Физиология человека

Нервная система и ее отдельные части могут иметь три уровни функциональной активности:

Первый уровень - состояние относительного функционального покоя, характеризуется отсутствием выраженных проявлений какой-то активности, но при этом протекают процессы обмена веществ на уровне, необходимом для поддержания жизнедеятельности, и готовые среагировать в нужный момент.

Возбуждение - процесс повышенной активности в результате воздействия на организм каких-то факторов и раздражителей. По источнику они могут быть внешними или внутренними.

Потенциа́л поко́я (ПП)— мембранный потенциал возбудимой клетки (нейрона, кардиомиоцита) в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от −55 до −100 мВ[1]. У нейронов и нервных волокон обычно составляет −70 мВ.

5. Распространение нервного импульса по безмякотным нервным волокнам

Распространение нервного импульса по мякотным нервным волокнам.

Как всякая возбуждаемая ткань нервное волокно обладает рядом свойств: возбудимостью, лабильностью и проводимостью (изолированным и двухсторонним проведением импульсов) и другими свойствами. Возбудимость. Разные нервные волокна обладают различной возбудимостью. Мякотные нервные волокна обладают более высокой возбудимостью, по сравнению с безмякотными. Лабильность. Мякотные нервные волокна обладают более высокой лабильностью по сравнению с другими нервными образованиями. В чувствительных нервных волокнах частота разряда может достигать 1000 и более импульсов в 1 сек. Очень низкая лабильность у безмякотных волокон.

Нейронные сети построены из трёх главных компонентов: 1) входные волокна, 2) вставочные нейроны, 3) эфферентные нейроны. Самые простые нейронные цепи явл. локальные сети (микросети). Они имеются в разных отделах мозга. Они служат: 1) для усиления слабых сигналов, 2) выделение контрастов, 3) поддержания ритмов или сохранения рабочего состояния нейронов путём регулировки их входов. Более сложными явл. сети с отдалёнными связями, соединяющие две или несколько областей нервной системы с локальными сетями.Самый высокий уровень организации – система, соед. между целым рядом нервных областей, управляющая поведением, в котором участвует весь организм – сети распределённых систем.

Постсинаптическое торможение - нервный процесс, обусловленный действием на постсинаптическую мембрану специфических тормозных медиаторов (глицин, гаммааминомаслянная кислота), выделяемых специализированными пресинаптическими нервными окончаниями. Медиатор, выделяемый ими, изменяет свойства постсинаптической мембраны, что вызывает подавление способности клетки генерировать возбуждение. При этом происходит кратковременное повышение проницаемости постсинаптической мембраны к ионам К+ или CI-, вызывающее снижение ее входного электрического сопротивления и генерацию тормозного постсинаптического потенциала (ТПСП). 

Скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, имеющих точки прикрепления к костям и расположенных параллельно друг другу. Каждое мышечное волокно (миоцит) включает множество субъединиц – миофибрилл , которые построены из повторяющихся в продольном направлении блоков (саркомеров). Саркомер является функциональной единицей сократительного аппарата скелетной мышцы. Миофибриллы в мышечном волокне лежат таким образом, что расположение саркомеров в них совпадает. Это создает картину поперечной исчерченности.

Скелетные мышцы представляют собой активную часть опорно-двигательного аппарата. Главная функция мышц – сократительная: они обеспечивают поддержание позы, передвижение тела в пространстве, перемещение частей тела относительно друг друга. Кроме того, мышцы являясь источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.

Продолговатый мозг и варолиев мост (в целом — задний мозг) являются частью ствола мозга. Продолговатый мозг имеет форму конуса или луковицы. Узкий конец конуса направлен вниз к спинному мозгу, расширенная часть (основание) направлена вверх к мосту и мозжечку заднего мозга. Границей между продолговатым и спинным мозгом считается выход 1-й пары корешков шейных нервов. 

Верхней границей продолговатого мозга с вентральной стороны является хорошо выраженная борозда. С дорсальной стороны верхняя граница представлена мозговыми полосками, которые традиционно называют смозга. Продольный размер продолговатого мозга составляет 3,0-3,2 см, поперечный - до 1,5см, переднезадний - до 1 см. Передняя (вентральная) поверхность продолговатого мозга расположена на скате черепа до уровня отверстия. 

Мозжечок (cerebellum; синоним малый мозг) — отдел головного мозга, обеспечивающий координацию движений, мышечный тонус и равновесие тела. Мозжечок расположен в задней черепной ямке над продолговатым мозгом и мостом. 

Над мозжечком находятся затылочные доли большого мозга; между ними и мозжечком натянута палатка (или намет) мозжечка — отросток твердой мозговой оболочки. 

Гипоталамус или подбугорье — отдел промежуточного мозга, расположенный ниже таламуса, или «зрительных бугров», за что и получил своё название. Гипоталамус располагается спереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную спереди зрительную и обонятельную части. 

К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной части нервной системы. В гипоталамусе имеются нейроны обычного типа и нейросекреторные клетки. И те, и другие вырабатывают белковые секреты и медиаторы, однако в нейросекреторных клетках преобладает белковый синтез, а нейросекрет выделяется в лимфу и кровь. 

Кора больших полушарий головного мозга, слой серого вещества толщиной 1—5 мм, покрывающий полушария большого мозга млекопитающих животных и человека. Эта часть головного мозга, развившаяся на поздних этапах эволюции животного мира, играет исключительно важную роль в осуществлении психической, или высшей нервной деятельности, хотя эта деятельность является результатом работы мозга как единого целого. 

Взаимоотношение полушарий большого мозга определяется как функция, обеспечивающая специализацию полушарий, облегчение выполнения регуляторных процессов, повышение надежности управления деятельностью органов, систем органов и организма в целом.

Концепция доминантности полушарий, согласно которой во всех гностических и интеллектуальных функциях ведущим у «правшей» является левое полушарие, а правое оказывается «глухим и немым», просуществовала почти столетие. Однако постепенно накапливались свидетельства, что представление о правом полушарии как о второстепенном, зависимом, не соответствует действительности. 

Высшая нервная деятельность — совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде. В ее основе лежит осуществление сложных рефлекторных актов.

Впервые материалистическое объяснение высшей нервной деятельности человека дал И.М. Сеченов. Он доказал, что все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлекторными. И.П. Павлов развил идеи И.М. Сеченова экспериментально. Он открыл нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействия внешней среды — условный рефлекс. И.П. Павловым было создано учение о безусловных и условных рефлексах.

Настоящая природа темперамента и характера человека была раскрыта И.П. Павловым с помощью учения о ВНД. Многочисленные наблюдения и специальные опыты на животных, осуществленные И.П. Павловым и сотрудниками, убедительно показали, что разные темпераменты есть не что иное, как проявление индивидуальных различий в свойствах протекания возбудительных и тормозных процессов в высших отделах головного мозга. Характер человека складывается из его врожденного темперамента плюс изменения темперамента, обусловленные воспитанием, плюс сумма сложнейших отношений с окружающими людьми и событиями.

Анализатор – совокупность центральных и периферических образований, воспринимающих и анализирующих изменения внешней и внутренней сред организма. 

В основу классификации анализаторов положены различные признаки: природа действующего раздражителя, характер возникающих ощущений, уровень чувствительности рецепторов, скорость адаптации и многое другое. Но основной является классификация анализаторов, в основе которой лежит их назначение. В связи с этим выделяют несколько видов анализаторов.

Возбуждение зрительных рецепторов происходит в результате фотохимической реакции того или иного зрительного пигмента в ответ на действие света определенной длины волны.

В палочках зрительный пигмент родопсин под воздействием света подвергается многоступенчатому фотохимическому процессу – изомеризации. В итоге родопсии распадается на опсин и ретиналь, а рецептор возбуждается.

В колбочках изомеризации подвергаются выше названные фотопигменты, чувствительные только к определенным длинам световых волн. Эти различия и составляют основу цветового зрения.

Периферический отдел вестибулярного анализатора человека является частью внутреннего уха. Он состоит из трех полукружных каналов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, сферического и эллиптического мешочков преддверия (круглого и овального) (рис. 73). В полости их находится жидкость — эндолимфа. В мешочках преддверия расположены рецепторные волосковые клетки, образующие возвышения — пятна. Волосковые клетки могут быть шаровидной и цилиндрической формы, их поверхность снабжена волосками, а к основанию подходят безмиелиновые окончания чувствующих волокон вестибулярно-преддверного нерва (рис. 74, А). Волоски рецепторных клеток погружены в студенистую отолитовую мембрану, в которой находятся кристаллы кальцита — статоконии (отолиты) (рис. 74, Б).

Эндокри́ннаясисте́ма — система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки.

Особенно важную роль в гуморальном взаимодействии органов, тканей и клеток играют те из них, которые имеют специализированную способность вырабатывать вещества, изменяющие состояние организма, функцию, обмен веществ и структуру органов и тканей. Эти вещества называют гормонами (от греческого слова «horman» — возбуждать), а выделяющие их органы—эндокринными железами, или железами внутренней секреции. Они названы так потому, что в отличие от желез внешней секреции не имеют выводных протоков и выделяют образующиеся в них вещества непосредственно в кровь.

Тиреотропный гормон - Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ. Синтез осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиз.

Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.

Кровь – соединительная ткань, ярко-красного цвета, непрерывно циркулирующая по замкнутой системе кровеносных сосудов. В организме взрослого человека содержится приблизительно 5 литров крови. 

Состав крови в процентах: плазма (жидкое межклеточное вещество) – 54% клетки – форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) – 46% вода, сухого вещества 8 – 10% Cухое вещество представлено органическими: белки (фибриноген, альбумин, глобулины), углеводы, жиры – 78%; неорганическими веществами (0,9%): минеральные соли в виде ионов (К+, Na+). 

Лейкоци́ты  — неоднородная группа различных по внешнему виду и функциям клеток крови человека и животных, выделенная по признакам наличия ядра и отсутствия самостоятельной окраски. Образуются в красном костном мозге, обнаруживаются во всём организме животного. Продолжительность жизни лейкоцита колеблется от нескольких часов до нескольких лет. Главная функция лейкоцитов — защита организма от патогенов и удаление продуктов разрушения тканей.

Иммунитет – это комплексный процесс, состоящий в защите организма от проникновения чужеродных объектов, а также в устойчивости к отравляющим веществам. Такими чужеродными объектами являются бактерии и их отходы, вирусы, одноклеточные, паразитарные организмы, чужеродные ткани и органы (внедренные хирургическим путем), опухолевые клетки и т.д. Вместе с тем иммунная реакция может происходить по разным сценариям. Вначале иммунная система блокирует деятельность чужеродных объектов (иммуногенов), создавая особые химически реактивные молекулы (иммуноглобулины), ингибирующие деятельность иммуногенов. Иммуноглобулины создаются лимфоцитами, которые являются основными клетками иммунной системы.

Для понимания функциональных особенностей сердца необходимо знать строение его мышечных волокон. Клетки сердечной мышечной ткани - миоциты - почти прямоугольной формы. Их длина равна - 50-120 мк, а ширина 15-20 мк. Эти клетки имеют 1-2 ядра удлиненной формы. В периферической части цитоплазмы этих клеток особенно густо располагаются миофибриллы толщиной 1-3 мк. Миофибриллы располагаются строго прямолинейно и состоят из более мелких волокон - тонких (актиновые нити) и толстых (миозиновые нити) протофибрилл, которые создают, так же как и в поперечнополосатой скелетной мышце, поперечную исчерченность. Отличительная особенность миоцитов заключается в том, что цитоплазматическая есть у них слабее развита, чем в скелетной мышце. В сердечной мышце саркоплазматический ретикулюм сильнее выражен в волокнах, обладающих наибольшей частотой сокращения.

Врач судит о работе сердца по внешним проявлениям его деятельности, к которым относятся верхушечный толчок, сердечные тоны и электрические явления, возникающие в работающем сердце.

Верхушечный толчок. Сердце во время систолы желудочков совершает вращательное движение, поворачиваясь слева направо, и меняет свою форму - из эллипсоидального оно становится круглым. Верхушка сердца поднимается и надавливает на грудную клетку в области пятого межреберного промежутка. Во время систолы сердце становится очень плотным, поэтому надавливание верхушки сердца на межреберный промежуток можно видеть (выбухание, выпячивание), особенно у худощавых субъектов. Верхушечный толчок можно прощупать (пальпировать) и тем самым определить его границы и силу.

Показатели работы сердца рефлекторно изменяются в зависимости от напряжения О2 и СО2 в крови, от объема протекающей крови, от эмоционального состояния и физической нагрузки. Так, при физической нагрузке ударный объем может увеличиться в 2 – 3 раза, частота сокращений – в 3 – 4 раза, минутный объем кровообращения – в 4 – 5 раз. Механизмы регуляции работы сердца включают в себя интракардиальные и экстракардиальные части.

Дыхание – это совокупность процессов и механизмов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение избытка углекислого газа организмом, и направленных на поддержание газового гомеостазиса.

Функции и этапы дыхания.

Функции системы дыхания

1.газообмен между клетками организма и окружающей средой

2.выделение летучих соединений

3.депонирование крови

Дыхательный центр. Вы знаете, что дыхательные движения совершаются благодаря согласованным сокращениям и расслаблениям многих дыхательных мышц, ритмически сменяющим друг друга. От чего зависит такая согласованность и ритмичность ?

В продолговатом мозге (цвет. табл. X) находится группа клеток - дыхательный центр. В нем возникают ритмические возбуждения, которые проводятся к дыхательным мышцам. Этим объясняется правильное чередование дыхательных движений.

Двенадцатиперстная кишка играет основную роль в пищеварении. В нее изливаются главные пищеварительные соки: поджелудочный, кишечный и желчь; в слизистой оболочке кишки образуются гормоны, регулирующие секрецию желудка, поджелудочной железы, печени; здесь находится датчик ритма, задающий частоту сокращений двенадцатиперстной и тонкой кишки.

Для получения поджелудочного сока или желчи в чистом виде собаке накладывают 

Обмен белков. Белки составляют около 25% от общей массы тела. Это самая сложная его составная часть. Белки представляют собой полимерные соединения, состоящие из аминокислот. Белковый набор каждого человека является строго уникальным, специфичным. В организме белок пищи под действием пищеварительных соков расщепляется на свои простые составные части – пептиды и аминокислоты, которые затем всасываются в кишечнике и поступают в кровь. Из 20 аминокислот только 8 являются незаменимыми для человека. К ним относятся: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фенилаланин. Для растущего организма необходим также гистидин.

Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов:  1) клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи;  2) канальцевой реабсорбции — процесса обратного всасывания профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в кровь;  3) канальцевой секреции — процесса переноса из крови в просвет канальцев ионов и органических веществ.  Клубочковая фильтрация Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в полость капсулы происходит через клубочковый, или гломерулярный, фильтр.