Материал: Билеты по физиологии+формулы+показатели организма

83. Давление крови в различных отделах сосудистого русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной - ниже. Кровяное давление—давление крови на стен­ки кровеносных сосудов.

Рис. 13.Схема изменения кровяного давления вдоль сосудистого русла (по Фолькову, 1967):

О— 1 —сердце —«насос»; 1—2—аорта и крупные артерии; 2—3 —арте­риолы и прекапилляры; 3—4—прекапиллярные сфинктеры; 4—5—ка­пилляры; 5—6—посткапиллярные сосуды; 6—7—венулы и вены

Артериальное давление – давление крови на стенки артерий. Различают давление систолическое, диастолическое, разницу между последними – пульсовое и среднее, которое рассчитывается по формуле:

Рсредн = Рдиаст + (Рсист-Рдиаст) * 0,43

Рсредн = Рдиаст + (Рсист-Рдиаст)/2 – в крупных сосудах

Рсредн = Рдиаст + (Рсист-Рдиаст)/3 – в средних сосудах

Существуют кровавое (хирургическим вмешательством) и безкровное измерение АД – Методы Рива-Роччи и Рива-Роччи-Короткова (первы позволяет определить только систолическое давление, второй – и систолическое и диастолическое)

На артериальное давление влияют такие факторы, как состояние и величина просвета стенки сосудов, величина сердечного выброса, дыхание (наблюдается пониж АД при вдохе и повыш при выдохе), тонус сердечнососудистого центра.

84. В капиллярах происходит обмен крови между кровью и тканями, поэтому они мелкие, их стенка образована только эндотелием и базальной мембраной, они плотно прилегают клеткам органов и тканей организма. Давление в капиллярах низкое (от 30 до 6 мм.рт.ст). Скорость кровотока в капиллярах равна 0,5-1 мм/сек. Более густая капиллярная сеть в органах, требующих интенсивного кровоснабжения – в сердце, мозге, легких, печени. Капиллярная сеть образована магистральными капиллярами (отходящие от артериол и впадающие в венулы) и их боковыми ответвлениями, что играет важную роль в распределении крови и процессах микроциркуляции. Кровь в органах течет лишь по «дежурным» капиллярам, часть выключена из кровообращения и становится задействованной лишь при интенсивной деятельности органов. Капиллярное кровообращение регулируют шунтирующие сосуды – анастомозы, то есть капиллярная сеть может быть либо задействована в кровообращении, либо нет, и тогда кровь через артериовенозные шунты поступает сразу в венозную систему, минуя капилляры (это играет свою роль, например, в процессах терморегуляции)

85. Движение крови в венах определяет наполнение полостей сердца во время диастолы. Кровяное русло в венозной части шире, чем в артериальной, поэтому и скорость кровотока будет медленнее – в средних венах 6-14 см/сек, в полых венах 20 см/сек. Движение крови по венам, как и по всему сосудистому руслу, обуславливает разность давлений в начале и конце венозного русла, однако роль этого фактора не так велика. Поэтому существуют добавочные факторы, такие как наличие клапанов, присасывающее действие грудной клетки и сокращение скелетной мускулатуры – все эти факторы обуславливают движение крови именно к сердцу.

Венозное давление и емкость вен связаны между собой. При повышении ВД на несколько мм растяжимость стенок вен изменяется и кол-во крови в них увелич в 2-3 раза. Вместимость вен также способна изменяться при сокращении или расслаблении гладкой мышечной мускулатуры венозной стенки. ВД в венах, находящихся вне грудной полости, 5-9 мм рт ст , а в венах в близи грудной полости – изменчиво и зависит от фаз дыхания, то есть при вдохе – оно отрицательное, а при выдохе – положительное. На величину ВД также влияет положение тела человека, при положении стоя к величине ВД присоединяется еще и вес наполняющего вены столба крови.

Легочное кровообращение

Осуществляется и через малый, и через большой круги кровообращения. Сопротивление току крови в легких в 10 раз меньше, чем сопротивление току крови в большом круге кровообращения. Сосудосуживающая иннервация легких осуществляется, главным образом, III-VI грудными сегментами спинного мозга. Легкие являются одним из депо крови организма из-за непостоянной емкости сосудов, что обеспечивает кровенаполнение в 10-25% от общего кол-ва крови.

Повышение АД в сосудах большого кругадепрессорные рефлексы с рефлексогенных зонослабление работы сердца и расширение сосудов большого кругаувеличение кровенаполнения легочного кругавыравнивание АД

Повышение АД в артериях легкихзамедление работы сердца, расширение сосудов большого круга, уменьшение селезенкиувеличение кол-ва крови в большом круге кровобращения и уменьшение ее кол-ва в малом – так называемый разгрузочный рефлекс для предотвращения переполнению легких и развитию отека.

Кровь, оттекающая от лекгих, при любом уровне вентиляции альвеол всегда максимально насыщена кровью, так как при выключении вентиляции в других альвеолах наблюдается спазм сосудов этих альвеол и они выключаются из кровообращения.

Коронарное и мозговое кровообращение

В условиях покоя сердечный кровоток составляет 4 % сердечного выброса, при макс нагрузке эта величина может возрастать 4-5 раз. На скорость коронарного кровотока влияют давление в аорте, ЧСС, вегетативные влияния, но наибольший эффект оказывают метаболические факторы. Для коронарных сосудов характерна выраженнаяя ауторегуляция.

Величина скорости кровотока в мозге составляет 13% от сердечного выброса. Скорость кровотокав сером веществе, богатом клетками, выше, чем в белом. При сильном возбуждении нейронов мозга кровоток может возрастать на 50%. Величина просвета сосудов мозга зависит от метаболических факторов, таких как напряжение СО2 в капиллярах, концентрации Н+ в околососудистом пространстве и напряжения О2. Также кровоснабжение мозга регулируется местными миогенными механизмами.

Кровоснабжение в печеночных и портальных сосудах

Кровь поступает к печени по почечной артерии и воротной вене, при чем по последней притекает кровь, уже прошедшая через капилляры кишечнка, поджел железы и селезенки. В чревных сосудах содержится около 20% общего объема крови. Печеночная артерия пополняет запасы кислорода в печени только на 40%, остальные 60 % приходится на воротную вену.

Чревные сосуды иннервируются симпатическими сосудосуживающими нервами. Гуморальный фактор – выделение брадикинина – обуславливает усиление кровотока в слизистой и подслизистой кишечника.

В резистивных сосудах печени и кишечника хорошо развита ауторегуляция. Изменение емкости печеночного русла под влиянием сосудодвигат нервов имеет большое физиолог значение, так как за короткий срок только из печени в сосудистую систему может выбрасываться около 700 мл крови.

Почечное кровоснабжение

Особенностью здесь является наличие 2х последовательных капиллярных сетей. Для сосудов почек характерна миогенная ауторегуляция.

86. Стенка артериол имеет развитую гладкую мускулатуру, благодаря чему существует способность изменять тонус стенки, что влияет на сопротивление и величину АД: сокращение мускулатурыповышение сопротивленияуменьшение оттока крови из аретрийповышение АД; или – понижение тонуса артериолувеличение оттока крови из артерий понижение АД. Благодаря влиянию на величину оттока крови из артерий, артериолы играют роль «кранов» и обуславливают регуляцию местного кровотока.

Венулы имеют меньшее сопротивление по сравнению с артериолами, около 4 % от общего сопротивления сосудов (артериолы – 50%)

Сосудодвиг нервы. Гладкие мышцы сосудов имеют базальный тонус – то есть способны поддерживатьминимальную сократимость без нервных и гуморальных влияний, а также находятся под влиянием постоянной тонической импульсации от симпатических нервов.

Симпатические нервы обуславливают вазоконстрикцию, парасимпатические – вазодилятацию. Плеганглионарные волокна обоих отделов ВНС вырабатывают ацетилхолин, который взаимодействует с Н-холинорецепторами. Постганглионарное волокно симпатического отдела ВНС вырабатывает норадреналин, который взаимодействует с бета-адренорецепторами (при этом вызывает вазодилятацию) и с альфа-адренорецепторами (вызывает вазоконстрикциюповыш АД). Постганглионарное волокно парасимпатического отдела ВНС выделяет ацетилхолин как и преганглионарное, но в этом случае ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами. Вазодилятация играет огромную роль в сосудах скелетных мышц, что предотвращает спазм сосудов.

87. Сосудодвигательный центр – обеспечивает определенную степень сужения артериального русла. Находится в продолговатом мозге (более точно – на дне IV желудочка) и находится в состоянии постоянной тонической активности. Устранение его влияния влечет за собой расширение сосудов и падение АД. Состоит из двух отделов – прессорного (сужение сосудовповышение АД) и депрессорного (расширение сосудовпониж АД), находящихся в постоянных реципрокных отношениях. Влияния, идущие от сосудосуживающего центра, приходят к нервным центрам симпат отдела ВНС – боковым рогам грудных сегментов спинного мозга, которые регулируют тонус сосудов отдельных участков тела.

