Конспекты лекций по физиологии. Введение


Скачать 401.75 Kb.
НазваниеКонспекты лекций по физиологии. Введение
страница1/4
Дата публикации21.06.2013
Размер401.75 Kb.
ТипКонспект
userdocs.ru > Биология > Конспект
  1   2   3   4


Конспекты лекций по физиологии.

ВВЕДЕНИЕ. Жизнь – сложная открытая саморегулирующаяся, самовоспроизводящаяся система, постоянно обменивающаяся с окружающей средой информацией (в т.ч. веществом и энергией).

Нормальная физиология человека – (буквально - наука о природе человека) поясняет механизмы работы живого организма человека.

Принципиальные отличия живого от неживого давно пытаются понять, как естественнонаучные, так и гуманитарные науки. Одно из важных отличий связывают с отношением живых и неживых систем ко второму закону термодинамики. Только живые системы и системы, созданные разумными существами могут не подчиняться важнейшему аспекту этого универсального закона физики.

Второй закон термодинамики - закон увеличения хаоса. Все неорганические системы стремятся к минимальному содержанию энергии и к максимуму энтропии, как меры неупорядоченности (степени хаоса). Во вселенной все известные неживые системы теряют энергию и упрощаются. Наоборот, живые системы усложняются и увеличивают энергию системы, что снижает энтропию. Так, например, одна клетка - зигота становится человеком, состоящим из сотни триллионов клеток. Когда организм теряет жизнь, второй закон термодинамики начинает действовать в полном объеме. Разлагающиеся трупы теряют энергию и упрощаются вплоть до органических и неорганических молекул.
^ Дыхание

Функции органов дыхания

Органы дыхания обеспечивают поступление кислорода в организм обмен CO2 и O2 между воздухом и кровью, а также выведение CO2 из организма.

Дыхание можно разделить на внешнее и внутреннее (тканевое).

^ Внешнее дыхание состоит из 3 этапов:

- вентиляция легких;

- газообмен через альвеоло - капиллярный барьер;

- перфузия крови по сосудам легких (малого круга кровообращения).

Воздухоносные пути осуществляют поступление кислорода в альвеолы и выведение диоксида углерода, согревание, очищение и увлажнение воздуха. Путь, по которому проходит вдыхаемый воздух, начинается носовой полостью. Входными отверстиями в носовую полость являются ноздри. Носовая полость снизу отделена от полости рта перегородкой, состоящей из мягкого и твердого неба, вдоль которой идет перегородка, разделяющая носовую полость на правую и левую половины. Сзади эти половины открываются двумя отверстиями (хоанами) в носоглотку. На боковых стенках полости имеются по 3 костные пластинки – раковины, которые делят каждую ее половину на три носовых хода. В носовую полость открываются пазухи воздухоносных костей: решетчатой, клиновидной, лобной, верхней челюсти. Внутренняя поверхность полости носа выстлана слизистой оболочкой, несущей мерцательный эпителий. В слизистой оболочке имеется множество кровеносных сосудов, из которых происходит миграция лейкоцитов на ее поверхность. В носовой полости вдыхаемый воздух согревается, очищается, увлажняется и обезвреживается. Кроме этого, в слизистой оболочке верхнего носового хода располагаются обонятельные клетки.

Вдыхаемый воздух, пройдя через хоаны, попадает в носовую и ротовую часть глотки и далее в гортань. Гортань располагается на уровне IV-VI шейных позвонков и участвует в проведении воздуха в трахею и образовании звука. Она состоит из хрящей, соединенных суставами, связками и мышечными волокнами. Самым крупным является щитовидный хрящ, его выступ хорошо виден снаружи и называется «кадыком». Надгортанник прикрывает вход в гортань в момент глотания пищи. Внизу гортань переходит в трахею.

Трахея начинается на уровне верхнего края VII шейного и заканчивается на уровне верхнего края V грудного позвонка. Длина трахеи около 10-13 см, она состоит из 16-20 неполных хрящевых колец, несомкнутых сзади. Промежутки между хрящевыми кольцами и задняя часть трахеи затянуты соединительнотканной перепонкой.

На уровне IV-V грудных позвонков трахея делится на два главных бронха. Главные бронхи ветвятся и образуют бронхи второго, третьего порядков, которые разветвляются на дольковые бронхиолы. Стенка бронха состоит из хрящевых колец, объединенных соединительнотканной оболочкой. Изнутри бронх выстлан слизистой оболочкой, несущей мерцательный эпителий. По мере уменьшения калибра бронхов в них снижается число хрящевых элементов и возрастает количество гладких мышц, коллагеновых и эластических волокон.

