Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология




НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине Физиология
страница7/22
Дата29.11.2012
Размер3.22 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   22
Раздел 2. Физиология систем организма


Лекция 2. Физиология системы крови. Иммунитет


2.1. Функции системы крови

В систему крови входят кровь, органы кроветворения и кроверазрушения, а также нейрогуморальный аппарат регуляции. Система крови обеспечивает перенос питательных и физиологически активных веществ, газов и макромолекул белка к органам и тканям организма (транспортная функция), выполняет защитную и терморегулирующую функции. Кровь – важнейший регулятор постоянства внутренней среды организма: через органы выделения она освобождает организм от продуктов обмена.

2.2. Состав крови

Кровь состоит из жидкой плазмы и форменных элементов – лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40–45%, остальной объем занимает плазма крови. Общее количество крови в организме составляет 6–8% от массы тела. Однако в нормальных условиях жизнедеятельности только половина крови циркулирует по кровяному руслу. Остальная кровь депонируется преимущественно в венозных сосудах органов брюшной полости, нижних конечностей, в паренхиматозной ткани селезенки и печени. В коже, подкожной жировой клетчатке кровь циркулирует в 10–20 раз медленнее, чем в других органах. Это дополнительное депо крови.

2.3. Плазма крови

В плазме крови содержится 90–92% воды и 8–10% сухого остатка, состоящего из белков, органических соединений и минеральных солей. 170-200 мг % холестерина, 20-30 мг% молочной кислоты, 80-110 мг% глюкозы. Ионы – натрий (350 мг%), хлор (320-350мг %), кальций (10-12 мг%), калий (18-20 мг%), и др. Белки плазмы – глобулины и альбумины. Регулируют водный обмен, вязкость и буферность крови, выполняют защитные функции, поддерживают осмотическое давление плазмы. Создаваемая ими часть осмотического давления – онкотическое давление – сравнительно невелика: 3,8 кПа (осмотическое давление плазмы равно 770 кПа). Но вследствие больших размеров молекулы белка не проходят через стенки кровеносных сосудов, удерживая в них воду. Поддержание нормального осмотического, и частности онкотического, давления является необходимым условием сохранения гомеостаза. В частности, антитела синтезируются в основном из гамма-глобулинов. При попадании в организм антигенов антитела связываются с ними своими активными центрами. Микроорганизмы при этом теряют способность к размножению, а токсины нейтрализуются. Антитела синтезируются в плазматических клетках, являющихся производными особой группы лимфоцитов, так называемых В-лимфоцитов. Они образуются из стволовых клеток костного мозга. При попадании антигенов в кровь В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки под влиянием тимус-зависимых, т. е. проходящих в процессе созревания через тимус (вилочковую железу), лимфоцитов. Синтез глобулинов происходит в печени. Белковый комплекс пропердин, содержащий липиды и полисахариды, способен вступать в реакции с белками вирусов и бактерий, инактивируя их болезнетворное действие. Интерферон действует на внедрившиеся в клетку вирусы, разрушая их генетическую структуру. Фибриноген является важнейшим фактором свертывания крови, т. е. образования желеобразного белкового сгустка, препятствующего кровопотере.

2.4. Буферные системы крови

Кровь выполняет буферную функцию в организме, т. е. смягчает агрессивное действие избытка кислых или щелочных продуктов. Эта способность крови зависит от особого физико-химического состава буферных систем, нейтрализующих кислые или щелочные продукты, накапливающиеся в организме. Обычный буферный раствор – это смесь слабой кислоты с ее солью, образованной сильными основаниями. В крови такую буферную систему представляет смесь угольной кислоты с бикарбонатами щелочных металлов – калия и натрия. Кровь имеет слабощелочную реакцию (рН крови колеблется от 7,3 до 7,4) . В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит буферной активности гемоглобина и эритроцитов, белкам крови, а также фосфатному буферу.

Гемоглобиновый буфер состоит из восстановленного гемоглобина (ННЬ) и его калиевой соли (КНЬО2). В капиллярах тканей оксигемоглобин отдает кислород, превращаясь в слабодиссоциирующую кислоту, связывающую избыток СО2, поступающего в эритроциту. В капиллярах легких кровь обогащается кислородом. Гемоглобин превращается в оксигемоглобин – кислоту более сильную, чем угольная. Оксигемоглобин вытесняет ионы К+ из бикарбонатов, образуя КНЬО2. Образующаяся при этом угольная кислота распадается на углекислый газ и воду. Углекислый газ переходит в полость легочных альвеол и удаляется с выдыхаемым воздухом. Нарушенное ионное равновесие между эритроцитом и плазмой восстанавливается переходом анионов НСО3 из плазмы в эритроцит. Освобождающиеся при этом ионы Na+ связываются диффундирующими из эритроцита в плазму ионами С1~.

