Екологія організму людини
Екологія людини як наука. Внутрішнє середовище організму, об’єм, склад та функції крові. Загальна система кровообігу, серце та його фізіологічні властивості. Захисні системи організму, імунітет. Регуляція дихання, фізіологія обміну речовин та енергії.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | курс лекций |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.07.2017 |
Размер файла | 631,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Система згортання крові.
Згортання (коагуляція) крові є проявом захисної реакції організму - гемостазу, спрямованої на збереження об'єму циркулюючих рідин тіла: крові, лімфи чи гемолімфи, зокрема на запобігання крововтратам.
Згортання крові у хребетних є складним процесом, в основі якого, за теорією Шмідта-Моравиця, лежать ферментативні реакції. Згідно з поширеною каскадною концепцією більшість факторів згортання крові перебувають у стані неактивних проферментів і послідовно під впливом своїх попередників перетворюються на активні ферменти: профермент А, перетворившись на фермент А, діє на профермент Б, перетворюючи його на фермент Б, а той, у свою чергу, активує профермент В і т. д. У процесі багатоступінчастих перетворень, у яких бере участь близько двох десятків речовин -факторів згортання крові, утворюється згусток фібрину. Цей згусток виникає в місці ушкодження судини, закриваючи отвір, через який витікає кров.
Розрізняють два механізми гемостазу: судинно-тромбоцитарний (первинний) і коагуляційний (вторинний). Ці механізми вмикаються за різних умов, у різних ділянках судинної системи і здійснюються за участю різних факторів згортання крові.
Судинно-тромбоцитарний (первинний) гемостаз відбувається після незначних травм, ушкоджень дрібних кровоносних судин з низьким тиском крові. При цьому руйнуються не тільки тканини, а й тромбоцити, з яких у кров виходять серотонін (тромбоцитарний фактор 10), а також адреналін і норадреналін, які звужують судини, зумовлюючи короткочасне зменшення чи навіть зупинення кровотоку в ушкодженій судині. Одночасно відбувається адгезія й агрегація тромбоцитів і утворення тромбоцитної пробки, що закриває ушкоджену мікросудину. Ці процеси активуються тромбоцитарними факторами F5, F6 та F11. Фактор F6 - тромбостенін - за рахунок енергії АТФ, який виходить зі зруйнованих тромбоцитів, спричинює скорочення ниток фібрину і в такий спосіб здійснює ретракцію згустку - ущільнює тромбоцитиий тромб. У ході агрегації та руйнування тромбоцитів відбувається також вивільнення F3 - тромбоцитарного тромбопластину, що є одним із факторів запуску коагуляційного гемостазу.
Коагуляційний (вторинний) гемостаз відбувається в більших артеріях, де високий тиск не дає змоги закріпитися тромбоцитарним тромбам. Тут утворюється міцніший фібриновий тромб. Коагуляційний гемостаз поділяють на три фази, кожна з яких складається з послідовних ферментативних реакцій, здійснюваних факторами згортання крові. Переважна більшість цих факторів синтезується в печінці.
Ми розглянули механізм згортання крові до утворення тромбу. Виділяють ще дві фази, які логічно завершують процес гемостазу і відновлюють кровопостачання ушкодженої тканини. Це четверта фаза - ретракції згустка, під час якої нитки фібрину скорочуються, що робить тромб щільнішим і меншим. При цьому краї рани за рахунок скорочення прикріплених до них ниток фібрину зближуються, що полегшує її загоєння.
Під час останньої, п'ятої фази - фібринолізу відбувається розчинення тромбу і відновлення кровотоку (якщо тромб перекривав просвіт судини).
Протизгортальна система крові
Оскільки всі фактори згортання містяться в крові, мікротравми судин і тканин трапляються досить часто, а руйнування та відмирання клітин крові - це нормальне фізіологічне явище, то цілком зрозуміло, що система згортання крові постійно активується і утворюється деяка кількість фібрину. Цей процес урівноважується утворенням відповідної кількості плазміну, який розчиняє мікрозгустки фібрину.
Крім того, в організмі існує й активно функціонує протизгортальна система, яка за нормальних умов добре врівноважена із системою згортання крові (коагуляційною) так, що ймовірність спонтанної коагуляції крові зведена до мінімуму. До протизгортальної системи входять ендотеліальиі клітини, що вистеляють внутрішню поверхню судин. Завдяки особливостям її будови та специфічним речовинам, що містяться на ній, тромбоцити відштовхуються від неї, що протидіє їх адгезії та агрегації. До речовин, які протидіють згортанню крові, можна віднести також гепарин, що синтезується в печінці, легенях, м'язах, базофільних гранулоцитах сполучної тканини (тучних клітинах) і гальмує утворення тромбіну; а також тромбомодулін та фібрин, що зв'язують тромбін. Порушення рівноваги між системами згортання крові і протизгортальною призводить до погіршення (гіпокоагуляція) або підвищення (гіперкоагуляція) згортання крові. Обидва відхилення небезпечні для організму: перше - значними крововтратами, а друге - можливістю утворення тромбів і закупорювання кровоносних судин - тромбоемболією. Гіпокоагуляція може виникати внаслідок захворювання печінки, яка синтезує більшість факторів гемостазу, або зниження тромбопоезу, зменшення кількості тромбоцитів у крові. Прикладом гострої гіпокоагуляції є гемофілія - спадкова хвороба, небезпечна великими крововтратами через відсутність у крові одного з факторів.Гіперкоагуляція виникає при запаленні внутрішньої стінки судин, коли порушується гладкість поверхні ендотеліальних клітин і тромбоцити починають скупчуватись у місцях запалення з подальшим їх руйнуванням; при погіршенні венозного відтоку, застою крові у розширених і звитих венах нижніх кінцівок. Гіперкоагуляція може бути і нормальним фізіологічним явищем, якщо вона виникає у випадках поведінкової захисної реакції, фізичного навантаження чи емоційного напруження. Ці факти свідчать про те, що процес згортання крові регулюється нейрогуморальними механізмами.
Кровотворення і його регуляція
Вище зазначалось, що еритроцити в крові людини живуть у середньому 120 днів, а тромбоцити і більшість лейкоцитів - ще менше і поступово відмирають. На зміну їм надходять нові клітини крові, утворення яких - кровотворення (гемопоез) безперервно відбувається в організмі. У дорослої людини в нормі щодоби утворюється і надходить у кров 25 · 1010 еритроцитів, 5 · 1010 лейкоцитів і 50 · 1010 тромбоцитів. Як видно, швидкість утворення різних форм клітин крові залежить насамперед не від їх кількості, а від тривалості їхнього життя. Місцями утворення клітин крові у дорослої людини є червоний кістковий мозок і лімфатичні вузли. На ембріональній стадії, а також у дорослих у разі патології кісткового мозку кровотворну функцію виконують селезінка і печінка.
