Контрольная работа по "Физиология"

Семинарское занятие по физиологии, подготовила Захарченко Наталья Валерьевна, 5 группа, ФР, 3 курс.

1.       Состав, объем и основные функции крови.

Объем крови.

Общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. Повышение общего объема крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией.

Функции крови.

• Транспортная - выражается в том, что кровь переносит (транспортирует) различные вещества: кислород, углекислый газ, питательные вещества, гормоны и т. д.

• Дыхательная - перенос кислорода от органов дыхания к клеткам организма и углекислого газа от клеток к легким.

• Трофическая - перенос питательных веществ от пищеварительного тракта к клеткам организма.

• Экскреторная - транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты, углекислого газа и др.), а также избыточной воды, органических и минеральных веществ к органам выделения (почки, легкие, потовые железы и др.).

• Терморегуляторная - выражается в том, что кровь, обладая большой теплоемкостью, транспортирует тепло от более нагретых органов к менее нагретым и органам теплоотдачи, т. е. Кровь способствует перераспределению тепла в организме и поддержанию температуры тела.

• Защитная - проявляется в процессах гуморального (связывание антигенов, токсинов, чужеродных белков, выработка антител) и клеточного (фагоцитоз) специфического и неспецифического иммунитета, а также в процессах свертывания (коагуляции) крови, протекающих с участием компонентов крови.

• Регуляторная - проявляется в реализации гуморального вида регуляции, т. е. регуляции через доставку гормонов, пептидов и других биологически активных веществ к клеткам организма. Таким образом, кровь, осуществляя связь между различными компонентами организма, обеспечивает объединение их в единое целое и соотнесение уровней их функционирования между собой.

• Осуществление креаторных связей - передача с помощью макромолекул информации, которая обеспечивает регуляцию внутриклеточных процессов синтеза белка, сохранение степени дифференцированности клеток, постоянства структуры тканей и т.д.

• Гомеостатическая - участие крови в под держании постоянства внутренней среды организма (например, постоянства рН, водного баланса, уровня глюкозы и др.).

Состав крови.

Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40 – 45%, на долю плазмы – 55 – 60% от объема крови.

Плазма крови.

• Эритроциты, или красные кровяные тельца. Содержат гемоглобин - дыхательный пигмент красного цвета.

• Лейкоциты, или белые кровяные тельца. Выполняют защитные функции.

• Тромбоциты, или кровяные пластинки. Необходимы для свертывания крови.

Плазма крови - это раствор, состоящий  из воды (90-92%) и сухой остаток (10 – 8%), состоящий  из органических и неорганических веществ. В него входят форменные элементы - кровяные тельца и пластинки. Кроме того, в плазме содержится целый ряд растворенных веществ:

• Белки. Это альбумины, глобулины и фибриноген.

• Неорганические соли. Находятся растворенными в виде анионов (ионы хлора, бикарбонат, фосфат, сульфат) и катионов (натрий, калий, кальций и магний). Действуют как щелочной резерв, поддерживающий постоянство рН, и регулирует содержание воды.

• Транспортные вещества. Это вещества - производные от пищеварения (глюкоза, аминокислоты) или дыхания (азот, кислород), продукты обмена (двуокись углерода, мочевина, мочевая кислота) или же вещества, всасываемые кожей, слизистой оболочкой, легкими и т.д.

• В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).

К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2 – 3,5%) и фибриногеном (0,2 – 0,4%).

К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак).

В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4 – 6,6 ммоль/л (80 – 120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови и фибринолиза. Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9 – 1%. К этим веществам относятся в основном катионы Nа+, Са2+, К+, Mg2+ и анионы Сl-, НРО42-, НСО3-.

Форменные элементы крови.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты составляют более 99% клеток крови. Они составляют 45% объема крови. Эритроциты - это красные кровяные тельца, имеющие форму двояковогнутых дисков диаметром от 6 до 9 мкм, а толщиной 1 мкм с увеличением к краям до 2,2 мкм. Эритроциты такой формы называются нормоцитами. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов – дыхательной. Специфическая форма обеспечивает также прохождение эритроцитов через узкие капилляры.

