Рефлекторная дуга.
Рефлекторная дуга или рефлекторный путь представляет собой совокупность образований, необходимых для осуществления рефлекса. В нее входит цепь соединенных посредством синапсов нейронов, которая передает нервные импульсы от возбужденных стимулом чувствительных окончаний к мышцам или секреторным железам.
В рефлекторной дуге различают следующие компоненты:
1.Рецепторы-высокоспециализированные образования, способные воспринять энергию раздражителя и трансформировать ее в нервные импульсы.
Все рецепторы можно подразделить на внешние или экстерорецепторы( зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, осязательные) и внутренние или интерорецепторы( рецепторы внутренних органов), среди которых полезно выделить проприорецепторы, находящиеся в мышцах, сухожилиях и суставных сумках.
2.Сенсорные ( афферентные, центростремительные ) нейроны, проводящие нервные импульсы от своих дендритов в центральную нервную систему. В спинной мозг сенсорные волокна входят в составе задних корешков.
3.Интернейроны ( вставочные, контактные) находятся в центральной нервной системе, получают информацию от сенсорных нейронов, перерабатывают ее и передают эфферентным нейронам. В спинном мозгу тела вставочных нейронов находятся преимущественно в задних рогах и промежуточной области.
4.Эфферентные ( центробежные) нейроны получают информацию от интернейронов ( в исключительных случаях от сенсорных нейронов) и передают рабочим органам.Тела эфферентных нейронов расположены в центральной нервной системе, а их аксоны выходят из спинного мозга в составе передних корешков и относятся уже к периферической нервной системе: они направляются либо к мышцам, либо к внешнесекреторным железам. Управляющие скелетными мышцами двигательные нейроны спинного мозга (мотонейроны) находятся в передних рогах, а вегетативные нейроны- в боковых рогах . Для обеспкчения соматических рефлексов достаточно одного эфферентного нейрона, а для осуществления вегетативных рефлексов необходимо два: один из них располагается в центральной нервной системе, а тело другого находится в вегетативном ганглии.
5.Рабочие органы или эффекторы представляют собой либо мышцы, либо железы, поэтому рефлекторные ответы в конечном счете сводятся или к мышечным сокращениям (скелетных мышц, гладких мышц сосудов и внутренних органов, сердечной мышцы), или к выделению секретов желез (пищеварительных, потовых, бронхиальных, но не желез внутренней секреции).
Вопрос 2.
Эритроциты.
Морфологические и физиологические особенности эритроцитов.
Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые осуществляют перенос кислорода и диоксида углерода. Зрелые эритроциты у рептилий, амфибий, рыб и птиц имеют ядра. Эритроциты млекопитающих - безъядерные; ядра исчезают на ранней стадии развития в костном мозге. Эритроциты могут быть в форме двояковогнутого диска, круглые или овальные (овальные у лам и верблюдов), диаметр составляет 0,007 мм, толщина - 0,002 мм ,. В 1 мм3 крови человека содержится 4,5-5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача О2 и СО2, составляет около 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.
Каждый эритроцит желтовато-зелёного цвета, но в толстом слое эритроцитарная масса красного цвета (греч. Erytros - красный). Красный цвет крови обусловлен наличием в эритроцитах гемоглобина.
Образуются эритроциты в красном костном мозге. Средняя продолжительность их существования составляет примерно 120 сут., разрушаются они в селезёнке и в печени, лишь небольшая их часть подвергается фагоцитозу в сосудистом русле.
Эритроциты, находящиеся в сосудистом русле, неоднородны. Они различаются по возрасту, форме, размеру, устойчивости к неблагоприятным факторам. В периферической крови одновременно находятся молодые, зрелые и старые эритроциты. Молодые эритроциты в цитоплазме имеют включения - остатки ядерной субстанции и называются ретикулоцитами. В норме ретикулоциты составляют не более 1% от всех эритроцитов, повышенное их содержание указывает на усиление эритропоэза.
Двояковогнутая форма эритроцитов обеспечивает большую площадь поверхности, поэтому общая поверхность эритроцитов в 1,5-2,0 тысячи раз превышает поверхность тела животного. Часть эритроцитов имеют шарообразную форму с выступами(шипиками), такие эритроциты называются эхиноцитами. Некоторые эритроциты - куполообразной формы - стомациты.
Эритроцит состоит из тонкой сетчатой стромы, ячейки которой заполнены пигментом гемоглобином и более плотной оболочки.
Оболочка эритроцитов, как и всех клеток, состоит из двух молекулярных липидных слоёв, в которые встроены белковые молекулы. Одни молекулы образуют ионные каналы для транспорта веществ, другие являются рецепторами, или имеют антигенные свойства. В мембране эритроцитов высокий уровень холинэстеразы, что предохраняет их от плазменного(внесинаптического) ацетилхолина.
Через полупроницаемую мембрану эритроцитов хорошо проходят кислород и углекислый газ, вода, ионы хлора, бикарбонаты. Ионы калия и натрия проникают через мембрану медленно, а для ионов кальция, белковых и липидных молекул мембрана не проницаема. Ионный состав эритроцитов отличается от состава плазмы крови: внутри эритроцитов поддерживается более высокая концентрация ионов калия и меньшая натрия, чем в плазме крови. Градиент концентраций указанных ионов сохраняется за счет работы натрий-калиевого насоса.
Морфология эритроцитов:
Изменение формы, размеров, окраски эритроцитов лежит в основе классификации анемий.
Уменьшение диаметра эритроцитов, микроцитоз, наблюдается при железодефицитных и гемолитических анемиях.
Увеличение диаметра эритроцитов, макроцитоз, наблюдается при В12- и фолиеводефицитных анемиях (витаминодефицитные анемии). При гипопластических анемиях также может наблюдаться макроцитоз.
Изменение формы эритроцитов (пойкилоцитоз — эритроциты имеют разную форму) может наблюдаться при железодефицитной анемии, некоторых гемоглобинопатиях (серповидно-клеточная анемия, талассемия).
Самая лучшая форма для эритроцита — это форма двояковогнутого диска. При такой форме эритроцит лучше всего переносит кислород. Самый лучший размер — 7 мкм. Если он будет меньше, хуже будет переноситься кислород; если больше — эритроциты будут меньше жить. Существенную часть своей жизни они проведут в костном мозгу, кроме того, такие крупные клетки быстрее разрушатся в селезенке.
Окраска эритроцитов чаще зависит от насыщения их гемоглобином (гипер- и гипохромия). Полихроматофилия наблюдается при усилении эритропоэза (например, после геморрагической анемии).
Функции эритроцитов:
1. перенос кислорода от лёгких к тканям и диоксида углерода от тканей к лёгким.
2. поддержание рН крови (гемоглобин и оксигемоглобин составляют одну из буферных систем крови)
3. поддержание ионного гомеостаза за счёт обмена ионами между плазмой и эритроцитами.
4. участие в водном и солевом обмене.
5. адсорбция токсинов, в том числе продуктов распада белка, что уменьшает их концентрацию в плазме крови и препятствует переходу в ткани
6. участие в ферментативных процессах, в транспорте питательных веществ - глюкозы, аминокислот.
Количественные изменения эритроцитов.
Нормальное количество:
у мужчин— (4,0-5,5)х1012 /л
у женщин— (3,7-4,7)х1012/л
у новорожденных— (3,9-5,5)х1012/л
в двухмесячном возрасте — (2,7-4,9) х1012/л
в возрасте 6-12 лет— (4,0-5,2) х10 12/л
Благодаря особой форме общая поверхность всех эритроцитов достигает 3000 м2 и превышает поверхность тела человека в 1500 раз. Суточное колебание количества эритроцитов составляет, примерно, ± 0,5х 10 12/л. Физиологические увеличения числа эритроцитов могут быть связаны с интенсивной мышечной работой, эмоциональным возбуждением, потерей жидкости при повышенном потоотделении; снижение — при обильном питье и после приема пищи. Сдвиги эти носят кратковременный характер и связаны с перераспределением эритроцитов в организме или же с разжижением (сгущением) крови. Выброс дополнительного количества эритроцитов в кровяное русло осуществляется за счет клеток, депонированных в селезенке.
Выраженное увеличение числа эритроцитов в периферической крови может быть вызвано заболеваниями системы крови (первичный эритроцитоз) или же является симптомом, чаще всего, связанным с кислородным голоданием тканей (вторичный эритроцитоз).
Понижение числа эритроцитов в крови — основной лабораторный признак анемии. Он возникает при острых кровопотерях, гемолитической анемии и некоторых других формах малокровия. При хронических кровопотерях количество эритроцитов может быть нормальным или незначительно сниженным. Целесообразно у таких больных определять содержание гемоглобина и вычислять цветной показатель.
Вопрос 3.
Любая физическая нагрузка вызывает повышение потребности мышечной, сердечно-сосудистой и других систем организма в кислороде. В тканях накапливаются продукты окисления, они испытывают нехватку кислорода.
Нахождение под водой вызывает задержку дыхания, таким образом прекращается доступ кислорода в легкие, кровь в малом кругу кровообращения не обогощается кислородом,из крови (гемоглобина)не удаляеться углекислый газ, в крови резко повышается уровень метгемоглобина. Возникает порочный круг, из которого можно выбраться только с помощью подачи в легкие кислорода.
Список литературы:
1. «Основы физиологии человека» Учебник для высших учебных заведений под редакцией Б.И.Ткаченко 1994г.
2. «Физиология человека» под редакцией Р.Шмидта и Г.Тевса 1985г.
3. «Биология: Большой справочник для школьника и поступающих в вузы» А.С.Батуев, М.А. Гуленкова, А.Г.Еленевский 1999г.
4. «Физиология человека» Г.И.Косицкий 1985г.
5. «Биология» в трех томах Д.Тейлор, Н.Грин, У.Стаут.
6. «Основы физиологии» П.Стерки 1984г.
7. Основы физиологии и этологии животных» В.Ф.Лысов, В.И. Максимов 2004г.
8. «Физиология крови» В.Ф. Киричук 1999г.