Буферные свойства белков основаны на их амфотерности. В кислотной среде – как слабые щелочи, в щелочной - реагируют как слабые кислоты.

Фосфатный буфер крови состоит из смеси гидрофосфата (Na2HPO4) и дигидрофосфата (NaH2PO4). Дигидрофосфат слабо диссоциирует и проявляет кислые свойства. Гидрофосфат обладает выраженными щелочными свойствами. При накоплении в крови избытка кислот гидрофосфат натрия образует с ними соответствующие соли и дигидрофосфат натрия:

При напряженной мышечной работе буферные системы оказываются не в состоянии нейтрализовать накапливающиеся в крови продукты неполного обмена (в частности, молочную кислоту). Реакция крови сдвигается в кислую сторону. Это явление называется метаболическим ацидозом. Последствия ацидоза ликвидируются в восстановительном периоде.

2.5. Морфология и функция эритроцитов

Основной физиологической функцией эритроцитов является связывание и перенос кислорода от стенок легочных альвеол к органам и тканям организма. Эритроцит является высокоспециализированной безъядерной клеткой крови. Ядро утрачивается эритроцитом в процессе созревания. Сквозь мембрану свободно проходят кислород, ионы Н+, Cl-, НСО3-, ОН-, не проходят белки. Избирательная проницаемость мембраны играет важную роль в выполнении дыхательной функции эритроцита. Около 90% сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин Hb, a 10% – минеральные соли, глюкоза, протеины, липоиды. Диаметр эритроцита крови человека составляет 7,0–7,5 мкм, а общая поверхность эритроцитов, при содержании их в 1 мм3 крови от 4,5 до 5–6 млн., составляет около 3000 м2. Гемоглобин состоит из белка глобина и четырех молекул гема (железопорфирина). Гемоглобин крови человека составляет 14–15% ее массы, т. е. около 700–750 г. Эритроциты играют важную роль в регуляции водного и солевого обмена.

2.6. Функции лейкоцитов и тромбоцитов

Основной функцией лейкоцитов является способность захватывать и переваривать белковые инородные тела (антигены), главным образом – бактерии, попавшие в кровь. После контакта с антигеном лейкоциты вырабатывают иммуноглобулины. Эта функция выполняется Т- и В-лимфоцитами. Различают зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты) лейкоциты. Гранулоциты по-разному окрашиваются кислыми и основными красителями. В соответствии с этим признаком они делятся на нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. К агранулоцитам относятся лифмоциты и моноциты.

Нейтрофилы составляют 60–70% всех лейкоцитов. Основная их функция – защита от микробов и их ядов. Обладают способностью к амебоидному движению. Свободно проходят через стенки капилляров и активно передвигаются к месту скопления бактерий. Незавершенный фагоцитоз – фагоцит погибает раньше, чем успевает справиться с инородными белковыми телами. Завершенный фагоцитоз. Нейтрофилы являются также переносчиками антител.

Базофилы составляют не более 0,5% всех лейкоцитов. Они продуцируют гепарин, входящий в антисвертывающую систему крови, участвуют в синтезе биологически активного вещества гистамина.

Эозинофилы (лейкоциты, окрашиваемые кислыми красками) разрушают токсины белковой природы. Количество их невелико – от 1 до 4% от общего числа лейкоцитов.

Моноциты являются активными фагоцитами. Проникая к месту внедрения микробов – воспалительному очагу, они превращаются в гигантские фагоциты – макрофаги.

Лимфоциты составляют от 25 до 30% общего числа лейкоцитов. Значение их многообразно. Лимфоциты играют ведущую роль в иммунологических процессах: они не только распознают проникшие в организм болезнетворные бактерии, вирусные, чужеродные белки, но и активно защищают его от этих антигенных элементов.

В Т-лимфоцитах происходит синтез веществ, активизирующих фагоцитоз и воспалительные реакции, контролируют синтез антител. В-лимфоциты после получения программы биосинтеза антител превращаются в плазмоциты – своеобразные фабрики антител. Продолжительность жизни лейкоцитов не превышает 1–2 недель. Защитная функция лейкоцитов реализуется совместно с ретикулоэндотелиальной системой (РЭС). Ретикулярные и эндотелиальные клетки, как и лейкоциты, поглощают и уничтожают чужеродные частицы, попадающие в кровь и тканевую жидкость.