У червоному кістковому мозку містяться стовбурові клітини, які за сучасною термінологією єплюрипотентними некомітованими клітинами, тобто такими, що несуть у собі задатки до утворення клітин - попередниць усіх клітин крові, але здатними у процесі поділу утворювати лише собі подібні клітини - здійснювати самооновлення і розмноження стовбурових клітин. На певній стадії цього процесу утворюються комітовані клітини. Вони також мультипотентні, однак під час їх поділу вже виникають диференційовані клітини-попередниці: одна з таких стовбурових кровотворних клітин кісткового мозку внаслідок поділу утворює дві клітини - мієлоїдну і лімфоїднустовбурові клітини, кожна з яких дає початок відповідним процесам: мієлопоезу - утворенню еритроцитів, гранулоцитів і тромбоцитів і лімфопоезу - утворенню і диференціації лімфоцитів.
Органічні компоненти крові. В еритроцитах міститься речовина, якої немає в жодній іншій клітині тіла хребетних. Це гемоглобін, який синтезується у кістковому мозку за участю вітамінів групи В та інших. Для синтезу гемоглобіну використовується залізо відпрацьованого гемоглобіну і лише невелика частка заліза (не більш як 1 мг на добу), що надходить з їжею.
Основна маса білків плазми крові синтезується в печінці, інші органічні компоненти надходять з травного каналу або з тканин тіла (метаболіти). Вуглеводи потрапляють у кров через печінку, де більша частина вуглеводів їжі депонується, а ліпіди надходять разом з лімфою. Білки, ліпіди і вуглеводи перебувають у крові переважно у вигляді ліпо- та глікопротеїдів.
Регуляція кровотворення. Відомо, що в умовах гіпоксії у людини різко зростає кількість еритроцитів у крові; після крововтрати швидко відновлюється клітинний склад крові. Ці факти свідчать про наявність в організмі людини регуляторних систем, які підтримують сталість складу крові. Основним чинним фактором таких систем є гемопоетини, зокрема, кількість еритроцитів контролює еритропоетин - високомолекулярний глікопротеїд, 85% якого утворюється в нирках, решта - в печінці. Він стимулює утворення і розмноження клітин-попередниць еритроїдної лінії.
Лейкопоетини- це група речовин, серед яких є фактори, що вибірково активують розмноження кожного виду лейкоцитів. Крім того, на проліферацію лейкоцитів впливають фактори, виділювані патогенними мікроорганізмами і чужорідними клітинами. Тромбоцитопоез регулюєтьсятромбопоетином, який стимулює продукування і дозрівання мегакаріоцитів. Процеси кровотворення перебувають також під контролем автономної нервової та ендокринної систем.
Лекція 5. Дихання
Біомеханіка зовнішнього дихання
Механізми газообміну
Етапи газопереносу в системі дихання
Регуляція дихання
організм кровообіг фізіологічний імунітет
Біомеханіка зовнішнього дихання
Загальний функціональний план дихального апарату.
Дихання -- це сукупність процесів, що забезпечують споживання організмом О2 і виділення СО2. Метою дихальної функції є забезпечення організму такою кількістю О2, яка адекватна його енерговитратам.
Основною частиною дихального апарату є легені, які контактують із зовнішнім середовищем через повітроносні шляхи. Останні виконують такі функції: 1) зігрівання повітря; 2) зволоження повітря; 3) очищення повітря; 4) захисна -- при чханні і кашлі разом із струменем повітря виводиться подразник. У повітроносних шляхах газообміну не відбувається.
Респіраторний відділ дихального апарату представлений альвеолами легень, де відбувається газообмін.
Легеневі тиски:
1. Внутрішньолегеневий (ВЛТ), або альвеолярний тиск. Під час вдиху грудна порожнина розширюється, а отже, розширюються і легені. Тиск в середині легень стає меншим, ніж у зовнішньому атмосферному повітрі на 3-8 мм рт.ст. (при максимальній частоті дихання, наприклад, під час потужної фізичної роботи, на 80 мм рт.ст.). Внаслідок утвореного градієнту тисків (?p), повітря пересувається до середини легень. У міру заповнення легень повітрям ВЛТ підвищується і коли він стає рівним атмосферному тиску (у кінці вдиху), рух повітря припиняється.
Протилежні зміни ВЛТ відбуваються при видиху. Цей тиск стає на 2-3 мм рт.ст. вище атмосферного, а при максимальній вентиляції -- на 100 мм рт.ст. Відповідно до ?p повітря пересувається із легень назовні. У кінці видиху ВЛТ знову стає рівним атмосферному і рух повітря (видих) припиняється.
2. Внутрішньоплевральний тиск (ВПТ) -- це тиск у плевральній порожнині. Він завжди дещо менший за ВЛТ і протягом дихального циклу змінюється паралельно з ним. Якщо ВЛТ під час вдиху менший за атмосферний на 3 мм рт.ст., то ВПТ на - 8 мм рт.ст. Під час видиху ВЛТ підвищується на 6 мм рт.ст., відповідно збільшується і ВПТ, але він всеодно залишається нижчим за атмосферний. Причина негативного ВПТ в тому, що пружні сили грудної порожнини і легень спрямовані в протилежні сторони. Отже, частково утворюється вакуум, або «негативний» (щодо зовнішнього атмосферного) тиск у плевральній порожнині.
Механізми газообміну
Процес дихання поділяють на 5 етапів: 1) конвекційне надходження повітря у повітроносні шляхи і дифузія газів між повітроносними шляхами та альвеолами (зовнішнє дихання); 2) дифузія газів між альвеолами і кров'ю; 3) перенос газів кров'ю; 4) дифузія газів між капілярною кров'ю і тканинами; 5) внутрішнє, або тканинне, дихання (вивчає біохімія). Газообмін на перших чотирьох етапах забезпечують два механізми:
1. Дифузія -- це пасивне пересування молекул газу з області його високої концентрації в область низької. Для дифузії молекул газів не потрібна енергія макроергічних сполук.
Рушійною силою дифузії є парціальний тиск газу (p), або градієнт концентрації газу (?p): чим він вищий, тим інтенсивніший газообмін.
Парціальний тиск -- це тиск одного газу в суміші газів. Атмосферне повітря являє собою газову суміш, яка містить ? 79% N2, ? 21% О2 і незначну кількість СО2 та інших газів. Кожний газ у цій суміші розвиває свій тиск незалежно від наявності інших газів. Так, pN2 = 0,75 х 760 (атмосферний тиск повітря) = 600 мм рт.ст.; pО2 = 0,21 х 760 = 160 мм рт.ст.; pСО2 = 0,0004 х 760 = 0,3 мм рт.ст. Таким чином, p залежить від його процентного вмісту в суміші. У альвеолярному газі кисню на 30% менше, а вуглекислого газу у 200 разів більше, ніж в атмосферному, тобто у вдихуваному повітрі. Парціальний тиск цих газів тут становить відповідно 100 і 40 мм.рт.ст.
Механізм дифузії газів. В альвеолярному повітрі РО2 = 160 мм рт.ст., а у венозній крові, що протікає по альвеолярних капілярах, лише 40 мм рт.ст. Різниця тисків дорівнює 120 мм рт.ст., що зумовлює дифузію О2 з альвеол у кров. ?pСО2 протилежний за напрямком кисневого градієнта, тому дифузія О2 спрямована з крові в альвеоли. Отже, відбувається газообмін за допомогою дифузії. Проте цей механізм спрацьовує лише там, де газ контактує з тканиною. Для того щоб повітря надійшло у повітроносні шляхи потрібний інший механізм газообміну - конвекція.