Собственные сосудистые рефлексы – вызываются сигналами от самих сосудов. Рецепторы сосредоточены в области дуги аорты и месте разветвления общей сонной артерии – названы сосудистыми рефлексогенными зонами (они являются барорецепторами). От рецепторов дуги аорты идут центростремительные волокна нерва-депрессора, которые повышают тонус ядер блуждающего нерва и тормозят тонус сосудосуживающего центра расширение сосудов и пониж АД, а также замедляется сердечный ритм. От рецепторов каротидного синуса идет нерв Геринга, который понижает тонус сосудосуж центра и повыш тонус ядер блужд нервов расширение сосудов и пониж АД. Это были описаны депрессорные рефлексы. В тех же областях есть и хеморецепторы, повышающие тонус сосудосуж центра, то есть повышающие давление – это прессорные рефлексы.

Сопряженные сосудистые рефлексы – вызывают приемущественно повышение АД. Их можно вызвать, например, раздражением поверхности тела от ноцирецепторов и терморецепторов (холодовых) повыш АД, особенно в брюшной полости или кожных артериол от терморецепторов.

88. Физические и психологические нагрузки оказывают влияние на АД – при повышении нагрузки давление возрастает и наоборот. При психологическом стрессе наблюдается реактивное повышение АД – опережающая гипертензия.

При переходе от горизонтального положения в вертикальное наблюдается сужение резистивных и емкостных сосудов, благодаря чему общее сопротивление возрастает, увеличение ЧСС, повышение секреции катехоламинов, активация ренин-ангиотензивной системы, а также выработка вазопрессина. Кровоток в мозге при этом уменьшается умеренно, а при пониженном АД у человека возможно развитие ортостатического коллапса, когда поисходит резкое понижение АД ниже допустимого уровня.

При физ нагрузке увеличиватся сердечный выброс, повышается активность симпат отдела ВНС, что влечет за собой сосудосуживающие влияния, однако в мышцах актвируются местные регуляторные механизмы, уменьшающие общее сопротивление кровотоку. В коже при нагрузке кровото сначала уменьшается, затем увеличивается для усиления теплоотдачи. Кровоснабжение сосудов мозга остается постоянным.

89. Температура тела человека поддерживается на относительно постоянном ур-не, не смотря на изменения окружающей среды, что называется изотермией. Млекопитающие и люди являются гомойотермными, что играет важную роль в адаптации к изменениям условий окружающей среды. Благодаря изотермии обеспечивается гомеостаз, поддерживаются все физиологические процессы, а также константы на одном уровне.

Терморецепторы, как тепловые, так и холодовые, находятся в основном в коже, но также существуют и внутренние терморецепторы (в структурах ЦНС – преоптической зоне гипоталамуса, ретикулярной формации, спинном мозге; в брюшной полости; мускулатуре). Переработкой информации от терморецепторов занимается задняя гипоталамическая область. Эта область содержит нейроны, изменяющие активность при локальном термическом раздражении, а также термореагирующие клетки - отвечают за терморегуляцию в удаленных отрганах, но сами на тепловое раздражение не реагируют. В гипоталамус информация от терморецепторов поступает от спинного мозга через восходящие тракты и ретикулярную формацию.

90. Химическая терморегуляция

Усиление теплообразования происходит при падении температуры ниже зоны комфорта. Наиболее интенсивное теплообразование происходит в мышцах ( небольшая двиг активность ведет к увеличению теплообразования на 50-80%, тяжелая мыш работа – на 400-500%). При сильном понижении температуры наблюдается рефлекторная дрожь мышц (озноб) , при которой увеливается теплообразование в мышцах, благодаря усилению я обменных процессов, увелич потребления О2 и углеводов мышечной тканью. Также теплообразование при холоде происходит и в печени. Теплообразование усиливается за счет окислительного распада питат вещ-в в организме.

Физическая терморегуляция

Осуществляется за счет механизмов теплоотдачи. Теплоотдача включает:

1. Теплоизлучение (радиационная теплоотдача)

2. Конвекция (движение и перемещение нагреваемого телом воздуха)

3. Теплопроведение (отдача тепла веществам, соприкасающимися с поверхностью тела)

4. Испарение воды с пов-ти кожи и легких

На физическую терморегуляцию влияют реакция кожных сосудов (при холоде – сужение сосудов – уменьшение теплоотдачи и наоборот), процессы потоотделения (при повышенной температуре нарушаются процессы излучения и конвекции и поэтому активируется испарение), легочная вентиляция (главным образом осуществляет испарение, при высокой температуре дыхательный центр возбуждается и наоборот), поза (при понижении температуры человек стремится принять «скрученную» позу, при повышении температуры – наоборот распрямляется).

