2.Характеристика крови как части внутренней среды организма. Основные константы крови как системообразующие факторы.
Понятие системы крови было введено в 1830-х гг. Х. Лангом. Кровь – это физиологическая система, которая включает в себя:
1) периферическую (циркулирующую и депонированную) кровь;
2) органы кроветворения;
3) органы кроверазрушения;
4) механизмы регуляции.
Система крови обладает рядом особенностей:
1) динамичностью, т. е. состав периферического компонента может постоянно изменяться;
2) отсутствием самостоятельного значения, так как все свои функции выполняет в постоянном движении, т. е. функционирует вместе с системой кровообращения.
Ее компоненты образуются в различных органах.
В организме кровь выполняет множество функций:
1) транспортную;
2) дыхательную;
3) питательную;
4) экскреторную;
5) терморегулирующую;
6) защитную.
Кровь и лимфа вместе с соединительной тканью образуют т.н. внутреннюю среду организма. Они состоят из плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов. Эти ткани тесно взаимосвязаны, в них происходит постоянный обмен форменными элементами, а также веществами, находящимися в плазме. Лимфоциты рециркулируют из крови в лимфу и из лимфы в кровь. Все клетки крови развиваются из общей полипотентной стволовой клетки крови (СКК) в эмбриогенезе и после рождения.
Константы крови
Количество крови у взрослых (6-8 % массы тела) 4,5 - 6 л
Гематокрит – общий оббьем эритроцитов в крови
(м)0,44-0,46 (ж)0,41 - 0,43
Кровь: депонированная 45 - 50 %
циркулирующая 50 - 55 %
Объем плазмы крови около 3 л
Состав плазмы крови:
вода 90 - 92 %
сухой остаток 8 - 10 %
общий белок 65 - 80 г/л
альбумины 45 г/л
глобулины 20 - 35 г/л
фибриноген 3 г/л
остаточный азот 14,3 - 28,5 ммоль/л
глюкоза (цельная кровь) 3,30 - 5,55 ммоль/л
(плазма,сыворотка) 3,88 - 6,10 ммоль/л
триглицериды 0,40 - 1,81 ммоль/л
холестерин 3,64 - 6,76 ммоь/л
неорганические вещества 0,9 %
Вязкость крови у взрослых 5
Относительная плотность (уд.вес)1,050 - 1,060
рН крови: артериальной 7,40
венозной 7,35
эритроцитов: (м) 4,5 - 5,0 х1012 л (тера на литр)
(ж) 3,8 - 4,5 х1012 л (тера на литр)
Количество гемоглобина (м) 130 - 160 г/л
(ж) 115 - 145 г/л
Осмотическая резистентность эритроцитов:
Min 0,46 - 0,48 % р-р NaCI
Max 0,32 - 0,34 % р-р NaCI
СОЭ(м) 1 - 10 мм/ч
(ж) 2 - 15 мм/ч
Лейкоциты: количество у взрослых 4 - 9 х109 л (гига на литр)
Лейкоцитарная формула (%):
Нейтрофилы: Эозинофилы 1 – 5
миелоциты 0
Базофилы 0 – 1
метамиелоциты 0-1
Лимфоциты 20 – 40
палочкоядерные 1-5
Моноциты 2 – 10
сегментоядерные 45-70
Количество тромбоцитов 180 - 320 х109 /л (гига на литр)
Время свертывания крови (по Ли-Уайту) 5 - 7 мин
3. Функциональная система поддержания ад и обьемного кровотока.
Артериальное давление. Интегральный показатель, зависит от тонуса сосудов, систолического выброса, частоты сердечных сокращений, объема циркулирующей крови (ОЦК). Различают:
1) систолическое – зависит от систолического выброса левым желудочком. Это давление состоит из бокового систолического давления (давления крови на стенку сосудов в период систолы) и ударного или гемодинамического. Эта сила гемодинамического удара, необходимая для преодоления препятствия перед движущимся в сосуде потоком крови. Систолическое АД = 110 – 140мм рт. ст., боковое = 100 – 110мм рт. ст., гемодинамический удар = 10 – 20мм рт. ст.
2) Диастолическое давление. Давление крови на стенку сосуда в диастолу левого желудочка зависит: а) от тонуса сосудов, б) степени оттока крови через систему мелких артерий – артериол, в) от ОЦК. ДД = 60 – 90 .
3) Пульсовое давление. Разность между систолическим и диастолическим давлением 40 -45.
4) Среднединамическое давление. Средняя во время сердечного цикла величина давления. Находится по формуле: ХИКЭМА Рср = Рд + (Рс – Рд): 2 – для крупных артерий.