Конвекція -- це активне пересування молекул газу з області його високої концентрації в область низької. Рушійною силою конвекції є ?p між атмосферним і альвеолярним повітрям (механізм див. ВЛТ). Для створення ?p потрібно витратити енергію, яка спрямовується на роботу дихальних м'язів. Під час вдиху грудна порожнина розширюється завдяки скороченню зовнішніх міжреберних м'язів і діафрагми. Вдих відбувається за рахунок пасивного опускання ребер, або скорочення внутрішніх міжреберних м'язів. Робота дихальних м'язів спрямована, в першу чергу, на подолання загального легеневого опору -- еластичного і нееластичного.
Еластичний опір складається з еластичної тяги легеневої тканини і всього дихального апарату (створюють еластичні і колагенові волокна). Сюди ж відноситься й опір, що створюють сурфактанти -- поверхнево-активні речовини, які утворюють на поверхні альвеол плівку, що запобігає злипанню альвеол під час видиху.
Нееластичний опір диханню створює тертя тканин дихального апарату (між парієтальною і вісцеральною плеврами, в суглобах грудної клітки та ін.) і тертя частинок повітря між собою і поверхнею повітроносних шляхів.
Крім загального легеневого опору дихальні м'язи долають ще сили гравітації, які перешкоджають підніманню грудної клітки та плечового поясу при вдиху.
Етапи газопереносу в системі дихання
Дифузія газів між альвеолами і кров'ю.
В умовах спокою pО2 в альвеолярному повітрі (АП) дорівнює 103 мм рт.ст., а РО2 у венозній крові, що тече по альвеолярних капілярах лише 40 мм рт.ст. Отже, завдяки ?pО2 = 63 мм рт.ст. О2переходить із альвеол у кров. У міру насичення крові О2 його p стає рівним pО2 в АП і дифузія припиняється.
pСО2 у венозній крові дорівнює 46 мм рт.ст., а в АП = 40 мм рт.ст. ?pСО2 = 6 мм рт.ст. Отже, СО2 із венозної крові переходить в альвеоли.
Під час м'язової роботи ?p дихальних газів збільшується: ?pО2 може досягати 100 мм рт.ст., а ?pСО2 -- 20 мм рт.ст. Це полегшує і прискорює газообмін в легенях в умовах, коли швидкість кровотоку в альвеолярних капілярах зростає в декілька разів.
Перенос газів кров'ю.
Транспортування дихальних газів в середині організму здійснюється такими системами: 1) серце -- джерело енергії; 2) судини -- забезпечують циркуляцію крові; 3) кров -- переносить дихальні гази; 4) дихання -- забезпечує надходження і виведення з організму відповідно О2 і СО2.
Транспорт кров'ю О2 здійснюється двома способами: 1) фізичним -- перенос О2 розчиненого в плазмі крові (? 2%); 2) хімічним -- перенос О2 у вигляді хімічного зв'язку з Нb (? 98%). Оскільки Нb має 4 атоми заліза, то він може приєднати 4 молекули О2: Нb4 + 4О2 - (НbО2)4. Ця реакція називається оксигенацією, а зворотній процес -- дезоксигенацією Нb.
В різних умовах діяльності може виникати гостре зниження насичення крові О2 -- гіпоксемія. Причини гіпоксемії досить різноманітні: 1) м'язова робота на рівні максимального споживання О2(МСК) зумовлює зменшення вмісту О2 в артеріальній крові -- робоча артеріальна гіпоксемія; 2) довільна затримка дихання; 3) нерівномірна вентиляція в різних частинах легень; 4) прискорення швидкості кровотоку, що скорочує час контакту повітря і крові; 5) потовщення легеневої мембрани; 6) робота шунтуючих судин -- кров, у якій мало О2, не надходить до дихальної поверхні альвеол, а перекидається зразу до артеріальної крові, що тече від легень.
Перенос кров'ю СО2 здійснюється двома способами: 1) фізичним - перенос СО2 розчиненого в плазмі крові (? 5%); 2) хімічним (? 95%) - перенос СО2 у формі хімічного зв'язку з іншими речовинами, що містяться в крові; а) вугільної кислоти - H2СО3 (? 7%), б) бікарбонатного іону - НСО3-- (? 70%); в) карбогемоглобіну - ННbСО2 (? 23%). Спрощено процес транспортування СО2можна уявити так: СО2 + Н2О - Н2СО3 - Н+ + НСО3--.
Крім того, СО2 може зв'язуватись з Нb. При цьому СО2 взаємодіє з білковою частиною Нb -- глобіном. Утворюється карбогемоглобін. Гем же залишається вільним і зберігає здатність Нb перебувати одночасно у зв'язку з СО2 і О2. Отже, одна молекула О2 може транспортувати обидва гази.
У крові альвеолярних капілярів усі реакції здійснюються у протилежному напрямку.
Дифузія газів між капілярною кров'ю і тканинами.
Механізм дифузії даного етапу аналогічний попереднім -- в кровоносних капілярах pО2 більший, ніж у міжклітинному просторі, а pСО2 -- навпаки, тому між тканиною і капілярною кров'ю відбувається газообмін.
О2 перш ніж потрапить до мітохондрії долає ряд бар'єрів: стінку капіляра, міжклітинний простір, оболонку клітини, саркоплазму і, нарешті, оболонку мітохондрії. На різних ділянках цього шляху pО2приблизно такий: біля мітохондрії -- 3-5 мм рт.ст., в середині клітини - 10 мм рт.ст., в тканинній рідині -- 20-40 мм рт.ст. Це критичні рівні при яких здійснюється енергозабезпечення функцій клітин за рахунок окислення. Якщо потреби клітини в енергії зростають (наприклад, під час м'язової роботи) і тиск О2 біля мітохондрій падає нижче критичного рівня, тоді О2 для окислення не вистачає і клітина переходить на анаеробний шлях енергозабезпечення з утворенням молочної кислоти.
О2 кровоносних капілярів не повністю використовується (утилізується) тканинами. Частина його залишається у венозній крові. Наприклад, в артеріальній крові О2, як правило, міститься 20 мл/100 мл крові, а у венозній крові - 14 мл/100мл крові. Різниця становить 6 мл, тобто 6 мл О2 використала клітина на свої потреби. Різницю між вмістом О2 в артеріальній і венозній крові називають коефіцієнтом тканинної утилізації, або артеріо-венозною різницею (АВРо2). Ця величина є дуже важливою, оскільки показує кількість О2, яку може використати клітина, що в свою чергу обумовлює її функціональні можливості.
Особливості дифузії газів між капілярною кров'ю і тканинами під час м'язової роботи:
1. Активізація міоглобіну -- це пов'язано з робочою артеріальною гіпоксемією.
2. Ефект Бора. При виконанні фізичних вправ у м'язах накопичуються кінцеві продукти обміну речовин, головним чином різноманітні кислоти. В кислому середовищі НbО2 розпадається скоріше, що відіграє позитивну роль у постачанні м'язів О2 в умовах зниженого pО2. Розщепленню НbО2 під час роботи сприяє також підвищення температури крові у м'язах. Всі ці зміни викликають ефект Бора, який автоматично полегшує постачання активних органів О2 з крові, що надходить до тканин.
