру.

Диафрагмальные нервы отходят от мотонейронов 3-4 шейных сегментов. Межреберные мышцы иннервируются мотонейронами передних рогов грудного отдела СМ, регулирующим деятельность дыхательной мускулатуры.

Локализация ДЦ. В 1812 г. Легаллуа, 1842 г. Флуранс. В 1885 г. Миславский методикой точечного раздражения установил, что ДЦ расположен в ретикулярной формации продолговатого мозга, в области дна четвертого желудочка. ДЦ является парным сложным образованием, состоящим из центра вдоха (инспираторного) и центра выдоха (экспираторного).

Лумсден и другие нашли, что в верхней части варолиева моста находится пневмотоксический центр, который обеспечивает ритмическое чередование вдоха и выдоха.

В регуляции дыхания принимают участие также вышележащие отделы ЦНС, которые обеспечивают тонкие приспособительные изменения дыхания при различных видах деятельности. Важная роль принадлежит большим полушариям и их коре (разговор, пение, спорт, трудовая деятельность),

Автоматия ДЦ.

Нейроном ДЦ свойственна ритмическая автоматия. Это видно из того, что в нейронах ДЦ возникают биопотенциалы даже при отсутствии афферентных сигналов. Впервые это явление обнаружено в 1882 году И. М. Сеченов, позднее Эдрианом и Бутендайком, Кравчинским.

Автоматическое возбуждение ДЦ обусловлено протекающими в нем самом процессами обмена веществ и его высокой чувствительностью к С02. Автоматия центра регулируется нервными импульсами от рецепторов легких, сосудистых рефлексогенных зон, дыхательных и скелетных мышц, из ЦНС и гуморальными влияниями.

Накопление в крови СО₂, а также недостаток О₂ являются факторами, вызывающими возбуждение ДЦ.

Для повышенного, нормального и сниженного содержания СО₂ в крови используют термины: гиперкапния, нормокапния и гипокапния соответственно. Нормальное содержание О₂ называется нормоксия, недостаток О₂ в организме и тканях - гипоксия, в крови - гипоксемия, повышенное напряжение О₂ - гипероксия. Состояние, при котором гиперкапния и гипоксия существуют одновременно, называется асфиксией.

Нормальное дыхание в состоянии покоя называется эйпноэ. Гиперкапния и низкое рН крови - ацидоз сопровождаются увеличением вентиляции легких - гиперпноэ, направленным на выведение избытка СО₂.

Гипокнапния и высокий уровень рН крови ведут к пониженной вентиляции, а затем и к остановке дыхания - апноэ.

Исследование механизма влияния СО₂ на ДЦ показало, что стимуляция дыхания является результатом как непосредственного возбуждающего ее действия на инспираторные нейроны, гак и рефлекторного ее влияния на эти нейроны посредством возбуждения хоморецепторов сосудистых рефлексогенных зон.

Особое значение имеют импульсы от рецепторов легких, поступающие по блуждающему нерву. От них в большой степени зависит глубина вдоха и выдоха. Эти влияния были описаны в 1868 г Герингом и Брейером и легли в основу представления о рефлекторной саморегуляции дыхания. Она проявляется в том, что при вдохе в легких возникают импульсы, рефлекторно тормозящие вдох и стимулирующие выдох, а при выдохе - рефлекторно стимулирующие вдох. Об этом свидетельствуют факты: 1) в легочной ткани в стенках альвеол имеются интерорецепторы - окончания афферентных волокон блуждающего нерва, 2) после перегрузки блуждающих нервов дыхание становится резко замедленным и глубоким, 3) при раздувании легкого индифферентным газом мускулатура диафрагмы и межреберий внезапно перестает сокращаться, вдох останавливается не достигнув обычной глубины, наоборот, при искусственном отсасывании воздуха из легкого наступает сокращение диафрагмы.

Между инспираторными и экспираторными нейронами существуют слодные реципрокные - сопряженные соотношения.

Вследствие непосредственного и рефлекторного действия углекислоты на ДЦ возникает возбуждение инспираторных нейронов, которое передается на мотонейроны дыхательных мышц, вызывая акт вдоха.

Одновременно возбуждение инспираторных нейронов передается на центр пневмотаксиса, расположенный в варолиевом мосту, а оттуда по отросткам его нейронов доходит до экспираторных нейронов ДЦ продолговатого мозга, вызывая возбуждение этих нейронов, прекращение вдоха и стимуляцию выдоха. Кроме того, возбуждение экспираторных нейронов во время выдоха осуществляется и рефлекторно посредством рефлекса Геринга-Брейера по афферентным волокнам блуждающих нервов.

Система крови.

Эритроциты (красные кровяные клетки) - наиболее многочисленные клетки крови.

В 1мм крови взрослого человека их содержится около 5 000 000 4.5-5.

Эритроциты переносят O₂, СO₂,и способствуют буферному действию крови. Присутствующий в них пигмент - гемоглобин - придает им красный цвет. В том что гемоглобин упакован в клетки, а не находится в цитоплазме в свободном состоянии, имеются следующие преимущества: сохраняется низкая вязкость крови, гемоглобина и предотвращается опасное снижение водного потенциала в крови.