Регуляция изотермии осуществляется нервными (см вопр 89), так и гуморальными влияниями. Дрожь и сужение сосудов влечет повышение теплопродукции, но уменьшение теплоотдачи (что происходит при холоде) . Холод вызывает выработку гормонов щит железы, повышающих основной обмен и в результате теплопродукцию, а также выработку адреналина надпочечниками, который усиливает катаболизм веществ и увеличивает таким образом теплопродукцию, а кровеносные сосуды суживает, что уменьшает теплоотдачу.

91. Обмен веществ и энергии осуществляется 2мя главными процессами – катаболизмом (расщепление белков, жиров и углеводов) и анаболизмом (образовании высокомолекулярных веществ из низкомолекулярных). Существуют такие методы измерения обмена веществ, как прямая и непрямая калориметрия. Для прямой калориметрии нужны специальные, строго определенные условия (камера, изолированная от окружающей среды, в которую подается кислород, окруженная трубками с циркулирующей водой и тепло, выделенное человеком нагревает циркулирующую воду и таким образом производят измерение выделенного тепла). Непрямая калориметрия осуществляется методом Дугласа – Холдейна (для этого требуются мешок Дугласа для сбора выдыхаемого воздуха, газовые часы и газоанализ Холдейна) – определение тепла по массе принятых питательных веществ, полный и неполный газовые анализы (потребление О2, в последствие используемого на окисление веществ и выделение СО2).

Виды энерг затрат :

1. При умственном труде – 2400 – 2700 ккал

2. При легк физ труде – 2800-3000 ккал

3. При среднем физ труде – 3100-330 ккал

4. При тяжелом физ труде – 3400-3800 ккал

5. При очень тяжелом физ труде – 3900-4300 ккал

Специфически-динамическое действие пищи – влияние приема пищи, усиливающее обмен веществ и энерг затраты. Так при усваивании белковой пищи обмен увеличивается на 30%, употреблении жиров и углеводов – на 14-15%

Основной обмен – энергетические затраты организма в стандартных условиях. Величина ОО – 1 ккал/кг массы тела за час или на 70 кг – 1700 ккал/сут. Определяют величину ОО при состоянии покоя, через 12-16 часов после приема пищи и при температуре комфорта – 18-20 град С.

Увеличение энергетических затрат при мышечной работе помимо основного обмена наз. Рабочей прибавкой. При мыш работе освобождается механическая и тепловая энергия. Отношение механ энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в % наз. КПД. КПД при физ труде человека составляет в среднем 20%.

92. У взрослого человека кол-во воды в организме составляет 65 %. Вода в организме распределена по 4 компарментам – 60% внутри клеток, 31% в межклет пространстве, 7% в плазме и 2% в составе трансцеллюлярной жидкости. С мочей мы ежедневно теряем 1 л воды, с испарением воды из кожи и легких – 900 мл, с калом – 100 мл. Но мы компенсируем эту потерю водой, поступаемой с пищей, непосредственно питьем воды и эндогенной водой, выделяемой при окислении веществ ( при окислении 1 г углеводов, жиров и белков получаем 0,6 г, 1 г, 0,4 г воды соответственно ).

Наиболее существенную роль играют концентрации К+ и Na+ в клетках и во внеклеточной жидкости (К+ больше внутри клетки, а Na+ - снаружи). Ионов Mg2+ ,больше внутри клетки, Ca2+ - больше снаружи – в плазме, Cl- и HCO₃- - больше в плазме, HPO₄2- - больше внутри клетки.

Примерно 1/3 нартия выключена из обменных процессов, остальной натрий находится в диффузном равновесии с натрием плазмы крови и при необходимости возмещает его потери в плазме. В отличие от натрия, калий практически весь включен в метаболизм, а при внеклеточной поторе калия, он быстро возмещается запасами из клетки; однако сильный недостаток калия обуславливает сердечно-сосудистые нарушения.

Нормально протекание процессов в клетке также зависти от концентрации Са2+ во внеклеточной жидкости. А фосфаты большей частью находятся в составе костей.

Дегидратация и гипергидратация существует 3 видов:

1. Изотоническая (ДГ – дефицит воды и солей – потеря внеклеточной жидкости, ГГ – избыток воды и солей, при этом увелич объем внеклеточной жидкости без изменеия внутриклеточной)

2. Гипотоническая (ДГ – падение Росм во внеклеточной жидкости, в результате дефицит воды во внеклет жидкости и гипергидратация внутри клетки, ГГ – понижение Росм во внеклет жидкости – набухание клеток водой – «водная интоксикация»)

3. Гипертоническая (ДГ – повыш Росм и потеря жидкости как внутри клетки, так и снаружи, ГГ - повыш Росм – избыток поступления солей, развивается гипергидратация во внеклеточной жидкости и последующая дегитратация внутри клетки)

93. К органам выделения главным образом относят почки, а также легкие, кожу и частично другие органы.

Почки выполняют такие важнейшие физиолог функции :

1. Регуляция объема крови и других жидкостей внутр среды

2. Поддержание постоянства Росм крови и друг жидкостей

3. Поддержание постоянства ионного состава

4. Регуляция кислотно-основного равновесия

5. Экскреция конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ

6. Экскреция избытка веществ, поступающих с пищей

7. Метаболизм белков, жиров и углеводов

8. Регуляция АД

9. Эритропоез

10. Участие в свертываемости крови

11. Секреция ферментов и физиологически активн веществ (ренина, брадикинина, простагландинов, урокиназы, вит D3 и тд)

Структурно-функциональной единицей почек является нефрон. Он состоит из капсулы Боумена-Шумлянского и клубочка капилляров, вместе образующих почечное тельце, проксимального извитого канальца, прямого проксимального канальца, тонкой нисходящей части петли Генле, толстой восходящей части петли Генле, дистального извитого канальца, который далее впадает в собирательную трубку посредствой связующего канальца. В клубочек капиляров входит приносящая артериола, а выходит выносящая.

В почках осуществляются такие основные процессы мочеобразования, как клубочковая ультрафильтрация, реабсорбция в канальцах и секреция.

94. Клубочковая фильтрация обусловлена разностью давлений между гидростатиеским давлением в клубочке капилляров, онкотическим давлением капилляров и гидростатическим давлением ультрафильтрата (первичной образовавшейся мочи) . Это разница называется фильтрационным давлением и определяет эффективность фильтрации в клубочках.

ФД= ГДК – (ОДК+ГДУ) = 70- (30+20) = 20 мм рт ст

Первичной мочи выделяется 150-180 л в сутки. Ультрафильтрат подобен плазме крови и содержит малые белковые фракции (иногда крупные молекулы), глюкозу, мочевину, мочевую кислоту, креатинин, ионы.

Скорость фильтрации у женщин составляет 110 мл/мин, а у мужчин – 125 мл/мин.

Также для измерения показателей фильтрации, реабсорбции и секреции и спользуют инулиновый клиренс или коэфф очищения, который показывает какой объем плазмы крови полностью очистился от данного вещесва за единицу времени. Если этот показатель равен 1, то вещество фильтруется, если он больше 1, то вещество фильтруется и секретируется, если он меньше 1, то вещество фильтруется и реабсорбируется.

95. Так как первичной мочи образуется 150-180 л, а вторичной – 1-1,5 л, то остальное кол-во всасывается в канальцах, то есть происходит реабсорбция. Она бывает пассивной и активной, при чем активны делится на первично -активную (перенос вещества против электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма) и вторично-активную (перенос вещества против электрохимического градиента но без затрат энергии а с помощью переносчика, который должен присоединить еще и ион натрия). Первично-активным транспортом происходит реабсорбция Na+ с участием натр-калиев атф-азы, использующей энергию АТФ. Вторично активным транспортом реабсорбируется глюкоза и аминокислоты. Пассивня реабсорбция – перенос вещества по электрохимическому, концентрационному и осмотическому градиенту, так транспортируются вода, углек газ, некот ионы, мочевина.

Порог выведения – та концентрация вещества в крови, при которой она не может быть реабсорбированна полностью. К пороговым веществам относится, например, глюкоза (ее порог – 10 ммоль/л). Непороговыми веществами являются инулин и маннитол.

Сущность поворотно-противоточной системы состоит в том, что два колена петли нисходящее и восходящее, тесно соприкасаясь друг с другом, функционируют сопряженно как единый механизм. Эпителий нисходящего (проксимального отдела) петли пропускают воду, но не пропускают Na⁺. Эпителий восходящего (дистального отдела) петли активно реабсорбируют Na, т.е. из канальцевой мочи переводит его в тканевую жидкость почки, но не пропускает воду.

При прохождении мочи через нисходящий отдел петли Генле моча постепенно сгущается вследствие перехода воды в тканевую жидкость, так как из восходящего отдела переходит Na⁺ и притягивает молекулы воды из нисходящего отдела. Это увеличивает осмотическое давление канальцевой жидкости и она становится гипертоничной на вершине петли Генле.