3. Збільшується АВРО2.
Недостатнє постачання тканин О2 називається гіпоксією. В залежності від механізмів її виникнення розрізняють 4 основних типи гіпоксії:
1. Гіпоксична -- є результатом недостатнього вмісту О2 в альвеолярному повітрі (наприклад, в горах).
2. Анемічна -- виникає при зниженні киснево-транспортних можливостей крові (наприклад, через зниження вмісту Нb в крові).
3. Циркуляторна -- розвивається при зменшенні кровотоку через тканини (наприклад, у зв'язку з роботою шунтуючих судин).
4. Гістотоксична -- виникає при неспроможності клітин використовувати О2, що надійшов.
Регуляція дихання
Регуляція дихання у стані спокою.
Основним принципом регуляції дихання є саморегуляція при якій відхилення від нормального рівня таких показників як pСО2, pО2 і рН негайно викликає ряд процесів, спрямованих на їхнє відновлення.
Механізми регуляції дихання:
1. Рефлекторна регуляція. Головною складовою дихальної системи є дихальний центр (Дц), який розташований на дні 4 мозкового шлуночка в ретикулярній формації довгастого мозку на рівні корінців під'язикового нерва. Дц складається з двох відділів: вдиху (інспіраторний) і видиху (експіраторний). Вони взаємодіють за принципом реципрокної іннервації. Інспіраторним нейронам притаманна автоматія (аналогічна серцевій автоматії). Імпульси цих нейронів низхідними шляхами надходять до мотонейронів дихальних центрів, що розташовані в спинному мозку і регулюють діяльність дихальних м'язів. Останні збуджуються і виникає акт вдиху. Під час вдиху розтягуються механорецептори легень, плеври та дихальних м'язів. Імпульси, які в них виникають по аферентних шляхах проходять у Дц і викликають збудження нейронів експіраторного відділу. Виникає акт вдиху. Доки триває видих, мембрана інспіраторних нейронів деполяризується, виникає імпульс, що призводить до акту вдиху. Отже, відбувається автоматична зміна вдиху видихом і навпаки.
2. Дихальні рефлекси з рецепторів організму. Активність нейронів Дц зумовлюється рефлекторними впливами з різних рефлексогенних зон:
-- підвищення судинного тонусу і посилення серцевої діяльності супроводжується паралельним посиленням функції дихання;
-- больові подразнення змінюють ритм дихання;
-- температурні подразнення гальмують видих;
-- такі рефлекторні реакції травного каналу, як акти ковтання, блювання, змінюють характер дихання;
-- емоційні прояви людини (сміх, плач) є видозміненими дихальними рухами;
-- імпульси від пропріорецепторів посилюють дихання.
3. Регуляторний вплив кори великих півкуль. Людина може свідомо посилювати, послаблювати або затримувати дихання. Отже, дихання є не лише мимовільним актом, але й довільним. Довільна затримка дихання знаходиться в прямій залежності від анаеробних можливостей людини. Довго затримувати дихання людина не спроможна, оскільки в організмі накопичується СО2, який є стимулюючим фактором для роботи Дц. Довільна гіпервентиляція збільшує затримку дихання, оскільки з організму інтенсивно виводиться СО2. Проте тривала гіпервентиляція викликає запаморочення, судоми, оскільки зменшується стимулюючий вплив на Дц, а підвищення рН крові викликає звуження кровоносних судин і особливо судин головного мозку.
Дихання може посилюватися перед змаганнями по умовнорефлекторному механізму у відповідь на обстановку, в якій відбуватимуться змагання.
У регуляції дихання бере участь і варолієвий міст. Його пневмотаксичний центр активізує інспіраторні нейрони і прискорює частоту дихання, а друга група нейронів здійснює тонічні впливи на Дц.
4. Гуморальна регуляція. На активність Дц впливають імпульси від хеморецепторів. Вони подразнюються як при зменшенні вмісту О2 в артеріальній крові (гіпоксемія), так і при збільшенні в ній СО2 (гіперкапнія). В обох випадках підвищується ХОД.
Особливості дихання при фізичній роботі.
М'язова робота завжди пов'язана із збільшенням газообміну, оскільки енергія утворюється в процесі окислення органічних речовин. Дихання при фізичній роботі має ряд особливостей, а саме:
1. Залежить від пози спортсмена -- виконання «гімнастичного містка», їзда на велосипеді, біг на ковзанах тощо зменшують дихальні об'єми.
2. Залежить від координації рухів. У спортсменів організм точно знає, які м'язи треба включити в роботу для досягнення максимального ефекту, тому дихальна система не перенапружується. У нетренованих людей координація рухів є гіршою (наприклад, не використовується сила інерції), тому в роботу включаються м'язи, які непотрібні для її виконання. Отже, збільшується споживання О2, що вимагає додаткових зусиль з боку дихальної системи.
3. Підвищується легенева вентиляція (ЛВ). У нетренованих людей ЛВ збільшується за рахунок ЧДР, у спортсменів -- глибини дихання.
4. Підвищується кисневий запит (КЗ). КЗ- це кількість О2, яка необхідна для виконання певної роботи. Види КЗ: сумарний КЗ -- це кількість О2, яка необхідна для виконання всієї роботи, а хвилинний КЗ -- щохвилини. При визначенні КЗ враховується лише той об'єм О2, що споживається зверх рівня спокою, тобто те, що йде суто на виконання роботи. У стані спокою людина споживає щохвилини 0,2-0,3 л О2, а при потужній роботі -- до 5-6 л О2/хв. Найбільшу кількість О2, яку організм спроможний засвоїти за 1 хв роботи максимальної потужності називають максимальним споживанням О2 (МСК).
5. Посилення роботи газотранспортної системи. Ця система постачає тканини О2, а виводить з організму СО2. До неї входять системи дихання (надходження повітря), крові (транспортування дихальних газів) і кровообігу (забезпечує рух і перерозподіл крові).
Повна мобілізація газотранспортної системи відбувається не раніше ніж через 3-4 хв від початку фізичної роботи. Тому на початку роботи м'язи можуть відчувати нестачу О2 і утворюється кисневий борг (КБ).
6. Утворення кисневого боргу. КБ -- це кількість О2, яка необхідна для окислення продуктів метаболізму (молочна, вугільна кислоти, СО2 тощо), які утворилися під час роботи. КБ ліквідовується у відновний період. Він вимірюється різницею між КЗ і кисневим споживанням під час роботи. Величина КБ залежить від потужності роботи. КБ у спортсменів може досягати 15-20 л, у нетренованих людей - 10 л.
Якщо існує рівновага між КЗ і кисневим споживанням, цей стан називають справжнім стійким станом (робота виконується легко і довго). Якщо КЗ повністю не задовільняється -- це несправжній стійкий стан (робота триває до часу досягнення максимальної величини КБ).
Поняття по анаеробну і аеробну фізичну працездатність.
Споживання О2 під час фізичної роботи зростає в міру зростання її потужності та тривалості.
Проте, для кожної людини існує межа, вище якої споживання О2 не зростатиме. Людина досягає рівня свого МСК не раніше 3 хв від початку роботи.
МСК є показником аеробної працездатності організму, тобто спроможності виконувати важку роботу, забезпечуючи енерговитрати за рахунок О2, який споживається безпосередньо під час роботи.
Методи визначення МСК є прямі і не прямі. Суть прямого методу полягає в тому, що людина виконує роботу потужність якої поступово зростає. Відносно зростає і споживання О2, але наступає період, коли потужність роботи зростає, а споживання О2 залишається на попередньому рівні -- це і буде величина МСК. Суть непрямих методів (див. лабораторну роботу) полягає в тому, що МСК визначається за ЧСС, оскільки прискорення роботи серця відбувається майже паралельно зростанню споживанню О2.
Процент використання МСК. Спортсмен не може працювати тривалий час на граничному напруженні діяльності серцево-судинної та дихальної систем. Визначено, що навіть добре тренована людина може працювати при споживанні О2 90-95% від свого МСК не більше 10-15 хв. У неспортсменів цей час дорівнює 2,5 хв. Тривалість підтримання споживання О2 на максимальному рівні є показником витривалості.
Анаеробною працездатністю називають спроможність людини працювати в умовах нестачі О2 за рахунок анаеробних джерел енергії. Показником анаеробної працездатності є максимальний КБ. Виділяють його дві частини: 1) алактатна (2 -- 4 л) -- це кількість О2, яка йде на ресинтез КрФ, АТФ; 2) лактатна -- це об'єм О2, який йде на ліквідацію молочної кислоти, що накопичилась у м'язах під час роботи. Непрямим методом визначення анаеробної працездатності організму є затримка дихання, прямий метод -- аналіз повітря, яке видихає випробовуваний у відновлювальний період.
Від величини анаеробної працездатності залежать результати у спортсменів, робота яких триває від декількох секунд до 7-8 хв.
Лекція 6. Фізіологія обміну речовин та енергії
Обмін білків, вуглеводів і жирів в організмі людини
Водний і мінеральний обмін. Значення вітамінів для життєдіяльності людини
Видільна функція нирок
Енергетичний баланс людини і методи його дослідження
Температура тіла та система терморегуляції
Механізми терморегуляції. Функції потових залоз. Види потовиділення
Обмін речовин (метаболізм) - це один з основних проявів життя. Єдність обміну речовин із життям настільки тісна, що в основу методології пошуків позаземного життя покладено методи виявлення продуктів обміну речовин, зокрема біологічного окислення. Обмін речовин полягає в біологічному окисленні (аеробному чи анаеробному) органічних енерговмісних речовин із використанням виділюваної при цьому енергії для життєвих процесів. Ця енергія використовується на підтримання дихання, кровообігу, температури тіла, для здійснення скорочень м'язів під час рухів тіла, виконання роботи, різних поведінкових реакцій. У процесі окисних реакцій відбувається розщеплення складних органічних сполук з виділенням енергії - дисиміляція або катаболізм. Одночасно в організмі відбуваються процеси протилежного напряму, що здійснюються з поглинанням енергії (синтез специфічних білків, гормонів, ліпідів та інших складних сполук із речовин, що надходять до організму з навколишнього середовища) - асиміляція, або анаболізм. Обидва процеси нерозривно пов'язані між собою через перехід енергії від одного до іншого. Так само тісно пов'язані один з одним обмін речовин та енергетичний обмін.
Обмін білків, вуглеводів і жирів в організмі людини
Функції білків: 1) структурна -- білки входять до складу всіх органів, вони становлять 18-21% сірої речовини, 40-50% сухої маси організму, 20% складу скелетних м'язів; 2) каталітична -- всі ферменти біологічні каталізатори; 3) гормональна -- значна кількість гормонів є білки; 4) транспортна -- поживні речовини переносяться з током крові сполуками білкової природи (гемоглобін); 5) захисна -- антитіла, які ін активують (знешкоджують) антигени мають білкову природу (аглютиніни, аглютиногени), білок фібрин забезпечує гемостаз; 6) механічна -- скорочення і розслаблення скелетних м'язів, роботу внутрішніх органів забезпечують білки актин, міозин та інші; 7) енергетична -- при окисленні 1 г білка виділяється 5,3 ккал (17,7 кДж).
Основним структурним компонентом білка є амінокислоти. Вони поділяються на незамінні (в організмі не синтезуються), напівзамінні (частково синтезуються) і замінні (синтезуються в організмі). Білки їжі, які мають у своєму складі всі незамінні амінокислоти, називаються повноцінними (бобові рослини).
Перетворення білків в організмі відбувається в два етапи: 1) гідроліз білків до амінокислот у травному каналі; 2) перетворення в організмі амінокислот на специфічні білки. Кінцевими продуктами розщеплення білків є аміак, сечовина, сечова кислота, креатин і деякі інші речовини.
Про білковий обмін можна судити по кількості азоту, який надходить і виводиться з організму (азотистий обмін). Це пов'язане з тим, що азот в організмі не окислюється і надходить в основному з білковою їжею. Розрізняють: 1) позитивний азотистий баланс -- більше азоту надходить до організму, ніж виводиться (притаманний організму, який росте, або спортсменам у підготовчому періоді); 2) азотиста рівновага (дорослі люди); 3) негативний азотистий баланс (захворювання, голодування).
Щодня, навіть коли білки не надходять з їжею, в організмі руйнується ? 331 мг білка на 1 кг маси тіла. Цю величину називають «коефіцієнтом зношування». Кількість азоту в їжі, яка необхідна для покриття цього коефіцієнту, називається «білковим мінімумом» (23-25г). Азотисту рівновагу підтримує 45 г білка щоденно -- це фізіологічний мінімум білка. Для нормального функціонування організму необхідний білковий оптимум (1,5-2 г/кг,у дітей 4-5 г/кг маси тіла).
Білковий обмін регулюється: 1) нервовою системою - при подразненні деяких ядер гіпоталамусу значно збільшується виділення азоту з сечею; 2) гуморальними факторами -- соматотропний і гормони щитоподібної залози стимулюють синтез білка, а глюкокортикоїди посилюють розпад білків.
Функції вуглеводів: 1) енергетична -- при окисленні 1г вуглеводів вивільнюється 4,1ккал, при цьому використовується мінімальна кількість О2, тому вуглеводи є основним джерелом енергії в організмі; 2) структурна -- вуглеводи та їхні похідні є обов'язковими компонентами мембранних систем та внутрішньоклітинних включень; 3) захисна -- вуглеводи приймають участь у знешкодженні токсичних продуктів обміну та хімічних речовин, у підтриманні гомеостазу.
Перетворення вуглеводів. У травному каналі вуглеводи внаслідок гідролізу утворюють три моносахариди -- глюкоза, галактоза і фруктоза. Вони всмоктуються в кров і використовуються для енергетичних потреб клітини. Надмірна кількість глюкози в крові (4-7 ммоль/л) називається гіперглікемією, більше 8-10 ммоль/л -глюкозурією, а менше 3 ммоль/л -- гіпоглікемією. Якщо в організмі спостерігається нестача глюкози, вона синтезується з амінокислот та жиру.
У зв'язку з тим, що глюкоза є основним джерелом енергії для всіх клітин (особливо мозкової тканини), в організмі утворилися досить складні механізми регуляції її сталого рівня. Суть нервового механізму полягає в тому, що в довгастому мозку і гіпоталамусі є центри при подразненні яких спостерігається посилений вихід вуглеводів з печінки. Вуглеводний обмін регулюється також гуморальними факторами: гормони адреналін, глюкагон, тироксин, альдостерон,глюкокортикостерон посилюють концентрацію цукру в крові. Протилежну функцію виконує інсулін.
Функції ліпідів: 1) енергетична -- при окисленні вивільняється 9,3 ккал (39,0 кДж) -- це більше, ніж при розщепленні білків і вуглеводів, але при цьому використовується багато О2, що є негативним фактором при фізичній роботі; 2) структурна -завдяки ліпопротеїдам і глікопротеїдам, які входять до складу мембран, до клітин надходять жиророзчинні вітаміни та інші речовини; 3) захисна -- запаси ліпідів під шкірою, в сальнику, печінці, нирках, м'язах тощо захищають органи від пошкоджень; 4) термоізоляційна -- ліпіди захищають організм від надмірних тепловитрат; 5) обмінна -- з жирами в організм надходять жиророзчинні вітаміни (А,Д,Е,К).
Регуляція ліпогенезу. Симпатична частина автономної нервової системи посилює розщеплення жирів, що може призвести до виснаження організму, пАНС -- навпаки. Впливають на обмін жирів гормони гіпофізу, щитоподібної, підшлункової, статевих залоз.
Водний і мінеральний обмін. Значення вітамінів для життєдіяльності людини
Води в організмі людини більше, ніж будь-якої іншої сполуки -- 70-75% маси тіла (у кістках -- 20%, в клітинах головного мозку 85%). Втрата 10% води від загальної маси тіла спричинює важкі захворювання, а 20-22% -- смерть.
Значення води зумовлене особливостями стереохімічної будови її молекули. Два атоми водню у молекулі води мають позитивний заряд, а атом О2 -- негативний. Отже, молекула води є електричним диполем, тому вона легко вступає в реакції з протилежно зарядженими молекулами.
Воді притаманні висока теплоємність і теплопровідність, а при переході з рідкого стану у газоподібний вона поглинає значну кількість енергії, яка витрачається на розрив водневих зв'язків. Тому при випаровуванні з поверхні шкіри виділяється велика кількість зайвого тепла (наприклад, при фізичній роботі). Вода також значно полегшує ковзання одного органа відносно іншого.
Вода, що входить до складу плазми крові є провідним фактором осмо-, онко- і гідростатичного тисків.
В організмі виділяють так звану структурну (необхідна для підтримання, наприклад, структури білків) і гідратаційну (оточує іони) воду.
Значення мінеральних речовин полягає в тому, що вони визначають осмотичний тиск, іонний склад тканин, стабільність колоїдних сполук, активність ферментів. Збудливість клітин залежить від розподілу на їхніх оболонках Nа+, К+, Са+, СІ--. Основним «будівельним матеріалом» для кісток і тканин зубів є Са -- 99%, Р -- 47%, Мg -- 57%. Сірка входить до складу деяких амінокислот, фосфор - складовий елемент АТФ, йод -- функціональний елемент тироксину, залізо -- гемоглобіну тощо.
Регуляція водного балансу і мінерального обміну. Нервовий механізм -- при зміні осмотичного тиску збуджуються осморецептори тканин, які передають свою інформацію в гіпоталамус. В результаті у людини виникає відчуття спраги.
Гуморальний механізм: 1) гормон гіпофізу вазопресин стимулює реабсорбцію води в нирках і зменшує сечоутворення; 2) гормон надниркових залоз альдостерон посилює реабсорбцію натрію; 3) гормон тироксин посилює сечоутворення; 4) паратгормон сприяє виведенню з організму солей Са і Р.
Вітаміни -- це біологічно активні речовини, які приймають участь в обміні речовин. Частина вітамінів входить до складу ферментів і діють разом з ними, частина, подібна до гормонів -- регулюють активність деяких органів, частина каталізує дію багатьох ферментів. Більшість вітамінів надходить в організм з їжею і лише деякі (К, групи В) виробляються мікрофлорою товстої кишки.
Вітаміни, як правило, не відкладаються про запас і не синтезуються з інших речовин, тому вони постійно повинні надходити в організм з їжею. Вітаміни не є джерелом енергії та «будівельним матеріалом». Відсутність вітамінів в їжі призводить до порушень функцій організму -- авітаміноз. При недостатньому надходженні вітамінів (гіповітаміноз) понижується працездатність і стійкість організму до різних хвороб.
Вітаміни поділяються на дві групи: водорозчинні (група В, Н, Р, С) і жиророзчинні (А, Д, Е, К).
Функції вітамінів:
А -- поліпшує зір, посилює діяльність багатьох ендокринних залоз (морква, петрушка, зелена цибуля, щавель). При гіповітамінозі розвивається куряча сліпота.
В1-- поліпшує діяльність серця та нервової системи, роботу шлунка та кишечника, знімає втому (перець, щавель, квасоля). При гіповітамінозі порушується вуглеводневий обмін, при авітамінозі -- хвороба бері-бері.
В2 -- активізує обмін речовин, роботу печінки, регулює кровообіг (щавель, квасоля, горох, капуста). При гіповітамінозі затримується ріст.
С -- називають протицинговим (петрушка, кріп, щавель, хрін, помідори, пастернак). При гіповітамінозі збільшується проникність стінок кровоносних судин, виникають кровотечі.
Д -- необхідний для правильного розвитку кісток в молодому організмі (шпинат, цибуля, свіжий зелений горошок). При гіповітамінозі -- рахіт.
Є -- сприяє правильному функціонуванню нервової системи, обміну речовин, попередженню серцево-судинних захворювань (у зеленій частині всіх овочевих рослин). При гіповітамінозі -- порушується діяльність статевих залоз, гірше протікає вагітність, сповільнюється утворення м'язових білків.
К -- прискорює загоєння ран (цвітна капуста, морква, помідори, кропива). При гіповітамінозі -- гемофілія.
Видільна функція нирок
Поруч з нирками видільну функцію виконують травний канал, органи зовнішнього дихання, потові, сальні, сльозні, молочні залози та слизова носової порожнини. Нирки є основним органом, який забезпечує виведення з організму кінцевих продуктів обміну речовин. Важливою є роль нирок: 1) у підтриманні нормальної концентрації води в організмі; 2) в регуляції рН крові та осмотичного тиску; 3) у виведенні з організму аміаку, сечовини, сечової кислоти, креатину, лікарських речовин. Нирки продукують також ренін, який приймає участь в регуляції артеріального тиску (стимулює утворення в нирках ангіотензину та альдостерону в надниркових залозах, що звужують судини).
Енергетичний баланс людини і методи його дослідження
Процеси обміну, що забезпечують клітину енергією називаються енергетичним обміном. В процесі творення енергоємних макроергів частина енергії відразу виділяється у вигляді тепла -- це первинне тепло. Після використання макроергів частина енергії трансформується у тепло, що зветься вторинним.
Енергія, яка утворюється в організмі, використовується у вигляді хімічної (акумулюється у хімічних зв'язках створених в організмі гормонів, ферментів, медіаторів тощо), електричної (проведення нервового імпульсу), механічної (виконання рухів) і теплової енергії. Співвідношення між кількістю енергії, яка надійшла в організм, і кількістю енергії, витраченої організмом, називається енергетичним балансом. Кожна клітина має критичний запас енергії, тобто такої кількості, яка необхідна для підтримання функціонування клітини. Порушення цього критичного рівня (один із наслідків вживання допінгу) може призвести до загибелі організму.
Енерговитрати в організмі поділяються на дві групи: основний обмін (ОО) і додаткові витрати енергії. ОО складають енерговитрати, які необхідні для підтримання життєдіяльності клітин (витрати на роботу системи кровообігу, дихання, біосинтезу білків, жирів, вуглеводів тощо). Для визначення ОО необхідно дотримуватись таких умов: дослідження проводити вранці натще, в положенні лежачи, в умовах температурного комфорту, в стані фізичного та психічного спокою. Величина ОО залежить від маси тіла, віку, зросту, статі.
Додаткові (до основного) енерговитрати -- це енергія, яка йде на виконання будь-яких актів життєдіяльності. Цю групу складають такі витрати:
1. На вживання їжі - білкові продукти посилюють енерговитрати на 30%, жири і вуглеводи до 15%.
2. На підтримку пози. В положенні сидячи енерговитрати зростають на 5-15%, а стоячи -- 15-30% порівняно з положенням лежачи.
3. Побутові дії посилюють енерговитрати на 30-60%.
4. Витрати на розумову працю та емоційну напругу.
5. Витрати на виконання професійної роботи.
Регуляція обміну енергії:
1. Місцевий механізм. При виконанні м'язової роботи на початку скорочення запускаються процеси ресинтезу використаної АТФ.
2. Ендокринний механізм -- тироксин, трийодтиронін, адреналін стимулюють енерговитрати.
3. Нервовий механізм. В гіпоталамусі є ядра, подразнення яких призводить до змін в обміні енергії. Можна також виявити умовно рефлекторне посилення енерговитрат, наприклад, у спортсмена перед стартом активізуються процеси обміну енергії. Сюди ж можна віднести дію гіпноза, навіювання.
Методи дослідження енерговитрат поділяються на прямі і непрямі. Метод прямої калориметрії грунтується на положенні, що всі види енергії з рештою перетворюються на тепло. Помістивши людину в спеціальну термоізоляційну камеру, можна визначити кількість тепла, яке виділилось.
Суть непрямоі калориметрії полягає у визначенні теплопродукції за показниками газообміну. Враховується те, що при теплопродукції використовується О2 і утворюється СО2. Чим більша теплопродукція, тим більше використовується О2 і утворюється СО2. Відношення об'єму виділеного СО2 до об'єму поглинутого О2 називають дихальним коефіцієнтом. Знаючи дихальний коефіцієнт, можна за таблицею знайти величину калоричного еквіваленту -- кількість енергії, яка виділяється при споживанні 1л О2.
Температура тіла та система терморегуляції
Всі тварини поділяються на пойкілотермні, у яких температура тіла змінюється відповідно до температури зовнішнього середовища, і гомойотермні, у яких утворилася система терморегуляції і вони стали незалежними від зміни температури зовнішнього середовища.
Основне значення постійного рівня температури організму полягає в тому, що створюються умови для нормальної діяльності ферментів, які зумовлюють швидкість хімічних реакцій та інтенсивність метаболізму в організмі.
У гомойотермних організмів розрізняють температуру оболонки і ядра. Температура оболонки -- це температура шкіри, яка залежить від температури зовнішнього середовища. Температура ядра -- це температура внутрішніх органів, яка характеризується постійністю.
Система терморегуляції включає три головні ланки:
1. Терморецептори. Вони поділяються на периферичні і центральні. Перші розташовані в шкірі, підшкірній основі та кровоносних судинах цих ділянок. Вони бувають двох типів -- теплові та холодові (переважно холодові). Центральні рецептори, як правило, містяться в гіпоталамусі, а деякі в шийно-грудному відділі спинного мозку. Ці рецептори також є холодові й теплові (переважно теплові). Основними є центральні рецептори, оскільки вони регулюють температуру ядра.
2. Центр терморегуляції міститься в гіпоталамусі. Він складається з центру теплопродукції і тепловіддачі. При зниженні температури тіла активізується центр теплопродукції, який через симпатичну нервову систему посилює метаболізм, звужує судини шкіри, активізує терморегуляцію скелетних м'язів. При підвищенні температури в роботу включається центр тепловіддачі - розширюються судини шкіри, посилюється потовиділення, знижується теплопродукція.
3. Ефектори.
Механізми терморегуляції. Функції потових залоз. Види потовиділення
Підтримують температуру тіла механізми терморегуляції, які поділяються на процеси теплопродукції (хімічна терморегуляція) та тепловіддачі (фізична теплорегуляція). Регуляція температури полягає в узгодженні цих процесів.
Процеси теплопродукції:
1. Терморегуляційний тонус -- м'язи не скорочуються, а підвищується лише їх тонус і метаболізм. Теплопродукція підвищується на 50-100%.
2. Тремтіння виникає несвідомо і полягає в мимовільному скороченні м'язів. Теплопродукція підвищується у 2-3 рази. Енергія спрямовується лише на підтримання температури тіла. а не на його механічні рухи.
3. Довільні скорочення м'язів. Теплопродукція посилюється у 10-20 разів.
Процеси тепловіддачі:
1. Радіація. Якщо є градієнт температури між теплою шкірою і холодними стінами, то за допомогою інфрачервоного випромінювання відбувається передача тепла.
2. Теплопровідність здійснюється при безпосередньому контакті теплого тіла і холодного предмету.
3. Конвекція. Повітря, що контактує з поверхнею тіла, за наявності градієнта температур, нагрівається, стає легшим і, піднімаючись від тіла, звільнює місця для нових порцій повітря.
Радіація, теплопровіднісь і конвекція є пасивними шляхами тепловіддачі, які спрацьовують при градієнті температур. При однакових подразниках, або вищій температурі в організмі спрацьовує інший механізм тепловіддачі -- випаровування.
Випаровування має два механізми: 1) перспірація -- випаровування води з поверхні легень, слизових оболонок, шкіри; 2) потовиділення -- випаровування за участю потових залоз.
Механізм потовиділення. В потовій залозі утворюється первинний секрет, а в протоках завдяки реабсорбції формується вторинний секрет -- піт.
Функції потових залоз: 1) звільняють організм від кінцевих продуктів метаболізму; 2) підтримують постійність осмотичного тиску; 3) підтримують нормальну температуру тіла.
Види потовиділення:
1. Термічне -- відбувається по всій поверхні тіла, крім долоней і підошовного боку стопи. Причиню є підвищення температури навколишнього середовища.
2. Психічне -- виникає на долонях і підошовній стороні стопи. Причина -- емоційні переживання, розумова напруга. Від термічного потовиділення відрізняється коротким латентним періодом, швидким досягненням максимуму і швидким припиненням.
Потовиділення при м'язовій роботі -- це сукупність термічного і психічного потовиділення.