Для периферических: Рср = Рд + (Рс – Рд): 3
Для нормального кровоснабжения органов и тканей, поддержания постоянства АД необходимо определенное соотношение между объемом циркулирующей крови (ОЦК) и общей емкостью всей сосудистой системы. Это соответствие достигается при помощи ряда нервных и гуморальных регуляторных механизмов.
Рассмотрим реакции организма на уменьшение ОЦК при кровопотере. В подобных случаях приток крови к сердцу уменьшается и уровень АД снижается. В ответ на это возникают реакции, направленные на восстановление нормального уровня АД. Прежде всего происходит рефлекторное сужение артерий. Кроме того, при кровопотере наблюдается рефлекторное усиление секреции сосудосуживающих гормонов: адреналина — мозговым слоем надпочечников и вазопрессина — задней долей гипофиза, а усиление секреции этих веществ приводит к сужению артериол. О важной роли адреналина и вазопрессина в поддержании АД при кровопотере свидетельствует тот факт, что смерть при потере крови наступает раньше, чем после удаления гипофиза и надпочечников. Помимо симпатоадреналовых влияний и действия вазопрессина, в поддержании АД и ОЦК на нормальном уровне при кровопотере, особенно в поздние сроки, участвует система ренин—ангиотензин—альдостерон. Возникающее после кровопотери снижение кровотока в почках приводит к усиленному выходу ренина и большему, чем в норме, образованию ангиотензина II, который поддерживает АД. Кроме того, ангиотензин II стимулирует выход из коркового вещества надпочечников альдостерона, который, во-первых, способствует поддержанию АД за счет увеличения тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, а во-вторых, усиливает реабсорбцию в почках натрия. Задержка натрия является важным фактором увеличения реабсорбции воды в почках и восстановления ОЦК.
Для поддержания АД при открытых кровопотерях имеет значение также переход в сосуды тканевой жидкости и в общий кровоток того количества крови, которое сосредоточено в так называемых кровяных депо. Выравниванию давления крови способствует также рефлекторное учащение и усиление сокращений сердца. Благодаря этим нейрогуморальным влияниям при быстрой потере 20—25% крови некоторое время может сохраняться достаточно высокий уровень АД.
Существует, однако, некоторый предел потери крови, после которого никакие регуляторные приспособления (ни сужение сосудов, ни выбрасывание крови из депо, ни усиленная работа сердца и т. д.) не могут удержать АД на нормальном уровне: если организм быстро теряет более 40—50% содержащейся в нем крови, то АД резко понижается и может упасть до нуля, что приводит к смерти.
Билет №22
Внутренняя среда организма, ее значимость – К.Бернар, функции внутренней среды. Формирование системы регуляции.
Осуществление функции возможно при наличии соответствующей структуры и системы
регуляции ее деятельности. Изменение выраженности и характера функции может быть связано
как с изменением активности регулирующих систем, так и структурными перестройками.
Структурно-функциональное состояние ткани.
Это состояние структур, которое обеспечивает протекание метаболизма, благодаря чему
возможно проявление той или иной функции:
а) на уровне ткани, передача информации, моторика, секреция;
б) на уровне организма: состояние покоя, деятельное состояние, состояние после
деятельности.
В результате регулирования различных функций и их интегрирования достигается
обеспечение жизненных состояний.
Понятие о внутренней среде и ее значимость (К.Бернар).
К.
Бернар выдвинул предположение, согласно
которому элементы тканей живут в так
называемой внутренней среде. Эта жидкая часть организма со всей совокупностью растворенных в ней веществ. Диапазон колебаний концентрации веществ. Диапазон колебаний концентрации веществ (констант), при которых могут функционировать клетки, чрезвычайно низок: 10%. Отсюда принцип, сформированный К. Бернаром, постоянство внутренней среды есть условие свободной жизни. Отсюда необходимость регуляции констант.
Естественно, что изменение состава микросреды и внутренней среды будет приводить к изменению функционального состояния тканей, клеток, вплоть до невозможности выполнения ими функций.
Таким образом:
а) поддержание констант (регуляция) – основа формирования функций и жизненных состояний;
б) изменение констант – основа изменения активности функций и жизненных состояний.
3) Функции внутренних сред (водных секторов) и регуляция:
а) Защитная – поддержание жидкого состояния секторов, гемостаз, иммунный надзор, поддержание рН.
б) Транспортная – транспортное обеспечение жизнедеятельности – перенос веществ, газов, тепла.
в) Информационная – (регуляторная) изменения количества и спектра транспортируемых веществ, защитных свойств внутренней среды приводят:
- к изменению активности рецепторов и сдвигам активности ФБС и ЦНС;
- к изменению структурно-функционального состояния ткани и изменению функции.
Вследствие изменения состояния рецепторов гуморальная регуляция жизнедеятельности дополняется нервной регуляцией.
Регуляция и саморегуляция функций:
I) Функционирование регулирующих систем.
различают два способа и две системы регуляции функций:
1
)
Нервная регуляция → безусловный рефлекс
(обеспечивает автоматизированное
управление деятельностью органов и
систем).
условный рефлекс – целенаправленная деятельность.
2) Гуморальная → осуществляется первичными и вторичными посредниками.
II) Уровни и контуры регуляции, их взаимоотношения.
В организме выделяют несколько уровней регуляции:
а) местный (тканевой) – микрорегиональный;
б) органный;
в) системный;
г) организменный.
Функционирование уровней регуляции осуществляется через контуры саморегуляции.
Контуры местного уровня регуляции.
1) Миогенный контур – включает в себя сдвиг геометрии ткани и возникновение ответной реакции. Например: растяжение гладких мышц сосудов – уменьшение их просвета; растяжение миоцитов сердца – увеличение силы их сокращения.
Гуморальный контур местного уровня регуляции включает в себя изменение количества или появление новых гуморальных веществ в межклеточных пространствах. Это автоматически приводит к изменению активности ткани.
Местный уровень регуляции и активность других уровней.
Выраженность функционирования миогенного и гуморального контуров местного уровня обеспечивает:
1) активирование рецепторов региона (регионов) и передачу афферентного сигнала в ЦНС;
2) возбуждение ЦНС гуморальным путем через внутреннюю среду организма. В итоге включаются регулирующие системы более высокого уровня.
Например:
Сокращение → Н+ → Кровь → Центральные и периферические хеморецепторы
↑ ↓
Транспортно-метаболическое ← Изменение дыхания и работы ССС
обеспечение
Нервная регуляция кровообращения. Сосудодвигательные нервы, рефлексогенные зоны. Функции нервных центров регуляции АД и объемного кровотока.
Осуществляется из сосудодвигательного центра продолговатого мозга (СДЦ).
СДЦ имеет прессорный и депрессорный отдел. Повышение активности прессорного отдела увеличивает тонус сосудов, депрессивного - снижает.
Иннервация сосудов.
1) Симпатическая. Большая часть сосудов имеет симпатическую иннервацию. Постганглионарные волокна выделяют медиатор норадреналин (НА). Рецепторами к нему являются α или β – адренорецепторы (АР). Количество их на мембране сосудов различных регионов различно. При активации α – АР сосуды суживаются, т. е. растет тонус гладких мышц сосудов. β – АР вызывают расширение сосудов.
В ряде областей сосудистого русла есть специальные сосудорасширяющие нервы, называются вазодилататоры (суживающие нервы – вазоконстрикторы).
Например:
1) Прекапиллярные сосуды сопротивления скелетных мышц иннервированы симпатическими нервами с медиатором ацетилхолином (так называемые симпатические вазодилататоры).
2) Сосуды половых органов. При половом возбуждении кровоток в них увеличивается, обеспечивая возможность осуществления полового акта.
3)Потовые железы иннервируются симпатическими волокнами с медиатором ацетилхолином.
4) Отмечается сосудорасширяющий эффект в железах желудочно - кишечного тракта при поступлении пищи.
Тонус сосудов поддерживается импульсацией из прессорного отдела СДЦ. В покое к мышцам сосуда поступает до 3 импульсов в секунду.
Поддержание артериального давления.
АД поддерживается за счет общего периферического сопротивления, сердечного выброса и ОЦК. Это рефлекторный процесс, осуществляется при раздражении рефлексогенных зон, находящихся:
1) В сосудистой системе: Это рецепторы дуги аорты, каротидного синуса, устья полых вен и предсердий. Раздражения этих рецепторов вызывают собственные сосудистые рефлексы.
2) За пределами сосудистой системы: Это рецепторы кожи, проприорецепторы, вестибулорецепторы. Их возбуждение вызывает сопряженные сосудистые рефлексы.
Роль сосудистых рефлексогенных зон.
Важнейшие из них - рефлексогенные зоны дуги аорты и каротидного синуса. Здесь находятся барорецепторы и хеморецепторы.
Барорецепторы реагируют на изменение давления от 80 до 180 мм рт. ст. и на скорость нарастания давления во время систолы.