Легкие расположены в грудной клетке и снизу прилегают к диафрагме. По форме они напоминают неправильные конусы с округлыми верхушками и вогнутыми основаниями. С внутренней стороны различают ворота, куда в каждое легкое входят главный бронх, легочная и бронхиальная артерии и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Снаружи легкие покрыты соединительнотканными оболочками  плевральными листками. Легочный плевральный листок плотно срастается с легочной тканью каждого легкого. В области ворот легкого легочный плевральный листок переходит в пристеночный плевральный листок, который срастается с внутренней поверхностью грудной полости. Между листками плевры находится герметически замкнутая плевральная полость, представляющая собой узкую щель. Она заполнена серозной жидкостью, которая облегчает дыхательные движения легких, снижая трение.

Глубокие борозды делят легкие на доли:  правое на три доли, левое  на две. Доли легкого разделяются на сегменты, а сегменты на дольки. Дольки отделены друг от друга прослойками соединительной ткани. Два главных бронха в легких делятся вначале на долевые (по числу долей в каждом легком), сегментарные, а затем на дольковые. В каждую дольку легкого входит мельчайшая дольковая бронхиола. В дольке бронхиола многократно дихотомически ветвится, образуя респираторные бронхиолы. От них отходят альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолами. Система, включающая респираторную бронхиолу, альвеолярные ходы и альвеолы, называется ацинусом. Ацинус  это функциональная единица легкого. Количество альвеол в одном легком в среднем составляет 300-350 млн.

Стенка альвеолы состоит из одного слоя эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Снаружи альвеолы покрыты сетью капилляров, а внутри  слоем сурфактанта. В состав сурфактанта входят белки, полисахариды, фосфолипиды и другие вещества. Сурфактант способствует поддержанию поверхностного натяжения альвеол, важен при первом вдохе ребенка, обладает бактерицидными свойствами.

Легкие и стенки бронхов снабжаются артериальной кровью, которая поступает к ним из грудной части аорты по бронхиальным артериям, а затем оттекает по непарной и полунепарной венам.

Основные функции легких  газообмен между организмом и окружающей средой. Кроме этого, легкие участвуют в свертывании крови, регуляции водно-солевого и других видов обмена, поддержании гомеостаза.

^ Механизм дыхательных движений

При вдохе грудная полость увеличивается вследствие сокращения межреберных мышц и опускания диафрагмы. Наружные межреберные мышцы сокращаются и отводят в стороны передние концы ребер. В результате этого объем грудной клетки увеличивается в передне-заднем направлении. Уплощение купола диафрагмы ведет к увеличению объема грудной клетки сверху вниз. Давление в плевральной полости отрицательное, т. е. меньше атмосферного. Если принять уровень атмосферного давления за нуль, то во время спокойного вдоха оно ниже атмосферного на 9 мм рт. ст., а после спокойного выдоха  на 4 мм. рт. ст. При вдохе давление в плевральной полости уменьшается и легкие растягиваются. В результате этого объем легких увеличивается, а давление воздуха в них становится ниже атмосферного. Из-за образующейся разницы между давлением в окружающей среде и в альвеолах наружный воздух поступает в легкие.

Во время выдоха расслабляются наружные межреберные мышцы и диафрагма, уменьшается объем грудной клетки. В результате этого повышается плевральное давление. Объем легких уменьшается, давление воздуха в них становится выше атмосферного. Воздух удаляется в окружающую среду. Процессу выдоха способствуют сокращения мышц брюшной стенки и внутренних межреберных мышц.

В спокойном состоянии человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха. Этот объем называется дыхательным. Человек может вдохнуть сверх дыхательного объема дополнительно еще 1500 см3 воздуха  это дополнительный объем, а после спокойного выдоха он может выдохнуть еще 1500 см3 воздуха  это резервный объем. Совокупность дыхательного, дополнительного и резервного объемов воздуха называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Иначе, ЖЕЛ  это тот объем воздуха, который человек может максимально выдохнуть после максимального вдоха. Он составляет в среднем 3500 см3. Даже после максимального выдоха в легких остается около 1000 мл воздуха. Это остаточный объем. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, состояния здоровья, тренировки дыхания.

^ Обмен газов в легких и тканях

В легких происходит обмен кислорода (O2) и диоксида углерода (CO2) между воздухом и кровью. Перемещение газов из альвеол в капилляры и обратно осуществляется путем диффузии. Этот процесс возможен благодаря разнице между парциальным давлением газов, находящихся в альвеолах, и их напряжением в крови капилляров. Парциальное давление O2 во вдыхаемом воздухе примерно 110 мм. рт. ст., а напряжение его в венозной крови капилляров в легких около 40 мм. рт. ст., поэтому O2 диффундирует из альвеол в капилляры. Парциальное давление CO2 в альвеолах равно 40 мм. рт. ст., а его напряжение в венозной крови капилляров составляет 47 мм. рт. ст. В результате CO2 перемещается путем диффузии из капилляров в альвеолы. O2 попадает в кровь, проникает в эритроциты (96-98%) и вступает в непрочное соединение с гемоглобином (Hb), образуя оксигемоглобин.

При воздействии раздражителей на слизистую оболочку воздухоносных путей у человека возникают защитные дыхательный рефлексы: кашлевой рефлекс и рефлекс чихания.

^ Внутреннее (тканевое) дыхание.

Артериальная кровь, насыщенная кислородом, направляется к тканям, где постоянно потребляется О2 и образуется CO2. Напряжение O2 в капиллярах тканей выше, чем в клетках тканей, поэтому O2 поступает в клетки. Напряжение CO2 в тканевой жидкости составляет 46 мм. рт. ст., а в артериальной крови 40 мм. рт ст., поэтому CO2 диффундирует в капилляры, и кровь становится венозной. Часть CO2 переносится в составе венозной крови в растворенном виде, часть в виде карбгемоглобина, а большая часть в виде гидрокарбонатов калия и натрия.

Регуляция дыхания производится нервными и гуморальными факторами. Так, увеличение концентрации CO2 в крови ведет к углублению дыхания, а понижение O2  к учащению дыхания.

^ Энергетика клетки.

В химических реакциях при образовании связей между простыми молекулами энергия потребляется, а при разрыве выделяется.

В процессе фотосинтеза у зеленых растений энергия солнечного света переходит в энергию химических связей, возникающих между молекулами углекислого газа и воды. Образуется молекула глюкозы: CO2 + H2O + Q (энергия) = C6H12O6.

Глюкоза является главным источником энергии для человека и большинства животных.

Процесс усвоения этой энергии называют " окислительное фосфорилирование", так как энергия, выделяющаяся при окислении, сразу используется на связывание фосфорной кислоты с аденозиндифосфорной кислотой (АДФ):

АДФ+Ф+Q (энергия)=АТФ

Получается "универсальная энергетическая валюта" клетки аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Она может в любой момент быть использована на любую полезную организму работу или на согревание.

АТФАДФ+Ф+Q (энергия)

Процесс окисления глюкозы проходит в 2 этапа.

1. Анаэробное (бескислородное) окисление или гликолиз происходит на гладкой эндоплазматической сети клетки. В результате этого глюкоза оказывается разорванной на 2 части, а выделившейся энергии достаточно для синтеза двух молекул АТФ.

2. Аэробное (кислородное) окисление. Кусочки разорванной глюкозы (2 молекулы молочной кислоты) при наличии кислорода продолжают ряд окислительных реакций. Этот этап протекает на митохондриях и приводит к дальнейшему разрыву молекул и выделению энергии.

Результатом второго этапа окисления одной молекулы глюкозы (или двух молекул молочной кислоты) является образование 6молекул углекислого газа, 6 молекул воды и энергии, которой достаточно для синтеза 36 молекул АТФ.

В качестве субстратов для окисления на втором этапе могут использоваться не только молекулы молочной кислоты, полученные из глюкозы, но и молекулы полученные в результате окисления липидов, белков, спиртов и других энергоемких соединений.

Активная форма уксусной кислоты - А-КоА (читается ацетил коэнзим А или ацетил кофермент А) - это промежуточный продукт окисления глюкозы, аминокислот, жирных кислот и других веществ.

А-КоА является точкой пересечения углеводного, белкового и липидного обменов.

При избытке глюкозы и других энергонесущих субстратов организм начинает их депонировать. В этом случае, глюкоза окисляется по обычному пути до молочной и пировиноградной кислоты, затем до А-КоА. Далее, А-КоА становится базой для синтеза молекулы жирных кислот и жиров, которые депонируются в подкожной жировой клетчатке. Наоборот, при недостатке глюкозы, ее синтезируют из белков и жиров через А-КоА (глюконеогенез).

При необходимости могут пополняться и запасы заменимых аминокислот для строительства некоторых белков.

^ Схема связи углеводного, липидного, белкового и энергетического метаболизма




ВЫДЕЛЕНИЕ

Функцию выделения выполняют 4 системы (мочеобразования, дыхания, пищеварения и кожи).