Продолжительность жизни эритроцитов 90-120 дней, после чего они разрушаются в селезенке.

Лейкоциты защищают от токсинов и патогенных микроорганизмов как при помощи неспецифических (например, фагоцитоз), так и специфических (образование антител) иммунных реакций.

Тромбоциты (кровяные пластинки) - это фрагменты клеток, играющих важную роль в при образовании кровяного сгустка.

Функции системы крови:

Регуляторная функция. Вещества, растворенные в крови, создают водный потенциал крови и соответственный градиент водного потенциала между кровью и тканевой жидкостью.

Величина этого водного потенциала, зависящего от концентрации в плазме белков и ионов Na⁺, регулирует передвижение воды между кровью и тканевой жидкостью.

Вода, входящая в состав крови, играет роль регулятора температуры тела, так как она переносит тепло от теплообразующих центров (печень, скелетные мышцы) к органам теплоотдачи, таким как - кожа, мозг. Поддержание постоянного рН является важнейшей функцией буферной системы крови благодаря поддержанию равновесия между гидрокарбонатами и фосфатами и вторичной функцией гемоглобина некоторых белков плазмы.

Транспортная функция. Растворимые продукты пищеварения / поглощения (глюкоза, аминокислоты и минеральные соли) транспортируются из кишечника в печень и затем в общее кровяное русло. Жирные кислоты транспортируются из кишечника в лимфатическую систему, а затем также в общее кровяное русло.

Конечные продукты метаболизма (мочевина, креатинин и соли молочной кислоты) удаления (печень и почки). Гормоны (инсулин, пептид, тестостерон, стероид, адреналин, катехоламин) - из желез, где они образуются, транспортируются к органам-мишеням, на которые они влияют. Газы (кислород и углекислый газ) - из мест их поглощения или образования в места их использования или удаления. Кислород в основном транспортируется красными кровяными тельцами, а углекислый газ в плазме.

Белки плазмы, образуемые печенью выделяются в ток крови; фибриноген (свертывающий агент крови), глобулин (осуществляет специфические транспортные функции, например переносит тироксин, железо и медь) и альбумин (связывает с плазмой ионы Ca₂⁺).

4. Иллюстрационный материал: таблицы, схемы, плакаты, диски.

Литература

основная:

1. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология: Учебник для студентов медицинских вузов. – М.: ООО «Медицинское информационное агенство», 2009.

2. Агаджанян Н.А. Практикум по нормальной физиологии. - М.: ВШ. 1986.

3. Лекции по теме.

4. Логинов А.В. Физология с основами анатомии человека. - М, 1983.

5. Коробков А.В., Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии: Пособие для студентов мед. и биол. спец. вузов/ Под ред. Н.А. Агаджаняна. - М.: ВШ, 1987.

6. Косицкий Г.И. Физиология человека. Учебник. – М.: Медицина, 1986.

7. Покровский В.М Физиология человека. 1,2 том. М.: Медицина 1998, 2001, 2003, 2005.

8. Руководство к практическим занятиям по физологии: Учеб. пособие/ Под ред. Г.И. Косицкого. М.: Медицина, 1988.

9. Руководство к практическим занятиям по физиологии с основами анатомии человека./ Румянцева М.Ф и др.; Под ред. К.В. Судакова. - М: Медицина,1986.

10. Тель Л.З. Физиология человека. Курс лекций. 1,2 том. Алма-Ата. 1992.

11. Ткаченко Б.И. Основы физиологии человека. 1, 2 том.1994. дополнительная:

1. Адам физиологиясы. Сәтпаева Х. Д., Нілдібаева Ж.Б., Өтепбергенов А.А. Алматы «Білім», 2000.

2. Бабский Е.Б. Физиология человека. М.: Медицина, 1966.

3. Владимиров Ю.А. Биофизика. М.: ВШ, 1983.

4. Серков Ф.Н. Физиологические особенности организма детей
различного возраста, Киев, 1989.

5. Судаков К.В. Избранные лекции по нормальной физиологии. М.: ЭРЦС, 1992.

6. Утепбергенов А.А. Методические мировоззренческие основы курса нормальной физиологии. Актюбинск, 1990.

7. Утепбергенов А.А. Справочник физиологических и лабораторных показателей здорового человека. Актюбинск, АО Табиб, 1995.

8. Физиология человека. Н.А.Агаджанян, Л.З.Тель, В.И.Циркин, С.А.Чеснокова. Санкт-Петербург: Sotis, 2000.

9. Шмидт P., Тевс Г. Физиология человека в 4-х томах М.: Мир, 1979.

Контрольные вопросы

1. Что такое процесс дыхания? Из каких фаз он состоит?

2. Где находится дыхательный центр?

3. Каким путем будет осуществляться поддержание постоянства газового состава крови?

4. Что такое система крови?

5. Что такое эритроциты? Чему равно их количество в крови у мужчин и у женщин?

6. Что такое лейкоциты? Чему равно их количество в крови здорового человека?

7. Что такое тромбоциты? Чему равно их количество в крови?

8. Какие функции выполняет кровь?