Кровь имеет красный цвет благодаря  присутствующему в эритроцитах белку, который называется гемоглобин. Именно гемоглобин связывает кислород и разносит его по всему организму, обеспечивая дыхательную функцию и поддержание рН крови. Гемоглобин - белок, образованный четырьмя цепями аминокислот.

У мужчин в крови содержится в среднем 130 – 1б0 г/л гемоглобина, у женщин – 120 – 150 г/л. В норме в крови у мужчин содержится 4,0 – 5,0х10"/л, или 4 млн – 5 млн эритроцитов в 1 мкл, у женщин – 4,5х10"/л, или 4,5 млн в 1 мкл. Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, уменьшение эритропенией. Образование эритроцитов происходит в костном мозге путем эритропоэза.

Лейкоциты или белые кровяные шарики обладают полной ядерной структурой. Их ядро может быть округлым, в виде почки или многодольчатым. Их размер - от 6 до 20 мкм. Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека колеблется в пределах 4,0 – 9,0х10' /л, или 4000 – 9000 в 1 мкл. Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией.

Виды лейкоцитов:

Нейтрофилы являются самой многочисленной группой. Основная их функция – фагоцитоз бактерий и продуктов распада тканей с последующим перевариванием их при помощи лизосомных ферментов (протеазы, пептидазы, оксидазы, дезоксирибонуклеазы).

Эозинофилы также обладают способностью к фагоцитозу, но это не имеет серьезного значения из-за их небольшого количества в крови. Основной функцией эозинофилов является обезвреживание и разрушение токсинов белкового происхождения, чужеродных белков, а также комплекса антиген-антитело.

Базофилы продуцируют и содержат биологически активные вещества (гепарин, гистамин и др.), чем и обусловлена их функция в организме.

Моноциты обладают выраженной фагоцитарной функцией.

Лимфоциты являются центральным звеном иммунной системы организма.

Тромбоциты, или кровяные пластинки – плоские клетки неправильной округлой формы диаметром 2 – 5 мкм. Тромбоциты человека не имеют ядер - это фрагменты клеток, которые меньше половины эритроцита. Количество тромбоцитов в крови человека составляет 180 – 320х10'/л, или 180 000 – 320 000 в 1 мкл. Имеют место суточные колебания: днем тромбоцитов больше, чем ночью. Увеличение содержания тромбоцитов в периферической крови называется тромбоцитозом, уменьшение – тромбоцитопенией.

2. Регуляция системной гемодинамики в покое и при мышечной работе.

Основными показателями гемодинамики являются объемная скорость, скорость кругооборота крови, давление в разных областях сосудистой системы.

Объемная скорость движения крови характеризует ее количество (в миллилитрах), протекающее через поперечное сечение сосуда за единицу времени (1 мин). Объемная скорость кровотока прямо пропорциональна перепаду давления в начале и конце сосуда и обратно пропорциональна его сопротивлению току крови. В организме отток крови от сердца соответствует ее притоку к нему. Это означает, что объем крови, протекающей за единицу времени через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, одинаков.

Линейная скорость движения крови (v) характеризует скорость перемещения ее частиц вдоль сосуда при ламинарном потоке. Она выражается в сантиметрах в секунду и определяется как отношение объемной скорости кровотока Q к площади поперечного сечения сосуда πr2.

Линейная скорость кровотока различна и в отдельных участках сосудистого русла по ходу сосудистого дерева. Она зависит от общей суммы площади просветов сосудов этого калибра в рассматриваемом участке.

Кровь выталкивается отдельными порциями, поэтому кровоток в аорте и артериях пульсирует. При этом его линейная скорость возрастает в фазе систолы и снижается во время диастолы. В капиллярной сети в силу особенностей строения предшествующих ей артерий пульсовые толчки исчезают и линейная скорость кровотока приобретает постоянный характер.

Скорость кругооборота крови отражает время, за которое частица крови проходит большой и малый круг кровообращения. У человека минимальное время полного кругооборота составляет 20-23 с.

Давление в артериальном русле

Основной функцией артерий является создание постоянного напора, под которым кровь движется по капиллярам. Обычно объем крови, заполняющий всю артериальную систему, составляет примерно 10-15% от общего объема циркулирующей в организме крови.

Уровень кровяного давления (обычно выражаемый в миллиметрах ртутного столба) определяется совокупностью ряда таких факторов, как нагнетающая сила сердца, периферическое сопротивление сосудов, объем крови. Однако главным из них является работа сердца.

Нагнетающая сила сердца. При каждой систоле и диастоле кровяное давление в артериях колеблется. Его подъем вследствие систолы желудочков характеризует систолическое (максимальное), давление. У человека в возрасте 16-45 лет систолическое давление в аорте составляет 110-125 мм рт. ст. В концевых разветвлениях артерий и артериолах оно уменьшается до 20-30 мм рт. ст., что связано с высоким гидроди­намическим сопротивлением этих сосудов.

Спад давления во время диастолы соответствует диастолическому (минимальному) давлению. Его величина зависит главным образом от периферического сопротивления кровотоку и частоты сердечных сокращений.

Разность между систолическим и диастолическим давлением, т.е. амплитуду колебаний, называют пульсовым давлением. Пульсовое давление пропорционально объему крови, выбрасываемой сердцем при каждой систоле. В мелких артериях пульсовое давление снижается, а в артериолах и капиллярах оно постоянно.

Эти три величины - систолическое, диастолическое и пульсовое давление крови - служат важными показателями функционального состояния всей сердечно - сосудистой системы и деятельности сердца в определенный период.

В плечевой артерии здорового человека в возрасте 20-40 лет систолическое давление составляет 110-120 мм рт. ст., диастолическое - 70-80 мм рт. ст., пульсовое - 40 мм рт. ст. В мелких сосудах большого круга кровообращения разность между этими уровнями, т. е. пульсовое давление, значительно меньше. Давление в легочной артерии малого круга кровообращения равно соответственно 25 и 10 мм рт. ст. Артериальное давление претерпевает суточные колебания. У человека они не превышают ± 10 мм рт. ст.

Повышение артериального давления по сравнению с определенными для данного организма величинами называют артериальной гипертензией, снижение - артериальной гипотензией.

Периферическое сопротивление - это второй фактор, определяющий артериальное давление. Сопротивление зависит в основном от диаметра прекапиллярных сосудов - мелких артерий и артериол, вследствие чего их называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами. Артериолы имеют толстые гладкомышечные стенки и способны легко изменять свой просвет. Уменьшение просвета приводит к задержке крови в артериях и, соответственно, к повышению систолического и диастолического давления, ухудшению местного кровообращения питаемой сосудом области. При расширении просвета артериол направленность реакции противоположна.

Количество циркулирующей в сосудах крови и ее вязкость это третий и четвертый факторы, от которых зависит уровень артериального давления. Обильные кровопотери приводят к снижению кровяного давления, напротив, переливание больших количеств крови повышает артериальное давление.

Артериальное давление зависит и от притока венозной крови к сердцу, например при мышечной работе. Это происходит потому, что, согласно закону Франка-Старлинга, приток крови в сердце усиливает систолическое сокращение и, следовательно, увеличивает ее отток в сосуды.

Адаптация кровообращения к потребностям организма осуществляется благодаря тесной взаимосвязи региональных и высших механизмов.

Функциональные параметры кровообращения постоянно улавливаются рецепторами, которые расположены в разных отделах сердечно - сосудистой системы.  Афферентные импульсы от этих рецепторов поступают в сосудодвигательные центры продолговатого мозга,               которые посылают сигналы как по эфферентным волокнам к эффекторам - сердцу и сосудам,  так и в другие отделы центральной нервной системы, участвующие в нейрогуморальной регуляции кровообращения и гормональной регуляции кровообращения.

Основные механизмы общей сердечно - сосудистой регуляции направлены на поддержание в сосудистой системе градиента давления, необходимого для нормального кровотока. Это осуществляется путем сочетания изменений общего периферического сопротивления и сердечного выброса. Если в результате расширения резистивных сосудов падает общее периферическое сопротивление, то компенсаторно увеличивается сердечный выброс,  и наоборот. В то же время, когда в результате повышенных потребностей в кровоснабжении каких- либо органов сосуды этих органов расширяются, то общее периферическое сопротивление поддерживается за счет сужения других сосудов.