^ Строение и функции почек

Почки находятся на задней стенке брюшной полости по бокам поясничного отдела позвоночника. Почка имеет бобовидную форму, в ней различают верхний и нижний полюсы, переднюю и заднюю поверхности, медиальный и латеральный края. Почка покрыта тремя оболочками: наружной – почечной фасцией, средней – жировой капсулой, внутренней – фиброзной капсулой. На медиальном крае расположены ворота почки, которые ведут в почечную пазуху. Через ворота проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, мочеточник. Пазуха содержит почечную лоханку, жировую ткань, нервы и кровеносные сосуды. Почечная лоханка дает отроги – большие и малые почечные чашечки и переходит в мочеточник.

В почке выделяют корковый слой, толщиной 4–5 мм, и мозговой слой, состоящий из 10-15 конических образований – пирамид, сгруппированных в 7–8 почечных сосочков, на вершине которых открываются собирательные трубочки.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В каждой почке насчитывается около миллиона нефронов. Нефрон состоит из почечного тельца и почечного канальца. Почечное тельце включает сосудистый клубочек и окружающую его капсулу Шумлянского–Боумена. Капсула расположена в корковом слое и имеет вид бокала, стенка которого состоит из двух слоев эпителиальных клеток. Между этими слоями находится щелевидное пространство, сообщающееся с просветом почечного канальца. В нем выделяют извитой каналец I порядка, петлю Генле и извитой каналец II порядка. От капсулы отходит извитой каналец I порядка. Он опускается в мозговой слой, образуя там петлю Генле, которая возвращается в корковый слой и переходит в извитой каналец II порядка, открывающийся в собирательную трубочку. Артериальная кровь поступает в почку по почечной артерии, которая разветвляется на более мелкие артерии и артериолы. В каждое почечное тельце входит приносящая артериола и распадается на капилляры, образуя сосудистый клубочек. Капилляры клубочка собираются в выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше диаметра приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на капилляры, которые оплетают почечные канальцы, затем собираются в венулы, вены и почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену.

Почки выполняют ряд важных функций.

Экскреторная функция – мочеобразование - это удаление из организма конечных продуктов обмена и чужеродных веществ.

Инкреторная функция – выработка гормонов - биологически активных веществ (ренин, эритрогенин и др.), которые участвуют в поддержании гомеостаза (регулируют объем, осмотическое давление, ионный состав жидкостей внутренней среды, кислотно–щелочное равновесие и другие показатели.
  1   2   3   4

Похожие:

Конспекты лекций по физиологии. Введение iconКонспекты лекций для специальностей «Бухгалтерский учет, анализ и...
Введение. Современное состояние информационных ресурсов и информатизации общества
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconКонспекты лекций п о дисциплине «эвм, информация и коммуникация»
Конспекты являются собственностью Федерального государственного образовательного учреждения среднего профессионального образования...
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconЯкушев А. В. Философия (конспект лекций)
Настоящим изданием мы продолжаем серию "В помощь сту­денту", в которую входят лучшие конспекты лекций по дисцип­линам, изучаемым...
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconЭкзаменационные вопросы по курсу нормальной физиологии 2010 20111 учебный год Введение
Физиология и ее связь с другими науками. Физиология и медицина. Здоровье и болезнь с позиций физиологии
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconЭкзаменационные вопросы по курсу нормальной физиологии 2012 – 2013 учебный год Введение
Физиология и ее связь с другими науками. Физиология и медицина. Здоровье и болезнь с позиций физиологии
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconМатериалы для подготовки : Килис Ю. А. Конспекты лекций (ваши рукописи)

Конспекты лекций по физиологии. Введение iconУправления
Конспекты лекций рекомендуются студентам дневного и заочного обучения старших курсов по специальностям «Государственное и муниципальное...
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconАртур Шопенгауэр Введение в философию «Введение в философию»: Белорусский...
«Новые паралипомены», «Об интересном», а также «Введение в философию», представляющее собой краткий набросок университетского курса лекций, в...
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconКонспекты написаны подробно и содержат
Н71 Конспекты подгрупповых логопедических занятий в старшей группе детского сада для детей с он р.— Спб.: Детство-пресс 2007. 704...
Конспекты лекций по физиологии. Введение iconКонспекты лекций по дисциплине: «Стратегический менеджмент»
Практическое решение проблем, связанных с необходимостью обеспечения существования предприятия не только сегодня, но и в перспективе,...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница