Физиология

Для характеристики и сравнения возбудимости отдельных тканей используют следующие показатели: порог силы, хронаксия, лабильность, аккомодация.

Порог силы — наименьшая сила раздражителя, которая вызывает критический уровень деполяризации и переход локального ответа в генерализованный.

Пороговая сила стимула в известной мере зависит от длительности его действия. Эта зависимость четко проявляется при раздражении электрическим током и выражается кривой силы-времени. Большое значение для возникновения возбуждения имеет скорость нарастания силы раздражителя. При медленном увеличении силы тока потенциал действия не возникает потому, что процесс генерализации локального потенциала не развивается. Это явление — зависимость порога возбуждения от нарастания силы раздражающего тока — называют аккомодацией. Аккомодация связана с процессами, вызьтаюпгими деполяризацию мембраны, инактивацию натриевой проницаемости и повышение проницаемости для ионов калия. Вследствие этого уменьшается входящий ток натрия и увеличивается выходящий ток калия. Поэтому для достижения критического уровня деполяризации необходимо повышать порог силы. Возбудимость ткани важный показатель ее функционального состояния. При определении возбудимости ткани учитывают не только силу раздражителя, но и время его действия. Чем короче время (в определенных пределах) действия раздражителя на ткань, при той же его силе, тем выше возбудимость ткани.

Реобаза - наименьшая сила постоянного электрического тока, вызывающая при достаточной длительности его действия

Хронаксия – минимальное время, требуемое для возбуждения мышечной либо нервной ткани постоянным электрическим током удвоенной пороговой силы (реобаза).

При прохождении волны возбуждения возбудимость изменяется. Раздражаемый участок, где возникает волна возбуждения, на некоторе время становится невозбудимым (рефракторный период). Затем возбудимость последовательно восстанавливается (фаза относительной невозбудимости рефракторности), после чего наступает фаза повышенной возбудимости (экзальтационная фаза). Другим существенным показателем функционального состояния ткани является ее лабильность, т. е. скорость протекания процесса возбуждения.

Лабильность измеряется тем максимальным количеством импульсов, которые ткань может воспринять и ответить на них соответствующей реакцией (числом волн возбуждения). Разные ткани обладают неодинаковой лабильностью. У нерва лабильность большая, чем у мышц, а у мышц большая, чем у синапсов. Лабильность, как и возбудимость, меняется по ходу деятельности ткани.

При систематических занятиях физическими упражнениями, особенно при воспитании быстроты, улучшаются показатели возбудимости и лабильности нервномышечной системы организма.

Возбудимость и лабильность возрастают в период врабатывания и понижаются при развитии утомления организма.

С понижением лабильности уменьшается способность ткани к ритмической деятельности. С повышением же лабильности в ткани быстрее развертываются и заканчиваются процессы возбуждения. Короче потенциал действия и фаза невозбудимости. Мышцы, обладающие большей лабильностью, сокращаются быстрее мышц, у которых лабильность ниже.

 

Эритроциты (лат. - erythrocytus; от erythros – красный, cytos – клетка) - наиболее многочисленные форменные элементы крови. Представляют собой постклеточные структуры, утратившие в процессе развития ядро и большинство органелл. Образуются в красном костном мозге, оттуда поступают в кровь, где функционируют в течение всей жизни – 100- 120 дней. Разрушаются макрофагами селезенки (преимущественно), печени и красного костного мозга. В сутки уничтожается около 1% эритроцитов. 

Функции эритроцитов: 1. Газообменная («дыхательная») – перенос кислорода и углекислого газа, обеспечивается наличием в эритроцитах гемоглобина – железосодержащего кислород-связывающего пигмента. 2.Транспортная – помимо газов эритроциты участвуют в транспорте аминокислот, гормонов, антител, лекарств, различных токсинов и других веществ. 3. Защитная – перенос на плазмолемме биологически активных веществ, в т.ч. иммуноглобулинов – факторов иммунных реакций 4. Регуляция кроветворения - обеспечение железом процессов образования гемоглобина в красном костном мозге при эритроцитопоэзе. Железо выделяется при разрушении старых эритроцитов 

Тромбоциты (от греч. thrombos – сгусток и cytos – клетка), или кровяные пластинки, представляют собой постклеточные формы тромбоцитарного ряда гематогенного дифферона. Входят в состав свертывающей системы крови. Тромбоциты образуются в красном костном мозге путем фрагментации цитоплазмы мегакариоцитов – клеток-предшественниц. 

Функции тромбоцитов: 1. Остановка кровотечения при повреждении стенки сосудов 2. Тромбообразование и формирование гемостатической пробки 3. Контроль целостности и тонуса сосудистой стенки 4. Гуморальная регуляция проницаемости стенки капилляров 5. Стимуляция регенерации сосудов и участие в заживлении ран 6. Транспорт антител, биологически активных веществ (в т.ч. серотонина) 

Лейкоциты (лат. - leucocytus; от греч. leukos – белый и cytos – клетка), или белые кровяные тельца, это дефинитивные дифференцированные клеточные формы лейкоцитарных рядов гематогенного дифферона. Имеют округлую форму и ядра различной конфигурации. У одних лейкоцитов цитоплазма содержит гранулы, поэтому их называют гранулоцитами. У других зернистость отсутствует, их относят к агранулоцитам. Выделяют три формы гранулоцитов. Те из них, гранулы которых окрашиваются кислыми красителями (эозином), называются эозинофилами. Лейкоциты, зернистость которых восприимчива к основным красителям – базофилами. Лейкоциты, гранулы которых окрашиваются и кислыми, и основными красителями, относят к нейтрофилам. Агранулоциты подразделяются на моноциты и лимфоциты. 

Основная функция лейкоцитов (вне зависимости от конкретного вида) – обеспечение иммунной защиты организма 

Во время очень продолжительной мышечной работы наряду с распадом эритроцитов может происходить увеличение объема плазмы крови (за счет обратного движения жидкости из тканевых пространств в сосудистое русло). В результате концентрация эритроцитов в крови снижается, развивается рабочая эритропения. При мышечной работе наблюдается увеличение содержания лейкоцитов в циркулирующей крови - рабочий лейкоцитоз с одновременным уменьшением в крови эозинофилов (эозинопенией). Во время мышечной работы усиливается активность свертывающей и противосвертывающей систем.

Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Эфферентные волокна блуждающего нерва проводят импульсы, тормозящие деятельность сердца. Центры блуждающих нервов нах-ся в продолговатом мозге, вторые нейроны расположены непосредственно в нервных узлах сердца. Импульсы с нервных окончаний передаются на сердце посредством медиаторов. Медиатор – ацетилхолин. Симпатические нервыусиливают работу сердца. Нейроны симп-их нервов нах-ся в верхних сегментах грудного отдела спинного мозга, отсюда возбуждение передается в шейные и верхние грудные симпатические узлы и далее к сердцу. Усиливающие нервные волокна явл-ся трофическими, т.е. действующими на сердце путем повышения обмена в-в в миокарде. Медиатор – норадреналин. Нервы, регулирующие тонус сосудов, назыв-ся сосудодвигательнымии состоят из сосудосуживающих и сосудорасширяющих. Симпатические нервные волокна выходят в составе передних корешков спинного мозга, оказываю т суживающее действие на сосуды кожи, органов брюшной полости, почек, легких и мозговых, но расширяют сосуды сердца. Сосудорасширяющие влияния оказываются парасимпатическими волокнами, которые выходят из спинного мозга в составе задних корешков.

Сосудодвигательный центр состоит из прессорного (сосудосуживающего) и депрессорного отделов. Главная роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит прессорному отделу. Высшие сосудодвые центры расположены в коре головного мозга и гипоталамусе, низшие – в спинном мозге. Нервная регуляция тонуса сосудов осущ-ся и рефлекторным путем. На основе безусловных рефлексов (оборонительных, пищевых, половых) вырабатываются сосудистые условные реакции на слова, вид объектов, эмоции и др. Рефлексы на сосуды возникаю в коже и слизистых оболочках (экстероцептивные зоны) и сердечно-сосудистой системе (интероцептивные зоны).

Гуморальная регуляция тонуса сосудов осущ-ся сосудосуживающими и сосудорасширяющими в-вами. Сосудосуж. Гормоны мозгового слоя надпочечников - адреналин и норадреналин, г-ы задней доли гипофиза – вазопрессин. Серотин – образ-ся в слизистой оболочке кишечника, неко-торых уч-ах гол.мозга и при распаде тромбоцитов. Ренин – образуется в почках. Оказывают общее действие на крупные кровеносные сосуды.

Сосудорасш. Медуллин, вырабатываемый мозговым слоем почек и простогландины – секрет предстательной железы. Брадикинин (подчелюстная и поджелудочная желез, легкие, кожа) – вызывает расслабление гладкой мускулатуры артериол и понижает кровяное давление. Ацетилхолин – образ-ся в окончаниях парасимп. нервов. Гистамин – нах-ся в стенках желудка, кишечника, коже и скелетных мышцах. Действуют местно.

Увеличение выброса адреналина из мозгового вещества надпочечников в сосудистое русло стимулирует работу сердца и суживает сосуды внутренних органов. Все это способствует нарастанию величины АД, увеличению кровотока через сердце, легкие, мозг. Во время физической активности кровоснабжение мышц возрастает в несколько раз.

При интенсивной физической работе минутный объем крови может составлять 30л и более, это в 5-7 раз превышает минутный объем крови в состоянии относительного физиологического покоя. При этом ударный объем сердца может быть равен 150-200 мл и более. Значительно увеличивается число сердечных сокращений. По некоторым данным, пульс может возрасти до 200 в 1 мин и более. АД в плечевой артерии повышается до200 мм рт.ст. Скорость кругооборота крови может увеличиваться в 4 раза.

Возбуждение - процесс высвобождения нейроном собственной энергии в ответ на раздражение, ведущий к генерализации потенциалов действия и распространению импульсной активности в нервной системе. В нейроне, находящемся в состоянии возбуждения, нарушается равновесие внутренних электрохимических процессов, что приводит к его активному ответу на воздействия внешней среды. Передача возбуждения от нейрона к нейрону осуществляется с помощью двух механизмов: 1) индукционного, благодаря влиянию электрических полей возбужденных нервных клеток на соседние; 2) путем передачи возбуждения нервных клеток через определенные соединения синапсов. Распространение возбуждения происходит диффузно (во все стороны) или направленно в зависимости от состояния окружающих нейронов.

Возбуждение в центральной нервной системе распространяется по различным конфигурациям нервных цепочек. Во всех изученных нервных сетях обнаружены: конвергенция путей, передающих информацию в высшие, а также в исполнительные центры; дивергенция путей, передающих те или иные сигналы; реверберация, или нейронные ловушки.

Конвергенция - это схождение нескольких нервных путей к одним и тем же нейронам или нервным центрам. Конвергенция многих нервных путей к одному нейрону делает этот нейрон (или нервный центр) интегратором соответствующих сигналов. Его состояние (импульсация или торможение) в каждый момент времени определяются алгебраическим сложением массы возбуждающих и тормозных входов. Иными словами, суммой всех его ВПСП и ТПСП, поступающих на данный нейрон. Если речь идет о мотонейроне, т. е. конечном звене нервного пути к мускулатуре, говорят о принципе общего конечного пути. 

Дивергенция пути сигнала наблюдается у многих вставочных нейронов, у командных клеток. Благодаря дивергенции могут формироваться процессы параллельных вычислений, что обеспечивает высокий уровень быстродействия ЦНС. Дивергенция пути обеспечивает расширение области распространения сигнала. Тем самым формируется распространение процесса возбуждения на другие нервные центры, т. е. иррадиация, возбуждение или торможение.

Процесс иррадиации играет положительную роль при формировании новых реакций организма, поскольку активация большого количества различных нервных центров позволяет выделить из их числа наиболее нужные для последующей деятельности и сформировать между ними функциональные связи, т. е. совершенствовать ответную реакцию организма. Благодаря этому процессу между различными нервными центрами возникают условные рефлексы.

Иррадиация возбуждения может оказать и отрицательное воздействие на состояние и поведение организма. Так, иррадиация сильного возбуждения в центральной нервной системе нарушает тонкие взаимоотношения, сложившиеся между процессами возбуждения и торможения в нервных центрах, и приводит к расстройству двигательной деятельности. Например, при эпилепсии возбуждение из патологического очага иррадиирует на большое количество нервных центров коры больших полушарий.

Следовательно, можно выделить направленную, или системную, иррадиацию, когда возбуждение распространяется по определенной системе нейронов и формирует координированную приспособительную деятельность организма, и бессистемную, или диффузную (ненаправленную), иррадиацию, хаотичное распространение возбуждения, при котором координированная деятельность невозможна.

Реверберация. Итальянский физиолог Лоренто де Но обнаружил наличие в ЦНС замкнутых цепочек нейронов. Попав в такую цепочку, поступивший нервный импульс может минутами или часами пробегать небольшой отрезок нейронной цепи, модицифицируя при этом синапсы. Сигнал может реверберировать до тех пор, пока или какой-либо внешний тормоз не выключит одно из звеньев цепи, или в ней не наступит утомление. Выход из такой цепочки осуществляется по коллатералям аксонов нервных клеток — участников цепи. Таким образом, при реверберации в цепочке нейронов «хранится» тот сигнал, который включил в ней циркуляцию (реверберацию) импульсов. Считалось,что реверберация может служить основой некоторых процессов памяти.

 

Мозжечок человека имеет массу около 150 г, площадь коры 1200 см2 , что составляет 50% поверхности коры больших полушарий

Кора мозжечка состоит из трех слоев: наружного — молекулярного (наружного зернистого), среднего — ганглиозного, образованного клетками Пуркинье, и зернистого (гранулярного) с многочисленными клетками-зернами (более 2 млн на 1 мм3 ). В первом слое среди небольших (10—12 мкм) мультиформных нейронов находятся корзинчатые клетки, отдающие коллатерали в нижележащий слой и оплетающие ими тела клеток Пуркинье.

Связи ядер мозжечка: Афферентные связи всех ядер - от коры мозжечка: зубчатые ядра от коры полушарий, Вставочные ядра (пробковое и шаровидное) от средней части коры. Ядро шатра – от коры червя. Эфферентные связи ядер: зубчатые ядра - к моторным зонам коры через моторные ядра таламуса; вставочные ядра – к красным ядрам; ядро шатра - к ретикулярной формации и вестибулярному ядру Дейтерса. Данные связи характеризуют место мозжечка в общей двигательной системе организма.

Функции мозжечка. Основное функциональное значение мозжечка состоит в дополнении и коррекции деятельности остальных двигательных центров. Кроме этого мозжечок связан многочисленными связями с ретикулярной формацией ствола мозга, что обуславливает его важную роль в регуляции вегетативных функций (Л.А.Орбели). В плане управления двигательной активностью мозжечок отвечает за: - регуляцию позы и мышечного тонуса; - исправление медленных целенаправленных движений в ходе их выполнения и координацию этих движений с рефлексами поддержания позы; - правильное выполнение быстрых целенаправленых движений, команда о которых поступает от головного мозга, - коррекцию медленных целенаправленных движений и их координацию с рефлексами поддержания позы.

Функции лимбической системы: регулирует работу внутренних органов. При поражении лимбической системы - нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы; при поражении миндалевидных ядер - нарушение обменных процессов в миокарде; поражение свода - нарушение кровоснабжения желудочно-кишечного тракта (до язвы); гиппокамп - высший центр обоняния;

обеспечивает различные формы поведения. Разрушение миндалевидных ядер - нарушение инстинкта продолжения рода; эмоциональные реакции;

обеспечивает различные формы памяти. При поражении гиппокампа - корсаковский синдром: ретроградная амнезия; поражение поясной извилины - страдает запоминание, выработка практических навыков; лимбическая система способствует проявлению условных рефлексов.

 

Вегетативная нервная система – это одна из частей нашей нервной системы. Вегетативная нервная система отвечает за: деятельность внутренних органов, деятельность желез внутренней и внешней секреции, деятельность кровеносных и лимфатических сосудов, а также в некоторой части за мускулатуру.

Вегетативная нервная система делится на два раздела: 1) симпатический раздел;

2) парасимпатический раздел. 

Симпатическая нервная система расширяет зрачок, она же вызывает учащение пульса, повышение кровяного давления, расширяет мелкие бронхи и т. д. Данная нервная система осуществляется симпатическими спинномозговыми центрами. Именно от этих центров начинаются периферические симпатические волокна, которые расположены в боковых рогах спинного мозга.

Парасимпатическая нервная система отвечает за деятельность мочевого пузыря, половых органов, прямой кишки, а также она «раздражает» ряд других нервов (например, языкоглоточный, глазодвигательный нерв). Такая «разнообразная» деятельность парасимпатической нервной системы объясняется тем, что ее нервные центры расположены как в крестцовом отделе спинного мозга, так и в стволе головного мозга. Нервные центры, которые расположены в крестцовом отделе спинного мозга, контролируют деятельность органов, расположенных в малом тазу; нервные центры, которые расположены в стволе головного мозга, регулируют деятельность остальных органов через ряд специальных нервов.

Контроль за деятельностью симпатической и парасимпатической нервной системы осуществляется специальными вегетативными аппаратами, которые расположены в головном мозге.

Вегетативная нервная система, в отличие от соматической НС, имеет ряд особенностей: 1 – она контролируется, но не управляется корой головного мозга; 2 – она не имеет собственных чувствительных волокон, которые являются общими для СНС и ВНС; 3 – двигательные вегетативные волокна переключаются в вегетативных ганглиях и состоят из преганглионарного и постганглионарного участков.

Высшие вегетативные центры (надсегментарные) объединяют и регулируют деятельность симпатического и парасимпатического отделов, координируют функции рабочего органа через несколько сегментарных центров, а также путём взаимодействия с другими регулирующими системами – эндокринной, кровеносной и др., к ним относятся: Ретикулярная формация, Мозжечок, Гипоталамус, лимбическая система, Полосатое тело

Роль гипоталамуса в регуляции вегетативных функций. Влияние на симпатическую и парасимпатическую регуляцию позволяет гипоталамусу воздействовать на вегетативные функции организма гуморальным и нервным путями.

Раздражение ядер передней группы сопровождается парасимпатическими эффектами. Раздражение ядер задней группы вызывает симпатические эффекты в работе органов. Стимуляция ядер средней группы приводит к снижению влияний симпатического отдела автономной нервной системы. Указанное распределение функций гипоталамуса не абсолютно. Все структуры гипоталамуса способны в разной степени вызывать симпатические и парасимпатические эффекты. Следовательно, между структурами гипоталамуса существуют функциональные взаимодополняющие, взаимокомпенсирующие отношения.

В целом за счет большого количества связей, полифункциональности структур гипоталамус выполняет интегрирующую функцию вегетативной, соматической и эндокринной регуляции, что проявляется и в организации его ядрами ряда конкретных функций. 

  

Эндокринную систему составляют так называемые железы внутренней секреции, выделяющие в организм физиологически активные вещества — гормоны и не имеющие выводных протоков. Гормоны способны стимулировать или ослаблять функции клеток, тканей и органов, за счет чего эндокринные железы вместе с нервной системой и под ее контролем выполняют гуморальную регулирующую функцию, обеспечивая целостную работу всего организма.

Железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие свой секрет (гормоны) 

К чисто эндокринным железам относятся: • 1- Эпифиз • 2-Гипофиз • 11-Гипоталамус • 3-Паращитовидные железы • 4-Щитовидная железа • Надпочечники: • 7-Мозговое вещество надпочечной железы • 8-Корковое вещество надпочечной железы

К смешанным железам относятся: • 5-Вилочковая железа • 9-Поджелудочная железа • 10-Яички • Яичники и плацента

ЖВС:

1)Гипофиз – является главной ЖВС, т.к регулирует деятельность большинства других ЖВС, состоит из 3х долей: А) Передняя (Аденогипофиз) вырабатывает 6 гормонов: - Тропные гормоны: Адренокортикотропный (влияет на корковое вещество надпочечников) ; Тиреотропный (стимулирует функцию щитовидной железы); 2 гонодотропных (на половые Железы). -Эфекторные: Гормон роста (вызывает только количественный рост ткани); пролактин (стимулирует выработку молока молочными железами).

Б) Промежуточная доля гипофиза вырабатывает миланоцит стимулирующий гормон. В) Задняя (нейрогипофиз):

-Вазопрессин (антидиуретический гормон) – повышает артериальное давление, а так же участвует в образовании вторичной мочи, вызывая обратное всасывание воды в почечные канальцы. -Оксидоцин вызывает сокращение гладкой мускулатуры беременной матки.

2)Эпифиз - выделяет в кровь гормон мелатонин. Тормозит выделение гормонов, торможение полового развития.

3)Гипоталамическая система: Гипоталамус вырабатывает нейрогормоны под влиянием КБП. Их называют рилизингфакторами или либерины, которые стимулируют активность аденогипофиза. Статины тормозят работу гипофиза. Кроме этого гипоталамус вырабатывает предшественников вазопрессина и оксидоцина.

4)Щитовидная железа Состоит из 2х долей. Вырабатывает 3 гормона. Для выработки 2х требуется йод – тироксин и – трийодтиронин, влияет на все уровни обмена веществ. Третий гормон – кальцитонин, для увеличения прочности костей.

5)Паращитовидные железы Вырабатывают – паратгормон высвобождает кальций из костей.

6)Вилочковая (тимус)

Вырабатывает – тимозин он стимулирует выработку атител – тимопоэтин развитие и распределение лимфоцитов участвующих в иммунитете. Тимус участвует в росте организма и тормозит преждевременное половое созревание.

7)Поджелудочная железа: +-Островки Лангерганса состоят из альфа клеток (малочисленные) и бета клеток (многочисленные). Альфа клетки вырабатывают – глюкогон, стимулирует образование глюкозы. Бета клетки продуцируют инсулин, уменьшает содержание глюкозы в крови.

Для изучения функций желез внутренней секреции обычно применяются следующие методы: Экстирпации желёз внутренней секреции (эндокринных); Избирательное разрушение или подавление инкреторных клеток в организме; Трансплантация эндокринных желез; Введение экстрактов эндокринной железы интактным животным или после удаления соответствующей железы и др.