При повышении давления афферентный сигнал от рецепторов дуги аорты по депрессорным нервам в составе Х пары ЧМН поступают в депрессорный отдел СДЦ и к кардиоингибиторному центру.
В результате депрессорный отдел тормозит прессорный, поток импульсов к стенке сосуда уменьшается, резистивные сосуды расширяются, давление крови снижается.
При снижении АД рефлекторные реакции носят противоположный характер и направлены на повышение АД:
1) сосуды суживаются.
2) ЧСС увеличивается.
Рефлексы с хеморецепторов.
Раздражающими факторами являются снижение парциального напряжения О2 и повышение СО2. В ответ возникают прессоные реакции: повышается тонус сосудов сопротивления и АД повышается.
Регуляция объема циркулирующей крови (ОЦК).
ОЦК регулируется сигналами с барорецепторов сосудистых рефлексогенных зон, сигналами с рецепторов растяжения устья полых вен и предсердий (они еще называются волюморецепторы).
Роль барорецепторов.
Раздражение барорецепторов при повышении АД приводит к расширению сосудов сопротивления, в результате возрастает фильтрационное давление в МЦР, увеличивается фильтрация и ОЦК уменьшается.
При снижении АД в аорте наблюдается противоположное движение жидкости – из интерстиция в венозный отдел МЦР.
Роль рецепторов крупных вен и предсердий (волюморецепторов).
Эти рецепторы раздражаются при растяжении полых вен и предсердий увеличенным притоком крови к сердцу. Раздражение волюморецепторов сопровождается учащением сердцебиений (разгрузочный рефлекс Бейнбриджа), снижением выработки антидиуретического гормона, а в результате снижается реабсорбция воды в нефроне (рефлекс Гауэра – Генри), ОЦК снижается. Кроме того, с волюморецепторов усиливается выработка натрийуретического гормона и как следствие – выведение Н2О из организма, снижение ОЦК.
Функции нервных центров в регуляции кровообращения.
В регуляции кровообращения принимают участие нейроны, лежащие в различных отделах ЦНС.
Спинной мозг:
1) нейроны симпатической системы обеспечивают иннервацию сосудов головы, грудной и брюшной полости, конечностей. Активность этих нейронов контролируется сосудодвигательным центром продолговатого мозга.
2) на уровне спинного мозга происходит приспособление гемодинамики мышц к ее потребностям в О2. (при физических нагрузках).
Продолговатый мозг.
Здесь располагается сосудодвигательный центр. Прессорный отдел его является жизненно важным. Он осуществляет постоянное тонизирующее влияние на спинальные сосудодвигательные центры, поддерживая нормальным АД. Поражение прессорного отдела СДЦ приводит к падению АД до 60 мм рт ст.
Гипоталамус.
Является высшим подкорковым вегетативным центром.
В передних ядрах гипоталамуса локализуется трофотропный отдел. Его возбуждение оказывает тормозное влияние на ССС путем активации депрессорного СДЦ.
В задних ядрах гипоталамуса находится эрогенный отдел. Раздражение этого отдела сопровождается повышением кровяного давления, ЧСС, СВ, расширением сосудов скелетных мышц.
Эти симпатические реакции необходимы для осуществления таких поведенческих актов, как защитные реакции в виде бегства, нападения. Они дополняются расширением бронхов.
Кора головного мозга.
1) Обеспечивает условнорефлекторную регуляцию тонуса сосудов (предстартовое состояние).
2) С участием лимбической системы обеспечивает сосудистые реакции, сопровождающие эмоции (обычно прессорные).
3) Через кору осуществляется влияние на сосудистый тонус при гипнозе, внушении, самовнушении.
Функциональная система поддержания артериального давления и объемного кровотока.
Функциональная система (ФС) – это совокупность физиологических систем и систем регуляции, деятельность которых направлена на поддержание констант гомеостаза.
Системообразующий фактор АД, ОЦК.
Аппарат рецепции – барорецепторы воспринимающие изменение АД, хеморецепторы, реагирующие на изменение газового состава крови, волюморецепторы – реагирующие на изменение ОЦК.
Аппарат управления – ЛРК, гипоталамус, АНС, ЖВС.
Аппарат исполнения – органы, ткани, физиологические системы, изменение активности которых обеспечивает:
Обмен воды в организме (суточный баланс, формирование потребления, насыщения, принципы построения питьевого рациона).
Физиологические основы жажды
1.Жажда – врожденное влечение, направленное на удовлетворение потребности в воде.
2.Субъективные проявления жажды – сухость во рту, глотке.
3.Причины появления жажды: недостаток поступления воды; избыток солей, повышение осмотического давления; потеря воды организмом
Теории жажды