Головну роль в регуляції процесів тепловіддачі відіграють зміни кровопостачання шкіри. Звуження судин шкіри, відкриття шунтуючих судин сприяє меншій тепловіддачі. Навпаки, при розширенні судин шкіри її температура може збільшуватись на 7-80С. При цьому збільшується і тепловіддача.
Лекція 7. Роль ендокринних залоз в регуляції функцій організму
Загальна характеристика ендокринної системи
Функції гіпофізу та епіфізу
Функції надниркових залоз
Функції щитоподібної, пара щитоподібної та вилочкової залоз
Підшлункова залоза
Статеві залози
Загальна характеристика ендокринної системи
Внутрішня секреція - це функція особливих залоз, які є органами або групами клітин, здатних продукувати гормони.
Гормони - це біологічно активні речовини, які продукуються залозами внутнішньої секреції і здатні у невеликих кількостях здійснювати значний вплив на органи чи тканини.
На відміну від залоз зовнішньої секреції ендокринні залози не мають вивідних проток і виводять секрет у кров завдяки густій сітці капілярів, що їх оточують.
До залоз внутрішньої секреції, або ендокринних залоз, належать гіпофіз, щитоподібна і прищитоподібні залози, острівці підшлункової залози (інсулярний апарат), надниркові, статеві залози, тимус, епіфіз та ін. У травному каналі виявлено також цілу низку гормонів, частину з яких відносять до паратгормонів, тобто тих, що виділяються в міжклітинний простір. Основна функція ендокринних залоз (Ез) забезпечення гомеостатичної регуляції.
...Подобные документы
Організація організму людини як цілісної живої системи. Виокремлені рівні: молекулярний, клітинний, клітинно-органний, організменний, популяційно-видовий, біоценотичний, біосферний. Розвиток організму людини - онтогенез. Методи дослідження генетики.
контрольная работа [22,6 K], добавлен 09.01.2009Хімічний склад людського організму та його роль в забезпеченні життєдіяльності організму. Психосоматичні захворювання та їх поширеність у сучасному світі. Психофізіологічні механізми адаптації організму до змін навколишнього середовища. Вчення по стрес.
реферат [31,9 K], добавлен 21.06.2010Внутрішнє середовище та його особливості. Функції, кількість і склад крові, її ферментні елементи. Групи крові, резус-фактор, резус-конфлікт і групова несумісність. Переливання крові та використання крові з лікувальної метою, розвиток донорства.
реферат [33,5 K], добавлен 29.11.2009Поняття нервової системи людини, її значення для організму. Будова спиного мозоку, його сегментарний апарат та головні елементи. Функції корінців спинномозкових нервів. Головний мозок як вищий відділ нервової системи людини: його будова та функції.
презентация [1,2 M], добавлен 17.12.2012Основи анатомії і фізіології собаки. Форма і внутрішня будова органів та їх функції. Системи органів травлення, дихання, кровообігу та лімфоутворення, сечовиділення, розмноження. Будова і функції відділів головного мозку, обмін речовин та енергії.
доклад [1,8 M], добавлен 19.03.2010Для нормальної життєдіяльності організму людини і доброго засвоєння їжі людський організм повинен одержувати усі поживні речовини у певних співвідношеннях.
реферат [12,7 K], добавлен 19.08.2005Сальні та потові залози, їх будова та функції. Епіфіз, його роль у птахів і ссавців як нейроендокринного перетворювача. Зв'язок епіфізу з порушеннями у людини добового ритму організму. Регуляція біологічних ритмів, ендокринних функцій та метаболізму.
контрольная работа [18,3 K], добавлен 12.07.2010Загальна характеристика гемоглобінової системи в крові риб та її роль в підтриманні гомеостазу організму. Стан системи гемоглобіну (крові) за дії екстремальних факторів довкілля, температури, кислотних дощів. Токсикологічна характеристика інсектицидів.
дипломная работа [358,7 K], добавлен 16.09.2010Основні етапи процесу дихання. Будова органів дихання, їх функціональні фізіологічні особливості в дітей. Газообмін у легенях та тканинах. Дихальні рухи, вентиляція легенів та їх життєва й загальна ємність. Нервова і гуморальна регуляція дихальних рухів.
реферат [946,3 K], добавлен 28.02.2012Визначення тканини як системи клітин і міжклітинної речовини, що мають подібну будову. Поняття єдності фізіологічних систем організму. Характеристика, будова та функції опорно-рухового апарату людини. Хімічна, анатомічна і мікроскопічна будова кісток.
конспект урока [16,3 K], добавлен 06.04.2012Будова організму людини. Саморегуляція як його універсальна властивість. Біологічний і хронологічний вік. Вплив способу життя вагітної жінки на розвиток плоду. Поняття процесу росту і розвитку дітей. Вікова періодизація. Процеси життєдіяльності клітини.
контрольная работа [1011,7 K], добавлен 27.10.2014Управління обміном вуглеводів. Математичний аналіз системи регуляції рівня кальцію в плазмі. Основна модель регуляції обміну заліза у клітинах. Управління обміном білків, жирів і неорганічних речовин. Баланс тепла в організмі. Регуляція температури тіла.
реферат [25,9 K], добавлен 09.10.2010Біологія людини як комплекс наук. Антропологічні дослідження людського організму. Диференціація локальних груп людства, виділених як раси. Ознаки внутрішнього середовища людини. Шляхи впливу біосфери на організм людини. Резерв адаптивної мінливості.
реферат [26,3 K], добавлен 24.07.2010Гамети чоловічого і жіночого організму. Коротка характеристика процесу запліднення. Внутрішня будова статевих органів людини. Критичні періоди вагітності. Початок нового життя. Біосоціальна основа сім'ї. Пропорції тіла людини в різні періоди життя.
презентация [6,6 M], добавлен 10.04.2014Будова, призначення та місцезнаходження одношарового, багатошарового, залозистого, війчастого епітелію. Види та структура сполучних і м'язових тканин, їх функції. Основні складові нервової тканини, її роль у зв'язку організму з навколишнім середовищем.
презентация [2,8 M], добавлен 01.10.2012Поняття ендорфіни, загальна характеристика. Ендорфінна система організму. Система ендогенних опіатів. Регулювання збудження і гальмування. Будова ендорфінів, їх основні функції. Порушення синтезу ендорфінів. Еволюційне значення гормонів щастя.
реферат [29,7 K], добавлен 14.06.2016Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.
реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012Реакція людини на середовище залежно від расової приналежності й конституції. Поняття акліматизації й адаптації в загальній біології. Екологічні правила Аллена, Бергмана, Глогера, Томсона й Бакстона. Морфо-фізіологічна мінливість людського організму.
реферат [26,4 K], добавлен 23.07.2010Будова травної системи людини, органи у її складі. Функції травної системи. Залежність фізичного, психічного та сексуального здоров'я людини від їжі та характеру харчування. Витрати енергії за добу залежно від віку, статі, умов життя, характеру роботи.
реферат [566,6 K], добавлен 03.06.2014Методи дослідження травлення. Ротова порожнина, будова зубів. Оболонки стінок травного каналу. Травлення в шлунку та кишечнику. Всмоктування речовин в товстому кишечнику. Печінка й підшлункова залоза, регуляція травлення. Харчування та потреби організму.
курсовая работа [42,1 K], добавлен 14.11.2010