Тромбоциты – мелкие безъядерные клетки, быстро разрушающиеся вне кровяного русла. В 1 мм3 крови содержится от 200 000 до 400 000 тромбоцитов. Способность тромбоцитов к быстрому разрушению при контакте с поврежденной стенкой кровеносного сосуда или окружающими тканями является чрезвычайно важным условием свертывания крови.

2.7. Свертывание крови

В первой стадии происходит образование протромбиназы. Эта стадия инициируется тромбопластинами – фосфолипидами мембран разрушающихся клеток крови, сосудов и тканей. Тромбопластины в избытке появляются в лимфе и транспортируются в кровь при мышечной деятельности и других воздействиях, опасность кровопотери при которых возрастает. Тромбопластины становятся активными под воздействием целого ряда факторов. В здоровом организме этот процесс возможен только при соприкосновении их с разрушенными частями кровеносных сосудов. Стенки кровеносных сосудов являются основным эфферентным регулятором свертывания крови.

Вторая стадия свертывания характеризуется превращением неактивного протромбина кровяных пластинок в тромбин. Этот процесс осуществляется под влиянием протромбиназы: она активирует протромбин, адсорбируя его на своей поверхности.

В третьей стадии свертывания из фибриногена крови, активированного тромбином, образуется нерастворимый белок фибрин. Нерастворимые нити фибрина вместе с форменными элементами крови образуют кровяной сгусток – тромб, который закупоривает нарушенный сосуд. В образовании фибрина важная роль принадлежит ионам Са2+ и двум активирующим факторам, находящимся в тромбоцитах. Свертывание крови активизируется симпатической нервной системой. Предупреждение тромбообразования в неповрежденных сосудах, а также рассасывание уже образовавшихся тромбов осуществляется антисвертывающей системой (АСС). Увеличение мощности АСС происходит рефлекторно, через хеморецепторы сосудов, возбуждающихся при увеличении в крови тромбина и его предшественников. Антисвертывающие вещества – антитромбин – замедляют образование протромбиназы. Выраженным антисвертывающим действием обладает гепарин. Редко встречающимся нарушением в анти-свертывающей системе является полная потеря свертываемости крови – гемофилия.

2.8. Переливание крови

К. Ландштейнер и Я. Янский – открытие в начале 20 века склеивающих факторов (аглютининов) в плазме крови получило научное обоснование переливание крови от донора к реципиенту. В нашей стране переливание крови впервые было проведено В. Н. Шамовым в 1919 г.

Если в крови донора не содержатся вещества, которые могут быть агглютинированы плазмой реципиента, переливание крови не вызывает осложнений, связанных со склеиванием эритроцитов донорской крови. Такая кровь является универсальной для переливания (I группа). Эритроциты этой группы крови не содержат агглютиногенов – веществ, которые могут быть склеены плазмой реципиента. В эритроцитах крови IV группы имеются агглютиногены, склеивающиеся под влиянием агглютининов плазмы всех групп, кроме IV. Между этими крайними группами имеются две промежуточные – II и III. В эритроцитах крови II группы имеется агглютиноген А, а в плазме – агглютинин β. В эритроцитах крови III группы содержатся агглютиноген В, а в плазме – агглютинин α. Кровь II и III групп может быть перелита реципиентам одноименных групп и универсальным реципиентам IV группы.

Резус-фактор был впервые обнаружен у обезьян макак (резусов). Он содержится в эритроцитах крови большинства (около 85%) людей. Резус-фактор имеет варианты: Rn°, Rn' и Rn". В эритроцитах людей, отрицательных по резус-фактору, открыты антирезус-факторы. При повторном переливании крови реципиенту, несовместимому по резус-фактору с донором, возникают осложнения, связанные с агглютинацией несовместимых донорских эритроцитов. Зачатие резус-положительного плода у резус-отрицательной матери приводит к накоплению в ее крови антирезусных веществ, приводящих к гемолизу эритроцитов у будущего ребенка. Однако для нанесения существенного вреда первому ребенку их концентрация оказывается недостаточной. Рождение второго ребенка чревато опасностями. Накапливающиеся в крови матери антирезусные вещества вызывают гемолиз эритроцитов и могут сопровождаться чрезвычайно опасными последствиями для новорожденного.

2.9. Регуляция системы крови

Регуляция системы крови включает в себя кроветворение, поддержание постоянства объема циркулирующей крови, ее морфологического состава, а также физико-химических свойств плазмы. Изменение массы циркулирующей крови воспринимается рецепторами передних ядер гипоталамуса. Эфферентные влияния гипоталамуса включают механизмы кровообращения и кроверазрушения, депонирования крови, а также гемодинамические механизмы перераспределения крови. Наиболее срочный эффект регуляции вызывает работа сердца, почек, изменение просвета сосудистого русла и скорости кровотока.

Механизмы кроверазрушения действуют медленнее. Постоянство состава форменных элементов крови поддерживается благодаря действию краткосрочных и долгосрочных механизмов. Изменение скорости кровотока, количества циркулирующей и депонированной крови приводит к срочным изменениям в количестве форменных элементов. Рецепторы костного мозга, селезенки и лимфатических узлов воспринимают эти изменения. Центростремительные импульсы этих рецепторов служат сигналом соответствующих изменений в аппаратах долгосрочной регуляции. Включение долгосрочных механизмов регуляции (кроветворение и кроверазрушение) происходит при длительных изменениях в составе крови. Так, у жителей горных местностей постоянная гипоксия стимулирует долгосрочные механизмы образования эритроцитов. К долгосрочным и постоянно действующим механизмам относится и регуляторная роль группы Т-лимфоцитов.

Кроветворные органы (красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника и миндалин) находятся под нейрогуморальным контролем. Раздражение симпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к усилению кроветворной функции. Парасимпатические нервные влияния тормозят кроветворение. Высшим подкорковым центром регуляции кроветворения является гипоталамус. Регуляция образования эритроцитов осуществляется и гуморальным путем, биологически активными гликопротеидами – эритропоэтинами, синтезируемыми в почках. Продукция лейкоцитов регулируется лейкопоэтинами, а тромбоцитов – тромбопоэтинами. Эти вещества усиливают кроветворение в селезенке, ретикулоэндотелиальной системе, а также в красном костном мозге плоских и кубических костей скелета.

В регуляции кроветворной функции (гемопоэза) важная роль принадлежит селезенке. Она регулирует созревание предшественников эритроцитов, синтез гемоглобина, образование моноцитов и лимфоцитов. В селезенке разрушаются старые форменные элементы. Образующийся при этом строительный материал используется на биосинтез молодых элементов системы крови. Стимулирующее влияние на гемопоэз оказывают гормоны гипофиза (соматотропный), коркового слоя надпочечников (глюкортикоиды), мужские половые гормоны (андрогены). Эритропоэз усиливается фолиевой кислотой и витамином В12. В синтезе гемоглобина участвует витамин В6, а витамин С, способствуя всасыванию железа в желудке, ускоряет тем самым синтез гемоглобина. Афферентные импульсы, усиливающие или ослабляющие кроветворную функцию, поступают в подкорковые центры регуляции из рецепторов сосудов, красного костного мозга, почек, печени, органов ретикулоэндотелиальной системы. По центробежным нейронам симпатической и парасимпатической нервной системы к органам кроветворения направляются эфферентные регуляторные влияния, усиливающие или ослабляющие гемопоэз. Постоянство физико-химического состава плазмы крови поддерживается благодаря высокой чувствительности его регуляторов, в частности гипоталамуса.


Лекция 3. Физиология кровообращения

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   22

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Физиология растений (название)
Учебно-методический комплекс Физиология растений составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” для студентов, обучающихся по специальности 020201. 65 “Биология”
Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология расте- ний»
Электрон дан. (1 Мб). – Красноярск : ипк сфу, 2008. – (Физиология расте
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология питания человека» составлен в соответствии с требованиями Национально-регионального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста по циклу общематематических и естественнонаучных дисциплин госуда
Учебно-методический комплекс: Физиология питания человека (Учебная и рабочая программы, методические материалы). Направление 110300...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности Шифр 020200. 62. “ Бакалавр”
Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 02. 1 “Физиология растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02. 1
Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02 “Экологическая анатомия растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Философия». Таганрог: Изд-во трту, 2006. 80 с. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Философия» подготовлен в соответствии с новым государственным образовательным стандартом по дисциплине «Философия».
Составители: М. А. Дедюлина, В. А. Ивлиев, Е. В. Папченко, В. С. Поликарпов, О. В. Шипелик
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» как часть образовательной программы является совокупностью учебно-методических материалов, способствующих
Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная геология
...
Учебно-методический комплекс по дисциплине Физиология iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Иностранные языки
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница