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fisiologia normale. Appunti delle lezioni: in breve, il più importante

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Sommario

1. Introduzione alla fisiologia normale
2. Proprietà fisiologiche e caratteristiche del funzionamento dei tessuti eccitabili (Caratteristiche fisiologiche dei tessuti eccitabili. Leggi di irritazione dei tessuti eccitabili. Il concetto di stato di riposo e attività dei tessuti eccitabili. Meccanismi fisico-chimici dell'emergenza del potenziale di riposo. Fisico -meccanismi chimici della comparsa del potenziale d'azione)
3. Proprietà fisiologiche dei nervi e delle fibre nervose (Fisiologia dei nervi e delle fibre nervose. Tipi di fibre nervose. Meccanismi per condurre l'eccitazione lungo una fibra nervosa. Leggi per condurre l'eccitazione lungo una fibra nervosa)
4. Fisiologia muscolare (Proprietà fisiche e fisiologiche della muscolatura scheletrica, cardiaca e liscia. Meccanismi di contrazione muscolare)
5. Fisiologia delle sinapsi (Proprietà fisiologiche delle sinapsi, loro classificazione. Meccanismi di trasmissione dell'eccitazione nelle sinapsi usando l'esempio della sinapsi mioneurale. Fisiologia dei mediatori. Classificazione e caratteristiche)
6. Fisiologia del sistema nervoso centrale (Principi di base del funzionamento del sistema nervoso centrale. Struttura, funzioni, metodi di studio del sistema nervoso centrale. Neurone. Caratteristiche strutturali, significato, tipi. Arco riflesso, suoi componenti, tipi, funzioni. Funzionale sistemi del corpo. Attività di coordinazione del sistema nervoso centrale. Tipi di inibizione, interazione dei processi di eccitazione e inibizione nel sistema nervoso centrale. Esperienza di I. M. Sechenov. Metodi per lo studio del sistema nervoso centrale)
7. Fisiologia di varie sezioni del sistema nervoso centrale (Fisiologia del midollo spinale. Fisiologia del rombencefalo e del mesencefalo. Fisiologia del diencefalo. Fisiologia della formazione reticolare e del sistema limbico. Fisiologia della corteccia cerebrale)
8. Fisiologia del sistema nervoso autonomo (Caratteristiche anatomiche e fisiologiche del sistema nervoso autonomo. Funzioni dei tipi simpatico, parasimpatico e metsimpatico del sistema nervoso)
9. Fisiologia del sistema endocrino. Il concetto di ghiandole endocrine e ormoni, la loro classificazione (Idee generali sulle ghiandole endocrine. Proprietà degli ormoni, loro meccanismo d'azione. Sintesi, secrezione e rilascio di ormoni dal corpo. Regolazione dell'attività delle ghiandole endocrine)
10. Caratteristiche dei singoli ormoni (Ormoni del lobo anteriore dell'ipofisi. Ormoni dei lobi medi e posteriori dell'ipofisi. Ormoni della ghiandola pineale, del timo, delle ghiandole paratiroidi. Ormoni della tiroide. Ormoni iodati. Calcitonina tiroidea. Disfunzione della ghiandola tiroidea. Ormoni del pancreas. Disfunzione del pancreas. Ormoni surrenalici. Glucocorticoidi. Ormoni surrenalici. Mineralcorticoidi. Ormoni sessuali. Ormoni della midollare surrenale. Ormoni sessuali. Ciclo mestruale. Ormoni placentari. Il concetto di ormoni tissutali e antiormoni)
11. Attività nervosa superiore (Il concetto di attività nervosa superiore e inferiore. La formazione di riflessi condizionati. Inibizione dei riflessi condizionati. Il concetto di stereotipo dinamico. Il concetto di tipi di sistema nervoso. Il concetto di sistemi di segnale. Fasi di formazione del segnale sistemi)
12. Fisiologia del cuore (Componenti del sistema circolatorio. Circoli circolatori. Caratteristiche morfofunzionali del cuore. Fisiologia del miocardio. Sistema di conduzione del miocardio. Proprietà del miocardio atipico. Automaticità del cuore. Approvvigionamento energetico del miocardio. Flusso sanguigno coronarico , le sue caratteristiche. Influenze riflesse sull'attività del cuore. Regolazione nervosa dell'attività del cuore. Regolazione umorale dell'attività cardiaca. Tono vascolare e sua regolazione. Sistema funzionale che mantiene la pressione sanguigna a un livello costante. Barriera istoematica e sua fisiologia ruolo)
13. Fisiologia della respirazione. Meccanismi di respirazione esterna (L'essenza e il significato dei processi respiratori. Apparato respiratorio esterno. Il significato dei componenti. Il meccanismo di inspirazione ed espirazione. Il concetto di modello di respirazione)
14. Fisiologia del centro respiratorio (Caratteristiche fisiologiche del centro respiratorio. Regolazione umorale dei neuroni del centro respiratorio. Regolazione nervosa dell'attività dei neuroni del centro respiratorio)
15. Fisiologia del sangue (Omeostasi. Costanti biologiche. Il concetto di sistema sanguigno, sue funzioni e significato. Proprietà fisico-chimiche del sangue)
16. Fisiologia dei componenti del sangue (Plasma sanguigno, sua composizione. Fisiologia dei globuli rossi. Tipi di emoglobina e suo significato. Fisiologia dei leucociti. Fisiologia delle piastrine)
17. Fisiologia del sangue. Immunologia del sangue (basi immunologiche per la determinazione del gruppo sanguigno. Sistema antigenico degli eritrociti, conflitto immunitario)
18. Fisiologia dell'emostasi (Componenti strutturali dell'emostasi. Meccanismi di formazione dei trombi piastrinici e coagulativi. Fattori della coagulazione del sangue. Fasi della coagulazione del sangue. Fisiologia della fibrinolisi)
19. Fisiologia dei reni (Funzioni, significato dell'apparato urinario. Struttura del nefrone. Meccanismo di riassorbimento tubulare)
20. Fisiologia dell'apparato digerente (Concetto dell'apparato digerente. Le sue funzioni. Tipi di digestione. Funzione secretoria dell'apparato digerente. Attività motoria del tratto gastrointestinale. Regolazione dell'attività motoria del tratto gastrointestinale. Il meccanismo degli sfinteri. Fisiologia dell'assorbimento Meccanismo di assorbimento dell'acqua e dei minerali Meccanismi di assorbimento di carboidrati, grassi e proteine ​​Meccanismi di regolazione dei processi di assorbimento Fisiologia del centro digestivo Fisiologia della fame, dell'appetito, della sete, della sazietà)

fisiologia normale - disciplina biologica che studia:

1) le funzioni dell'intero organismo e dei singoli sistemi fisiologici (ad esempio cardiovascolare, respiratorio);

2) le funzioni delle singole cellule e delle strutture cellulari che compongono organi e tessuti (ad esempio il ruolo dei miociti e delle miofibrille nel meccanismo di contrazione muscolare);

3) interazione tra i singoli organi dei singoli sistemi fisiologici (ad esempio, la formazione di eritrociti nel midollo osseo rosso);

4) regolazione dell'attività degli organi interni e dei sistemi fisiologici del corpo (ad esempio nervoso e umorale).

La fisiologia è una scienza sperimentale. Distingue due metodi di ricerca: esperienza e osservazione. L'osservazione è lo studio del comportamento di un animale in determinate condizioni, solitamente per un lungo periodo di tempo. Ciò consente di descrivere qualsiasi funzione del corpo, ma rende difficile spiegare i meccanismi del suo verificarsi. L'esperienza può essere acuta o cronica. L'esperienza acuta si svolge solo per un breve momento e l'animale è in uno stato di anestesia. A causa delle grandi perdite di sangue, non esiste praticamente alcuna obiettività. L'esperimento cronico fu introdotto per la prima volta da I.P. Pavlov, che propose di operare sugli animali (ad esempio, posizionando una fistola sullo stomaco di un cane).

Un'ampia sezione della scienza è dedicata allo studio dei sistemi funzionali e fisiologici. Sistema fisiologico - Questa è una raccolta costante di vari organi, uniti da una funzione comune. La formazione di tali complessi nel corpo dipende da tre fattori:

1) metabolismo;

2) scambio di energia;

3) scambio di informazioni.

Sistema funzionale - un insieme temporaneo di organi che appartengono a diverse strutture anatomiche e fisiologiche, ma forniscono lo svolgimento di forme speciali di attività fisiologica e determinate funzioni. Ha una serie di proprietà come:

1) autoregolamentazione;

2) dinamismo (si disintegra solo dopo aver raggiunto il risultato desiderato);

3) la presenza di feedback.

A causa della presenza di tali sistemi nel corpo, può funzionare nel suo insieme.

Un posto speciale nella fisiologia normale è dato all'omeostasi. omeostasi - un insieme di reazioni biologiche che garantiscono la costanza dell'ambiente interno del corpo. È un mezzo liquido, che è composto da sangue, linfa, liquido cerebrospinale, liquido tissutale. Le loro medie supportano la norma fisiologica (ad esempio, pH del sangue, pressione sanguigna, emoglobina, ecc.).

Quindi, la fisiologia normale è una scienza che determina i parametri vitali del corpo, che sono ampiamente utilizzati nella pratica medica.

CONFERENZA N. 2. Proprietà fisiologiche e caratteristiche del funzionamento dei tessuti eccitabili

1. Caratteristiche fisiologiche dei tessuti eccitabili

La proprietà principale di qualsiasi tessuto è irritabilità, cioè la capacità di un tessuto di modificare le sue proprietà fisiologiche e di esibire funzioni funzionali in risposta all'azione degli stimoli.

Gli irritanti sono fattori dell'ambiente esterno o interno che agiscono sulle strutture eccitabili.

Esistono due gruppi di irritanti:

1) naturale (impulsi nervosi che si verificano nelle cellule nervose e vari recettori);

2) artificiale: fisico (meccanico - shock, iniezione; temperatura - caldo, freddo; corrente elettrica - alternata o diretta), chimico (acidi, basi, esteri, ecc.), fisico-chimico (osmotico - cristallo di cloruro di sodio) .

Classificazione degli stimoli secondo il principio biologico:

1) adeguati, che, con minimi costi energetici, provocano l'eccitazione dei tessuti nelle condizioni naturali di esistenza dell'organismo;

2) inadeguati, che provocano eccitazione nei tessuti con forza sufficiente ed esposizione prolungata.

Le proprietà fisiologiche generali dei tessuti includono:

1) eccitabilità - la capacità del tessuto vivente di rispondere all'azione di uno stimolo sufficientemente forte, rapido e ad azione prolungata modificando le proprietà fisiologiche e l'emergere di un processo di eccitazione.

La misura dell'eccitabilità è la soglia di irritazione. Soglia di irritazione - questa è la forza minima dello stimolo, che per la prima volta provoca risposte visibili. Poiché la soglia di irritazione caratterizza anche l'eccitabilità, può anche essere chiamata soglia di eccitabilità. L'irritazione di minore intensità, che non provoca risposte, è chiamata sottosoglia;

2) conducibilità - la capacità del tessuto di trasmettere l'eccitazione risultante dovuta al segnale elettrico dal sito di irritazione lungo la lunghezza del tessuto eccitabile;

3) refrattarietà - una temporanea diminuzione dell'eccitabilità contemporaneamente all'eccitazione che si è verificata nel tessuto. La refrattarietà è assoluta (nessuna risposta ad alcuno stimolo) e relativa (viene ripristinata l'eccitabilità e il tessuto risponde a uno stimolo sottosoglia o soprasoglia);

4) labilità - la capacità del tessuto eccitabile di rispondere all'irritazione a una certa velocità. La labilità è caratterizzata dal numero massimo di onde di eccitazione che si verificano nel tessuto per unità di tempo (1 s) esattamente in accordo con il ritmo degli stimoli applicati senza il fenomeno della trasformazione.

2. Leggi di irritazione dei tessuti eccitabili

Le leggi stabiliscono la dipendenza della risposta del tessuto dai parametri dello stimolo. Questa dipendenza è tipica per i tessuti altamente organizzati. Esistono tre leggi di irritazione dei tessuti eccitabili:

1) la legge della forza di irritazione;

2) la legge della durata dell'irritazione;

3) la legge del gradiente di eccitazione.

Закон forza di irritazione stabilisce la dipendenza della risposta dalla forza dello stimolo. Questa dipendenza non è la stessa per le singole cellule e per l'intero tessuto. Per le singole cellule la dipendenza si chiama “tutto o niente”. La natura della risposta dipende dal valore soglia sufficiente dello stimolo. Quando esposto a un valore di stimolazione sottosoglia, non si verificherà alcuna risposta (niente). Quando la stimolazione raggiunge un valore di soglia, si verifica una risposta; sarà la stessa sotto l'azione di una soglia e di qualsiasi valore soprasoglia dello stimolo (tutto parte della legge).

Per un insieme di cellule (per un tessuto), questa dipendenza è diversa, la risposta del tessuto è direttamente proporzionale ad un certo limite alla forza dell'irritazione applicata. L'aumento della risposta è dovuto al fatto che aumenta il numero delle strutture coinvolte nella risposta.

Закон durata delle irritazioni. La risposta tissutale dipende dalla durata della stimolazione, ma avviene entro certi limiti ed è direttamente proporzionale. Esiste una relazione tra la forza della stimolazione e la durata della sua azione. Questa dipendenza è espressa come una curva di forza e tempo. Questa curva è chiamata curva di Goorweg-Weiss-Lapic. La curva mostra che, per quanto forte sia lo stimolo, deve agire per un certo periodo di tempo. Se l'intervallo di tempo è piccolo, la risposta non si verifica. Se lo stimolo è debole, non importa per quanto tempo agisca, non si verifica alcuna risposta. La forza dello stimolo aumenta gradualmente e ad un certo momento si verifica una risposta tissutale. Questa forza raggiunge un valore di soglia ed è chiamata reobase (la minima forza di irritazione che provoca una risposta primaria). Si dice tempo utile il tempo durante il quale agisce una corrente uguale alla reobase.

Закон gradiente di stimolazione. gradiente - questa è la gravità dell'aumento dell'irritazione. La risposta dei tessuti dipende in una certa misura dal gradiente di stimolazione. Con uno stimolo forte, circa la terza volta che viene applicato lo stimolo, la risposta avviene più velocemente, poiché ha un gradiente più forte. Se si aumenta gradualmente la soglia di irritazione, nel tessuto si verifica il fenomeno dell'accomodamento. L'accomodamento è l'adattamento dei tessuti a uno stimolo che aumenta lentamente di forza. Questo fenomeno è associato al rapido sviluppo dell'inattivazione dei canali del Na. La soglia di irritazione aumenta gradualmente e lo stimolo rimane sempre sottosoglia, cioè la soglia di irritazione aumenta.

Le leggi di irritazione dei tessuti eccitabili spiegano la dipendenza della risposta dai parametri dello stimolo e assicurano l'adattamento degli organismi ai fattori dell'ambiente esterno e interno.

3. Il concetto di stato di riposo e di attività dei tessuti eccitabili

A proposito dello stato di riposo nei tessuti eccitabili si dice nel caso in cui il tessuto non sia influenzato da un irritante dall'ambiente esterno o interno. Allo stesso tempo, si osserva un livello di metabolismo relativamente costante, non vi è alcuna somministrazione visibile di tessuto funzionale. Lo stato di attività si osserva nel caso in cui un irritante agisca sul tessuto, mentre il livello metabolico cambia e si osserva la somministrazione funzionale del tessuto.

Le principali forme dello stato attivo del tessuto eccitabile sono l'eccitazione e l'inibizione.

Eccitazione - questo è un processo fisiologico attivo che si verifica nel tessuto sotto l'influenza di un irritante, mentre le proprietà fisiologiche del tessuto cambiano e si osserva la somministrazione funzionale del tessuto. L'eccitazione è caratterizzata da una serie di segni:

1) caratteristiche specifiche caratteristiche di un particolare tipo di tessuto;

2) caratteristiche non specifiche caratteristiche di tutti i tipi di tessuti (la permeabilità delle membrane cellulari, il rapporto tra i flussi di ioni, la carica della membrana cellulare cambia, sorge un potenziale d'azione che cambia il livello del metabolismo, aumenta il consumo di ossigeno e aumenta l'emissione di anidride carbonica ).

Secondo la natura della risposta elettrica, ci sono due forme di eccitazione:

1) eccitazione locale, non propagante (risposta locale). È caratterizzato da:

a) non vi è periodo latente di eccitazione;

b) si verifica sotto l'azione di qualsiasi stimolo, cioè non c'è soglia di irritazione, ha un carattere graduale;

c) non c'è refrattarietà, cioè nel processo di inizio dell'eccitazione aumenta l'eccitabilità del tessuto;

d) si attenua nello spazio e si diffonde su brevi distanze, cioè è caratteristico un decremento;

2) impulso, eccitazione diffusa. È caratterizzato da:

a) la presenza di un periodo latente di eccitazione;

b) la presenza di una soglia di irritazione;

c) l'assenza di un carattere graduale (si verifica bruscamente);

d) distribuzione senza decremento;

e) refrattarietà (diminuisce l'eccitabilità del tessuto).

Frenata - un processo attivo, si verifica quando gli stimoli agiscono sul tessuto, si manifesta nella soppressione di un'altra eccitazione. Di conseguenza, non vi è alcuna partenza funzionale del tessuto.

L'inibizione può svilupparsi solo sotto forma di una risposta locale.

Esistono due tipi di frenata:

1) primario, per il quale è necessaria la presenza di speciali neuroni inibitori. L'inibizione si verifica principalmente senza previa eccitazione;

2) secondario, che non necessita di particolari strutture frenanti. Sorge come risultato di un cambiamento nell'attività funzionale delle ordinarie strutture eccitabili.

I processi di eccitazione e inibizione sono strettamente correlati, si verificano simultaneamente e sono manifestazioni diverse di un unico processo. I fuochi di eccitazione e inibizione sono mobili, coprono aree più o meno grandi delle popolazioni neuronali e possono essere più o meno pronunciati. L'eccitazione sarà certamente sostituita dall'inibizione, e viceversa, cioè ci sono relazioni induttive tra inibizione ed eccitazione.

4. Meccanismi fisici e chimici dell'emergere del potenziale di riposo

Il potenziale di membrana (o potenziale di riposo) è la differenza di potenziale tra la superficie esterna e quella interna della membrana in uno stato di relativo riposo fisiologico. Il potenziale di riposo deriva da due motivi:

1) distribuzione irregolare degli ioni su entrambi i lati della membrana. All'interno della cellula c'è la maggior parte degli ioni K, all'esterno è poco. Ci sono più ioni Na e Cl all'esterno che all'interno. Questa distribuzione di ioni è chiamata asimmetria ionica;

2) permeabilità selettiva della membrana agli ioni. A riposo, la membrana non è ugualmente permeabile a ioni diversi. La membrana cellulare è permeabile agli ioni K, leggermente permeabile agli ioni Na e impermeabile alle sostanze organiche.

A causa di questi due fattori, si creano le condizioni per il movimento degli ioni. Questo movimento avviene senza consumo di energia attraverso il trasporto passivo - diffusione a causa della differenza nella concentrazione di ioni. Gli ioni K lasciano la cellula e aumentano la carica positiva sulla superficie esterna della membrana, gli ioni Cl si muovono passivamente nella cellula, il che porta ad un aumento della carica positiva sulla superficie esterna della cellula. Gli ioni Na si accumulano sulla superficie esterna della membrana e ne aumentano la carica positiva. I composti organici rimangono all'interno della cellula. Come risultato di questo movimento, la superficie esterna della membrana si carica positivamente e la superficie interna si carica negativamente. La superficie interna della membrana potrebbe non essere assolutamente carica negativamente, ma lo è sempre rispetto alla superficie esterna. Questo stato della membrana cellulare è chiamato stato di polarizzazione. Il movimento degli ioni continua finché la differenza di potenziale sulla membrana non viene bilanciata, cioè si verifica l'equilibrio elettrochimico. Il momento di equilibrio dipende da due forze:

1) forze di diffusione;

2) forze di interazione elettrostatica.

Il valore dell'equilibrio elettrochimico:

1) mantenimento dell'asimmetria ionica;

2) mantenere costante il valore del potenziale di membrana.

La forza di diffusione (differenza nella concentrazione di ioni) e la forza di interazione elettrostatica sono coinvolte nel verificarsi del potenziale di membrana, pertanto il potenziale di membrana è chiamato concentrazione-elettrochimico.

Per mantenere l’asimmetria ionica, l’equilibrio elettrochimico non è sufficiente. La cellula ha un altro meccanismo: la pompa sodio-potassio. La pompa sodio-potassio è un meccanismo per garantire il trasporto attivo degli ioni. La membrana cellulare ha un sistema di trasportatori, ognuno dei quali lega tre ioni Na che si trovano all'interno della cellula e li trasporta. Dall'esterno, il trasportatore si lega a due ioni K situati all'esterno della cellula e li trasporta nel citoplasma. L'energia è ottenuta dalla scomposizione dell'ATP. Il funzionamento della pompa sodio-potassio garantisce:

1) un'elevata concentrazione di ioni K all'interno della cellula, cioè un valore costante del potenziale di riposo;

2) una bassa concentrazione di ioni Na all'interno della cellula, cioè mantiene la normale osmolarità e volume cellulare, crea le basi per generare un potenziale d'azione;

3) un gradiente di concentrazione stabile di ioni Na, facilitando il trasporto di amminoacidi e zuccheri.

5. Meccanismi fisico-chimici di insorgenza del potenziale d'azione

potenziale d'azione - questo è uno spostamento del potenziale di membrana che si verifica nel tessuto sotto l'azione di uno stimolo di soglia e sopra soglia, che è accompagnato da una ricarica della membrana cellulare.

Quando esposta a uno stimolo soglia o soprasoglia, la permeabilità della membrana cellulare agli ioni cambia a vari livelli. Per gli ioni Na aumenta di 400-500 volte e il gradiente aumenta rapidamente, per gli ioni K di 10-15 volte e il gradiente si sviluppa lentamente. Di conseguenza, gli ioni Na entrano nella cellula, gli ioni K escono dalla cellula, il che porta alla ricarica della membrana cellulare. La superficie esterna della membrana trasporta una carica negativa, mentre la superficie interna trasporta una carica positiva.

Componenti del potenziale d'azione:

1) risposta locale;

2) potenziale di picco ad alta tensione (picco);

3) tracce di vibrazioni:

a) potenziale di traccia negativo;

b) potenziale traccia positivo.

risposta locale.

Fino a quando lo stimolo non raggiunge il 50-75% della soglia nella fase iniziale, la permeabilità della membrana cellulare rimane invariata e lo spostamento elettrico del potenziale di membrana è spiegato dall'agente irritante. Raggiunto il livello del 50-75%, le porte di attivazione (m-gate) dei canali Na si aprono e si verifica una risposta locale.

Gli ioni Na entrano nella cellula per semplice diffusione senza dispendio di energia. Dopo aver raggiunto la forza di soglia, il potenziale di membrana diminuisce fino a un livello critico di depolarizzazione (circa 50 mV). Il livello critico di depolarizzazione è il numero di millivolt di cui il potenziale di membrana deve diminuire affinché si verifichi un flusso a valanga di ioni Na nella cellula. Se la forza della stimolazione è insufficiente, non si verifica una risposta locale.

Potenziale di picco ad alta tensione (picco).

Il picco del potenziale d'azione è una componente costante del potenziale d'azione. Si compone di due fasi:

1) parte ascendente - fasi di depolarizzazione;

2) parte discendente - fasi di ripolarizzazione.

Un flusso simile a una valanga di ioni Na nella cellula porta a un cambiamento nel potenziale sulla membrana cellulare. Più ioni Na entrano nella cellula, più la membrana si depolarizza, più porte di attivazione si aprono. A poco a poco, la carica viene rimossa dalla membrana e quindi si presenta con il segno opposto. La comparsa di una carica di segno opposto è chiamata inversione del potenziale di membrana. Il movimento degli ioni Na nella cellula continua fino al momento dell'equilibrio elettrochimico per lo ione Na. L'ampiezza del potenziale d'azione non dipende dalla forza dello stimolo, dipende dalla concentrazione di ioni Na e dal grado di permeabilità della membrana agli ioni Na. La fase discendente (fase di ripolarizzazione) riporta la carica di membrana al suo segno originale. Al raggiungimento dell'equilibrio elettrochimico per gli ioni Na, la porta di attivazione si disattiva, diminuisce la permeabilità agli ioni Na e aumenta la permeabilità agli ioni K, entra in azione la pompa sodio-potassio e ripristina la carica della membrana cellulare. Non si verifica il completo recupero del potenziale di membrana.

Durante il processo di reazione di riduzione, sulla membrana cellulare vengono registrati potenziali in tracce: positivi e negativi. I potenziali in traccia sono componenti non sostenuti del potenziale d'azione. Il potenziale di traccia negativo è una depolarizzazione di tracce derivante dall'aumentata permeabilità della membrana agli ioni Na, che inibisce il processo di ripolarizzazione. Un potenziale traccia positivo si verifica quando la membrana cellulare è iperpolarizzata nel processo di ripristino della carica cellulare a causa del rilascio di ioni potassio e del funzionamento della pompa sodio-potassio.

CONFERENZA N. 3. Proprietà fisiologiche dei nervi e delle fibre nervose

1. Fisiologia dei nervi e delle fibre nervose. Tipi di fibre nervose

Proprietà fisiologiche delle fibre nervose:

1) eccitabilità - la capacità di entrare in uno stato di eccitazione in risposta all'irritazione;

2) conducibilità - la capacità di trasmettere l'eccitazione nervosa sotto forma di potenziale d'azione dal sito di irritazione per l'intera lunghezza;

3) refrattarietà (stabilità) - la proprietà di ridurre temporaneamente bruscamente l'eccitabilità nel processo di eccitazione.

Il tessuto nervoso ha il periodo refrattario più breve. Il significato di refrattarietà è proteggere il tessuto dalla sovraeccitazione e rispondere a uno stimolo biologicamente significativo;

4) labilità - la capacità di rispondere all'irritazione con una certa velocità. La labilità è caratterizzata dal numero massimo di impulsi di eccitazione per un certo periodo di tempo (1 s) esattamente in accordo con il ritmo degli stimoli applicati.

Le fibre nervose non sono elementi strutturali indipendenti del tessuto nervoso, sono una formazione complessa che comprende i seguenti elementi:

1) processi di cellule nervose - cilindri assiali;

2) cellule gliali;

3) placca di tessuto connettivo (basale).

La funzione principale delle fibre nervose è quella di condurre gli impulsi nervosi. I processi delle cellule nervose conducono gli stessi impulsi nervosi e le cellule gliali contribuiscono a questa conduzione. Secondo le caratteristiche e le funzioni strutturali, le fibre nervose si dividono in due tipi: amieliniche e mielinizzate.

Le fibre nervose amieliniche non hanno una guaina mielinica. Il loro diametro è di 5-7 micron, la velocità di conduzione dell'impulso è di 1-2 m/s. Le fibre mieliniche sono costituite da un cilindro assiale ricoperto da una guaina mielinica formata da cellule di Schwann. Il cilindro assiale ha una membrana e oxoplasma. La guaina mielinica è costituita per l'80% da lipidi ad alta resistenza ohmica e per il 20% da proteine. La guaina mielinica non copre completamente il cilindro assiale, ma è interrotta e lascia aree aperte del cilindro assiale, che sono chiamate intercettazioni nodali (intercettazioni di Ranvier). La lunghezza delle sezioni tra le intercettazioni è diversa e dipende dallo spessore della fibra nervosa: più è spessa, maggiore è la distanza tra le intercettazioni. Con un diametro di 12-20 micron, la velocità di eccitazione è di 70-120 m/s.

A seconda della velocità di conduzione dell'eccitazione, le fibre nervose sono divise in tre tipi: A, B, C.

Le fibre di tipo A hanno la velocità di eccitazione più alta, la cui velocità di eccitazione raggiunge 120 m/s, B ha una velocità da 3 a 14 m/s, C - da 0,5 a 2 m/s.

I concetti di "fibra nervosa" e "nervo" non devono essere confusi. Nervo - una formazione complessa costituita da una fibra nervosa (mielinica o non mielinica), tessuto connettivo fibroso lasso che forma la guaina nervosa.

2. Meccanismi di conduzione dell'eccitazione lungo la fibra nervosa. Leggi di conduzione dell'eccitazione lungo la fibra nervosa

Il meccanismo di conduzione dell'eccitazione lungo le fibre nervose dipende dal loro tipo. Esistono due tipi di fibre nervose: mieliniche e amieliniche.

I processi metabolici nelle fibre non mielinizzate non forniscono una rapida compensazione per il dispendio energetico. La diffusione dell'eccitazione avverrà con graduale attenuazione, con decremento. Il comportamento decrescente dell'eccitazione è caratteristico di un sistema nervoso poco organizzato. L'eccitazione si propaga a causa di piccole correnti circolari che si generano nella fibra o nel liquido circostante. Si crea una differenza di potenziale tra le aree eccitate e quelle non eccitate, che contribuisce all'emergere di correnti circolari. La corrente si diffonderà dalla carica "+" alla carica "-". Nel punto in cui esce la corrente circolare, la permeabilità della membrana plasmatica agli ioni Na aumenta, provocando la depolarizzazione della membrana. Si crea nuovamente una differenza di potenziale tra la zona appena eccitata e quella vicina non eccitata, che porta alla formazione di correnti circolari. L'eccitazione copre gradualmente le aree vicine del cilindro assiale e quindi si diffonde fino all'estremità dell'assone.

Nelle fibre mieliniche, grazie alla perfezione del metabolismo, l'eccitazione passa senza sbiadire, senza diminuire. A causa dell'ampio raggio della fibra nervosa, a causa della guaina mielinica, la corrente elettrica può entrare ed uscire dalla fibra solo nella zona di intercettazione. Quando viene applicata l'irritazione, si verifica la depolarizzazione nell'area dell'intercetta A, l'intercettazione adiacente B viene polarizzata in questo momento. Tra le intercettazioni sorge una differenza di potenziale e compaiono correnti circolari. A causa delle correnti circolari vengono eccitate altre intercettazioni, mentre l'eccitazione si propaga in modo salatorio, bruscamente da un'intercettazione all'altra. Il metodo salatorio per diffondere l'eccitazione è economico e la velocità di diffusione dell'eccitazione è molto più alta (70-120 m/s) che lungo le fibre nervose non mielinizzate (0,5-2 m/s).

Ci sono tre leggi di conduzione dell'irritazione lungo la fibra nervosa.

La legge dell'integrità anatomica e fisiologica.

La conduzione degli impulsi lungo la fibra nervosa è possibile solo se la sua integrità non viene violata. Se le proprietà fisiologiche della fibra nervosa vengono violate dal raffreddamento, dall'uso di vari farmaci, dalla spremitura, nonché dai tagli e dai danni all'integrità anatomica, sarà impossibile condurre un impulso nervoso attraverso di essa.

La legge della conduzione isolata dell'eccitazione.

Ci sono una serie di caratteristiche della diffusione dell'eccitazione nelle fibre nervose periferiche, carnose e non polmonari.

Nelle fibre nervose periferiche, l'eccitazione viene trasmessa solo lungo la fibra nervosa, ma non viene trasmessa alle fibre nervose vicine che si trovano nello stesso tronco nervoso.

Nelle fibre nervose carnose, il ruolo di isolante è svolto dalla guaina mielinica. A causa della mielina, la resistività aumenta e la capacità elettrica del guscio diminuisce.

Nelle fibre nervose non carnose, l'eccitazione viene trasmessa isolatamente. Ciò è dovuto al fatto che la resistenza del fluido che riempie i vuoti intercellulari è molto inferiore alla resistenza della membrana delle fibre nervose. Pertanto, la corrente che si verifica tra l'area depolarizzata e quella non polarizzata passa attraverso le lacune intercellulari e non entra nelle fibre nervose adiacenti.

La legge dell'eccitazione bilaterale.

La fibra nervosa conduce gli impulsi nervosi in due direzioni: centripeta e centrifuga.

In un organismo vivente, l'eccitazione viene eseguita in una sola direzione. La conduzione bidirezionale di una fibra nervosa è limitata nel corpo dal luogo di origine dell'impulso e dalla proprietà valvolare delle sinapsi, che consiste nella possibilità di condurre l'eccitazione in una sola direzione.

CONFERENZA N. 4. Fisiologia dei muscoli

1. Proprietà fisiche e fisiologiche della muscolatura scheletrica, cardiaca e liscia

In base alle caratteristiche morfologiche, si distinguono tre gruppi di muscoli:

1) muscoli striati (muscoli scheletrici);

2) muscoli lisci;

3) muscolo cardiaco (o miocardio).

Funzioni dei muscoli striati:

1) motore (dinamico e statico);

2) garantire la respirazione;

3) imitare;

4) recettore;

5) depositante;

6) termoregolatore.

Funzioni della muscolatura liscia:

1) mantenere la pressione negli organi cavi;

2) regolazione della pressione nei vasi sanguigni;

3) svuotamento di organi cavi e promozione del loro contenuto.

Funzione del muscolo cardiaco - pompaggio, garantendo il movimento del sangue attraverso i vasi.

Proprietà fisiologiche dei muscoli scheletrici:

1) eccitabilità (inferiore a quella della fibra nervosa, che si spiega con il basso valore del potenziale di membrana);

2) bassa conducibilità, circa 10-13 m/s;

3) refrattarietà (richiede un periodo di tempo più lungo di quello di una fibra nervosa);

4) labilità;

5) contrattilità (la capacità di accorciare o sviluppare tensione).

Esistono due tipi di riduzione:

a) contrazione isotonica (cambia la lunghezza, il tono non cambia);

b) contrazione isometrica (il tono cambia senza modificare la lunghezza della fibra). Ci sono contrazioni singole e titaniche. Singole contrazioni si verificano sotto l'azione di un singolo stimolo e contrazioni titaniche si verificano in risposta a una serie di impulsi nervosi;

6) elasticità (la capacità di sviluppare stress quando viene allungato).

Caratteristiche fisiologiche della muscolatura liscia.

I muscoli lisci hanno le stesse proprietà fisiologiche dei muscoli scheletrici, ma hanno anche le loro caratteristiche:

1) potenziale di membrana instabile, che mantiene i muscoli in uno stato di contrazione parziale costante - tono;

2) attività automatica spontanea;

3) contrazione in risposta allo stiramento;

4) plasticità (diminuzione dello stretching all'aumentare dello stretching);

5) alta sensibilità ai prodotti chimici.

Caratteristiche fisiologiche del muscolo cardiaco è lei automatismo. L'eccitazione si verifica periodicamente sotto l'influenza dei processi che si verificano nel muscolo stesso. Le capacità di automatismo hanno alcune aree muscolari atipiche del miocardio, povere di miofibrille e ricche di sarcoplasma.

2. Meccanismi di contrazione muscolare

Fase elettrochimica della contrazione muscolare.

1. Generazione di potenziale d'azione. Il trasferimento dell'eccitazione alla fibra muscolare avviene con l'aiuto dell'acetilcolina. L'interazione dell'acetilcolina (ACh) con i recettori colinergici porta alla loro attivazione e alla comparsa di un potenziale d'azione, che è il primo stadio della contrazione muscolare.

2. Propagazione del potenziale d'azione. Il potenziale d'azione si propaga all'interno della fibra muscolare lungo il sistema trasversale dei tubuli, che è il collegamento tra la membrana superficiale e l'apparato contrattile della fibra muscolare.

3. La stimolazione elettrica del sito di contatto porta all'attivazione dell'enzima e alla formazione di inosiltrifosfato, che attiva i canali del calcio delle membrane, che porta al rilascio di ioni Ca e ad un aumento della loro concentrazione intracellulare.

Fase chemiomeccanica della contrazione muscolare.

La teoria dello stadio chemiomeccanico della contrazione muscolare è stata sviluppata da O. Huxley nel 1954 e integrata nel 1963 da M. Davis. Le disposizioni principali di questa teoria:

1) Gli ioni Ca innescano il meccanismo di contrazione muscolare;

2) a causa degli ioni Ca, i filamenti sottili di actina scivolano rispetto ai filamenti di miosina.

A riposo, quando ci sono pochi ioni Ca, lo scorrimento non si verifica, perché le molecole di troponina e le cariche negative di ATP, ATPasi e ADP lo impediscono. Una maggiore concentrazione di ioni Ca si verifica a causa del suo ingresso dallo spazio interfibrillare. In questo caso, si verificano una serie di reazioni con la partecipazione di ioni Ca:

1) ca²⁺ reagisce con la tryponina;

2) ca²⁺ attiva l'ATPase;

3) ca²⁺ rimuove gli addebiti da ADP, ATP, ATPase.

L'interazione degli ioni Ca con la troponina porta a un cambiamento nella posizione di quest'ultima sul filamento di actina e si aprono i centri attivi di una sottile protofibrilla. A causa di essi, si formano ponti trasversali tra actina e miosina, che spostano il filamento di actina negli spazi tra il filamento di miosina. Quando il filamento di actina si muove rispetto al filamento di miosina, il tessuto muscolare si contrae.

Quindi, il ruolo principale nel meccanismo di contrazione muscolare è svolto dalla proteina troponina, che chiude i centri attivi della sottile protofibrilla e degli ioni Ca.

CONFERENZA N. 5. Fisiologia delle sinapsi

1. Proprietà fisiologiche delle sinapsi, loro classificazione

Sinapsi - Questa è una formazione strutturale e funzionale che assicura il passaggio dell'eccitazione o dell'inibizione dall'estremità della fibra nervosa alla cellula innervante.

Struttura della sinapsi:

1) membrana presinaptica (membrana elettrogenica nel terminale dell'assone, forma una sinapsi sulla cellula muscolare);

2) membrana postsinaptica (membrana elettrogenica della cellula innervata su cui si forma la sinapsi);

3) fessura sinaptica (lo spazio tra le membrane presinaptiche e postsinaptiche è riempito con un fluido che ricorda il plasma sanguigno nella composizione).

Esistono diverse classificazioni di sinapsi.

1. Per localizzazione:

1) sinapsi centrali;

2) sinapsi periferiche.

Le sinapsi centrali si trovano all'interno del sistema nervoso centrale e si trovano anche nei gangli del sistema nervoso autonomo. Le sinapsi centrali sono contatti tra due cellule nervose, e questi contatti sono eterogenei e, a seconda della struttura su cui il primo neurone forma una sinapsi con il secondo neurone, si distinguono:

1) assomatico, formato dall'assone di un neurone e dal corpo di un altro neurone;

2) assodendritico, formato dall'assone di un neurone e dal dendrite di un altro;

3) assoassonale (l'assone del primo neurone forma una sinapsi sull'assone del secondo neurone);

4) dendrodentritico (il dendrite del primo neurone forma una sinapsi sul dendrite del secondo neurone).

Esistono diversi tipi di sinapsi periferiche:

1) mioneurale (neuromuscolare), formato dall'assone di un motoneurone e da una cellula muscolare;

2) neuroepiteliale, formato dall'assone del neurone e dalla cellula secretoria.

2. Classificazione funzionale delle sinapsi:

1) sinapsi eccitatorie;

2) sinapsi inibitorie.

3. Secondo i meccanismi di trasmissione dell'eccitazione nelle sinapsi:

1) chimico;

2) elettrico.

La particolarità delle sinapsi chimiche è che la trasmissione dell'eccitazione viene effettuata utilizzando un gruppo speciale di mediatori chimici.

Esistono diversi tipi di sinapsi chimiche:

1) colinergico. In essi, il trasferimento dell'eccitazione avviene con l'aiuto dell'acetilcolina;

2) adrenergico. In essi, il trasferimento dell'eccitazione avviene con l'aiuto di tre catecolamine;

3) dopaminergico. Trasmettono l'eccitazione con l'aiuto della dopamina;

4) istaminergico. In essi, il trasferimento dell'eccitazione avviene con l'aiuto dell'istamina;

5) GABAergico. In essi, l'eccitazione viene trasferita con l'aiuto dell'acido gamma-aminobutirrico, ad es. si sviluppa il processo di inibizione.

Una caratteristica delle sinapsi elettriche è che la trasmissione dell'eccitazione viene effettuata utilizzando una corrente elettrica. Poche sinapsi di questo tipo sono state trovate nel corpo.

Le sinapsi hanno una serie di proprietà fisiologiche:

1) la proprietà valvolare delle sinapsi, cioè la capacità di trasmettere l'eccitazione in una sola direzione dalla membrana presinaptica a quella postsinaptica;

2) la proprietà del ritardo sinaptico, dovuto al fatto che la velocità di trasmissione dell'eccitazione è ridotta;

3) la proprietà del potenziamento (ogni impulso successivo sarà effettuato con un ritardo postsinaptico minore). Ciò è dovuto al fatto che il mediatore dalla conduzione dell'impulso precedente rimane sulla membrana presinaptica e postsinaptica;

4) bassa labilità della sinapsi (100-150 impulsi al secondo).

2. Meccanismi di trasmissione dell'eccitazione nelle sinapsi utilizzando l'esempio di una sinapsi mioneurale

Sinapsi mioneurale (neuromuscolare) - formata dall'assone di un motoneurone e da una cellula muscolare.

L'impulso nervoso ha origine nella zona trigger del neurone, viaggia lungo l'assone fino al muscolo innervato, raggiunge il terminale dell'assone e allo stesso tempo depolarizza la membrana presinaptica. Successivamente, i canali del sodio e del calcio si aprono e gli ioni Ca dall'ambiente circostante la sinapsi entrano nel terminale dell'assone. In questo processo, il movimento browniano delle vescicole è ordinato verso la membrana presinaptica. Gli ioni Ca stimolano il movimento delle vescicole. Al raggiungimento della membrana presinaptica, le vescicole si rompono e rilasciano acetilcolina (4 ioni Ca rilasciano 1 quanto di acetilcolina). La fessura sinaptica è piena di un fluido che assomiglia alla composizione del plasma sanguigno, attraverso di essa avviene la diffusione di ACh dalla membrana presinaptica alla membrana postsinaptica, ma la sua velocità è molto bassa. Inoltre, la diffusione è possibile anche lungo i filamenti fibrosi che si trovano nella fessura sinaptica. Dopo la diffusione, ACh inizia a interagire con i chemocettori (ChR) e la colinesterasi (ChE) situati sulla membrana postsinaptica.

Il recettore colinergico svolge una funzione di recettore e la colinesterasi svolge una funzione enzimatica. Sulla membrana postsinaptica si trovano come segue:

XP + AH \uXNUMXd MECP - potenziali miniaturizzati della piastra terminale.

Quindi viene sommato il MECP. Come risultato della sommatoria, si forma un EPSP - potenziale eccitatorio postsinaptico. La membrana postsinaptica è caricata negativamente a causa dell'EPSP e nell'area in cui non c'è sinapsi (fibra muscolare), la carica è positiva. Sorge una differenza di potenziale, si forma un potenziale d'azione, che si muove lungo il sistema di conduzione della fibra muscolare.

ChE + ACh = distruzione di ACh a colina e acido acetico.

In uno stato di relativo riposo fisiologico, la sinapsi è in attività bioelettrica di fondo. Il suo significato sta nel fatto che aumenta la prontezza della sinapsi a condurre un impulso nervoso. A riposo, 1-2 vescicole nel terminale dell'assone possono avvicinarsi accidentalmente alla membrana presinaptica, a causa della quale entreranno in contatto con essa. La vescicola esplode al contatto con la membrana presinaptica e il suo contenuto sotto forma di 1 quanto di ACh entra nella fessura sinaptica, cadendo sulla membrana postsinaptica, dove si formerà MPN.

3. Fisiologia dei mediatori. Classificazione e caratteristiche

mediatore - questo è un gruppo di sostanze chimiche che prende parte al trasferimento dell'eccitazione o dell'inibizione nelle sinapsi chimiche dalla membrana presinaptica alla membrana postsinaptica.

Criteri in base ai quali una sostanza è classificata come mediatore:

1) la sostanza deve essere rilasciata sulla membrana presinaptica, l'assone terminale;

2) nelle strutture della sinapsi devono esserci enzimi che promuovono la sintesi e la rottura del mediatore e devono esserci anche recettori sulla membrana postsinaptica che interagiscono con il mediatore;

3) una sostanza che pretende di essere un mediatore deve, a bassissima concentrazione, trasferire l'eccitazione dalla membrana presinaptica alla membrana postsinaptica. Classificazione dei mediatori:

1) chimico, in base alla struttura del mediatore;

2) funzionale, in base alla funzione del mediatore.

Classificazione chimica.

1. Esteri - acetilcolina (AH).

2. Ammine biogene:

1) catecolamine (dopamina, norepinefrina (HA), adrenalina (A));

2) serotonina;

3) istamina.

3. Amminoacidi:

1) acido gamma-aminobutirrico (GABA);

2) acido glutammico;

3) glicina;

4) arginina.

4. Peptidi:

1) peptidi oppioidi:

a) metencefalina;

b) encefaline;

c) leuencefaline;

2) sostanza "P";

3) peptide intestinale vasoattivo;

4) somatostatina.

5. Composti purinici: ATP.

6. Sostanze a peso molecolare minimo:

1) NO;

2) CO.

Classificazione funzionale.

1. Mediatori eccitatori che causano la depolarizzazione della membrana postsinaptica e la formazione di un potenziale eccitatorio postsinaptico:

1) AH;

2) acido glutammico;

3) acido aspartico.

2. Mediatori inibitori che causano l'iperpolarizzazione della membrana postsinaptica, dopo di che sorge un potenziale inibitorio postsinaptico, che genera il processo di inibizione:

1) GABA;

2) glicina;

3) sostanza "P";

4) dopamina;

5) serotonina;

6) ATP.

Noradrenalina, isonadrenalina, epinefrina, istamina sono sia inibitori che eccitatori.

AH (acetilcolina) è il mediatore più comune nel sistema nervoso centrale e nel sistema nervoso periferico. Il contenuto di ACh in varie strutture del sistema nervoso non è lo stesso. Da un punto di vista filogenetico, la concentrazione di acetilcolina nelle strutture più vecchie del sistema nervoso è maggiore che in quelle più giovani. ACh si trova nei tessuti in due stati: legato alle proteine ​​o allo stato libero (il mediatore attivo è solo in questo stato).

L'ACh è formato dall'amminoacido colina e dall'acetil coenzima A.

I mediatori nelle sinapsi adrenergiche sono noradrenalina, isonadrenalina, adrenalina. La formazione delle catecolamine avviene nelle vescicole dell'assone terminale e la fonte è l'amminoacido: la fenilalanina (FA).

LEZIONE N. 6. Fisiologia del sistema nervoso centrale

1. Principi di base del funzionamento del sistema nervoso centrale. Struttura, funzioni, metodi di studio del sistema nervoso centrale

Il principio principale del funzionamento del sistema nervoso centrale è il processo di regolazione, controllo delle funzioni fisiologiche, che mirano a mantenere la costanza delle proprietà e la composizione dell'ambiente interno del corpo. Il sistema nervoso centrale assicura il rapporto ottimale dell'organismo con l'ambiente, la stabilità, l'integrità e il livello ottimale di attività vitale dell'organismo.

Esistono due tipi principali di regolazione: umorale e nervosa.

Il processo di controllo umorale comporta il cambiamento dell'attività fisiologica del corpo sotto l'influenza di sostanze chimiche rilasciate dai fluidi corporei. La fonte del trasferimento di informazioni sono le sostanze chimiche: usi, prodotti metabolici (anidride carbonica, glucosio, acidi grassi), informazioni, ormoni delle ghiandole endocrine, ormoni locali o tissutali.

Il processo nervoso di regolazione prevede il controllo dei cambiamenti nelle funzioni fisiologiche lungo le fibre nervose con l'aiuto di un potenziale di eccitazione sotto l'influenza della trasmissione di informazioni.

Caratteristiche:

1) è un prodotto successivo dell'evoluzione;

2) fornisce una gestione rapida;

3) ha un destinatario esatto dell'impatto;

4) attua una modalità di regolamentazione economica;

5) fornisce un'elevata affidabilità nella trasmissione delle informazioni.

Nel corpo, i meccanismi nervosi e umorali funzionano come un unico sistema di controllo neuroumorale. Questa è una forma combinata, in cui vengono utilizzati due meccanismi di controllo contemporaneamente, sono interconnessi e interdipendenti.

Il sistema nervoso è un insieme di cellule nervose o neuroni.

In base alla localizzazione si distinguono:

1) la sezione centrale - il cervello e il midollo spinale;

2) periferico - processi delle cellule nervose del cervello e del midollo spinale.

In base alle caratteristiche funzionali si distinguono:

1) reparto somatico che regola l'attività motoria;

2) vegetativo, regolando l'attività degli organi interni, delle ghiandole endocrine, dei vasi sanguigni, dell'innervazione trofica dei muscoli e del sistema nervoso centrale stesso.

Funzioni del sistema nervoso:

1) funzione integrativa di coordinamento. Fornisce le funzioni di vari organi e sistemi fisiologici, coordina le loro attività tra loro;

2) assicurare uno stretto legame tra il corpo umano e l'ambiente a livello biologico e sociale;

3) regolazione del livello dei processi metabolici in vari organi e tessuti, nonché in se stesso;

4) garantire l'attività mentale da parte dei reparti superiori del sistema nervoso centrale.

2. Neurone. Caratteristiche strutturali, significato, tipi

L'unità strutturale e funzionale del tessuto nervoso è la cellula nervosa - neurone.

Un neurone è una cellula specializzata in grado di ricevere, codificare, trasmettere e archiviare informazioni, stabilire contatti con altri neuroni e organizzare la risposta del corpo all'irritazione.

Funzionalmente in un neurone, ci sono:

1) la parte ricettiva (i dendriti e la membrana del soma del neurone);

2) parte integrativa (soma con poggio axon);

3) la parte trasmittente (axon poggio con axon).

La parte ricevente.

dendriti - il principale campo di percezione del neurone. La membrana dendrite è in grado di rispondere ai neurotrasmettitori. Il neurone ha diversi dendriti ramificati. Ciò è spiegato dal fatto che un neurone come formazione di informazioni deve avere un gran numero di input. Attraverso contatti specializzati, le informazioni fluiscono da un neurone all'altro. Questi contatti sono chiamati picchi.

La membrana del soma del neurone ha uno spessore di 6 nm ed è costituita da due strati di molecole lipidiche. Le estremità idrofile di queste molecole sono rivolte verso la fase acquosa: uno strato di molecole è rivolto verso l'interno, l'altro verso l'esterno. Le estremità idrofile sono rivolte l'una verso l'altra - all'interno della membrana. Il doppio strato lipidico della membrana contiene proteine ​​che svolgono diverse funzioni:

1) proteine ​​di pompaggio: spostano gli ioni e le molecole nella cellula contro il gradiente di concentrazione;

2) le proteine ​​incorporate nei canali forniscono permeabilità selettiva alla membrana;

3) le proteine ​​recettori riconoscono le molecole desiderate e le fissano sulla membrana;

4) gli enzimi facilitano il flusso di una reazione chimica sulla superficie del neurone.

In alcuni casi, la stessa proteina può funzionare sia come recettore, sia come enzima e come pompa.

parte integrante.

poggio dell'assone il punto di uscita di un assone da un neurone.

Il soma di un neurone (il corpo di un neurone) svolge, insieme a una funzione informativa e trofica, per quanto riguarda i suoi processi e le sinapsi. Il soma fornisce la crescita di dendriti e assoni. Il soma del neurone è racchiuso in una membrana multistrato, che assicura la formazione e la distribuzione del potenziale elettrotonico alla collinetta dell'assone.

parte trasmittente.

Axon - un'escrescenza del citoplasma adattata a trasportare informazioni raccolte dai dendriti ed elaborate in un neurone. L'assone di una cellula dendritica ha un diametro costante ed è ricoperto da una guaina mielinica, che è formata dalla glia; l'assone ha terminazioni ramificate che contengono mitocondri e formazioni secretorie.

Funzioni dei neuroni:

1) generalizzazione dell'impulso nervoso;

2) ricezione, conservazione e trasmissione di informazioni;

3) la capacità di sintetizzare segnali eccitatori e inibitori (funzione integrativa).

Tipi di neuroni:

1) per localizzazione:

a) centrale (cervello e midollo spinale);

b) periferico (gangli cerebrali, nervi cranici);

2) a seconda della funzione:

a) afferente (sensibile), che trasporta informazioni dai recettori nel sistema nervoso centrale;

b) intercalare (connettore), nel caso elementare, che fornisce una connessione tra i neuroni afferenti ed efferenti;

c) efferente:

- motore - corna anteriori del midollo spinale;

- secretorio - corna laterali del midollo spinale;

3) a seconda delle funzioni:

a) emozionante;

b) inibitorio;

4) a seconda delle caratteristiche biochimiche, della natura del mediatore;

5) a seconda della qualità dello stimolo che viene percepito dal neurone:

a) monomodale;

b) polimodale.

3. Arco riflesso, suoi componenti, tipi, funzioni

L'attività del corpo è una reazione riflessa naturale a uno stimolo. riflesso - la reazione del corpo all'irritazione dei recettori, che viene effettuata con la partecipazione del sistema nervoso centrale. La base strutturale del riflesso è l'arco riflesso.

arco riflesso - una catena di cellule nervose collegate in serie, che assicura l'attuazione di una reazione, una risposta all'irritazione.

L'arco riflesso è costituito da sei componenti: recettori, via afferente (sensoriale), centro riflesso, via efferente (motoria, secretoria), effettore (organo di lavoro), feedback.

Gli archi riflessi possono essere di due tipi:

1) semplici - archi riflessi monosinaptici (arco riflesso del riflesso tendineo), costituiti da 2 neuroni (recettore (afferente) ed effettore), c'è 1 sinapsi tra di loro;

2) complessi - archi riflessi polisinaptici. Includono 3 neuroni (potrebbero essercene di più) - recettore, uno o più intercalari ed effettori.

L'idea di un arco riflesso come risposta opportuna del corpo impone la necessità di integrare l'arco riflesso con un altro collegamento: un circuito di feedback. Questo componente stabilisce una connessione tra il risultato realizzato della reazione riflessa e il centro nervoso che emette i comandi esecutivi. Con l'aiuto di questo componente, l'arco riflesso aperto viene trasformato in uno chiuso.

Caratteristiche di un semplice arco riflesso monosinaptico:

1) recettore ed effettore geograficamente vicini;

2) l'arco riflesso è a due neuroni, monosinaptico;

3) fibre nervose del gruppo Aα (70-120 m/s);

4) breve tempo di riflessione;

5) muscoli che si contraggono come un'unica contrazione muscolare.

Caratteristiche di un complesso arco riflesso monosinaptico:

1) recettore ed effettore territorialmente separati;

2) l'arco recettoriale è di tre neuroni (forse più neuroni);

3) la presenza di fibre nervose dei gruppi C e B;

4) contrazione muscolare per tipo di tetano.

Caratteristiche del riflesso autonomico:

1) il neurone intercalare si trova nelle corna laterali;

2) il percorso del nervo pregangliare inizia dalle corna laterali, dopo il ganglio - quello postgangliare;

3) il percorso efferente del riflesso dell'arco neurale autonomo è interrotto dal ganglio autonomo, in cui si trova il neurone efferente.

La differenza tra l'arco neurale simpatico e quello parasimpatico: nell'arco neurale simpatico, il percorso pregangliare è breve, poiché il ganglio autonomo si trova più vicino al midollo spinale e il percorso postgangliare è lungo.

Nell'arco parasimpatico è vero il contrario: il percorso pregangliare è lungo, poiché il ganglio si trova vicino all'organo o nell'organo stesso e il percorso postgangliare è breve.

4. Sistemi funzionali del corpo

Sistema funzionale - associazione funzionale temporanea dei centri nervosi di vari organi e apparati dell'organismo per ottenere il risultato benefico finale.

Un risultato utile è un fattore di autoformazione del sistema nervoso. Il risultato dell'azione è un indicatore adattivo vitale necessario per il normale funzionamento del corpo.

Esistono diversi gruppi di risultati finali utili:

1) metabolico - una conseguenza dei processi metabolici a livello molecolare, che creano sostanze e prodotti finali necessari per la vita;

2) omeostatico: la costanza degli indicatori dello stato e della composizione degli ambienti del corpo;

3) comportamentale - il risultato di un bisogno biologico (sessuale, cibo, bere);

4) sociale - soddisfazione dei bisogni sociali e spirituali.

Il sistema funzionale comprende vari organi e sistemi, ognuno dei quali partecipa attivamente al raggiungimento di un risultato utile.

Il sistema funzionale, secondo P.K. Anokhin, comprende cinque componenti principali:

1) un utile risultato adattivo - qualcosa per il quale viene creato un sistema funzionale;

2) apparato di controllo (accettore di risultati) - un gruppo di cellule nervose in cui si forma un modello del risultato futuro;

3) afferentazione inversa (fornisce informazioni dal recettore al collegamento centrale del sistema funzionale) - impulsi nervosi afferenti secondari che vanno all'accettore del risultato dell'azione per valutare il risultato finale;

4) apparato di controllo (collegamento centrale) - associazione funzionale dei centri nervosi con il sistema endocrino;

5) i componenti esecutivi (apparato di reazione) sono gli organi e i sistemi fisiologici del corpo (vegetativo, endocrino, somatico). È composto da quattro componenti:

a) organi interni;

b) ghiandole endocrine;

c) muscoli scheletrici;

d) risposte comportamentali.

Proprietà del sistema funzionale:

1) dinamismo. Il sistema funzionale può includere organi e sistemi aggiuntivi, a seconda della complessità della situazione;

2) la capacità di autoregolazione. Quando il valore controllato o il risultato utile finale si discosta dal valore ottimale, si verificano una serie di reazioni complesse spontanee che riportano gli indicatori al livello ottimale. L'autoregolamentazione viene effettuata in presenza di feedback.

Diversi sistemi funzionali lavorano contemporaneamente nel corpo. Sono in continua interazione, che è soggetta a determinati principi:

1) il principio del sistema di genesi. Ha luogo la maturazione selettiva e l'evoluzione dei sistemi funzionali (i sistemi funzionali di circolazione sanguigna, respirazione, nutrizione, maturano e si sviluppano prima di altri);

2) il principio dell'interazione multiplamente connessa. C'è una generalizzazione dell'attività di vari sistemi funzionali, finalizzata al raggiungimento di un risultato multicomponente (parametri di omeostasi);

3) il principio di gerarchia. I sistemi funzionali sono allineati in una determinata riga in base al loro significato (sistema di integrità dei tessuti funzionali, sistema di nutrizione funzionale, sistema di riproduzione funzionale, ecc.);

4) il principio dell'interazione dinamica coerente. C'è una chiara sequenza di cambiamento dell'attività di un sistema funzionale di un altro.

5. Attività di coordinamento del SNC

L'attività di coordinamento (CA) del SNC è un lavoro coordinato dei neuroni del SNC basato sull'interazione dei neuroni tra loro.

Funzioni del CD:

1) fornisce un chiaro svolgimento di alcune funzioni, riflessi;

2) assicura il consistente inserimento nel lavoro dei vari centri nevralgici per assicurare forme complesse di attività;

3) assicura il lavoro coordinato dei vari centri nervosi (durante l'atto della deglutizione, il respiro viene trattenuto al momento della deglutizione, quando il centro di deglutizione è eccitato, il centro respiratorio è inibito).

Principi di base del CD del SNC e dei loro meccanismi neurali.

1. Il principio dell'irradiazione (diffusione). Quando piccoli gruppi di neuroni sono eccitati, l'eccitazione si diffonde a un numero significativo di neuroni. L'irradiazione è spiegata:

1) la presenza di terminazioni ramificate di assoni e dendriti, a causa della ramificazione, gli impulsi si propagano a un gran numero di neuroni;

2) la presenza di neuroni intercalari nel SNC, che assicurano la trasmissione degli impulsi da cellula a cellula. L'irradiazione ha un confine, che è fornito da un neurone inibitorio.

2. Il principio di convergenza. Quando un gran numero di neuroni è eccitato, l'eccitazione può convergere in un gruppo di cellule nervose.

3. Il principio di reciprocità: il lavoro coordinato dei centri nervosi, specialmente nei riflessi opposti (flessione, estensione, ecc.).

4. Il principio di posizione dominante. Dominante - il focus dominante dell'eccitazione nel sistema nervoso centrale in questo momento. Questo è un punto focale di eccitazione persistente, incrollabile e non diffusa. Ha alcune proprietà: sopprime l'attività di altri centri nervosi, ha una maggiore eccitabilità, attira gli impulsi nervosi da altri focolai, riassume gli impulsi nervosi. Esistono due tipi di focolai dominanti: origine esogena (causata da fattori ambientali) ed endogena (causata da fattori ambientali). La dominante è alla base della formazione di un riflesso condizionato.

5. Il principio del feedback. Feedback - il flusso di impulsi al sistema nervoso, che informa il sistema nervoso centrale su come viene eseguita la risposta, indipendentemente dal fatto che sia sufficiente o meno. Esistono due tipi di feedback:

1) feedback positivo, provocando un aumento della risposta del sistema nervoso. Alla base di un circolo vizioso che porta allo sviluppo di malattie;

2) feedback negativo, che riduce l'attività dei neuroni del SNC e la risposta. Alla base dell'autoregolamentazione.

6. Il principio di subordinazione. Nel SNC c'è una certa subordinazione dei dipartimenti l'uno all'altro, il dipartimento più alto è la corteccia cerebrale.

7. Il principio di interazione tra i processi di eccitazione e di inibizione. Il sistema nervoso centrale coordina i processi di eccitazione e inibizione:

entrambi i processi sono in grado di convergere, il processo di eccitazione e, in misura minore, di inibizione, sono in grado di irradiarsi. Inibizione ed eccitazione sono collegate da relazioni induttive. Il processo di eccitazione induce inibizione e viceversa. Esistono due tipi di induzione:

1) coerente. Il processo di eccitazione e di inibizione si sostituiscono nel tempo;

2) reciproco. Allo stesso tempo, ci sono due processi: eccitazione e inibizione. L'induzione reciproca viene effettuata mediante induzione reciproca positiva e negativa: se l'inibizione si verifica in un gruppo di neuroni, attorno ad esso sorgono focolai di eccitazione (induzione reciproca positiva) e viceversa.

Secondo la definizione di IP Pavlov, eccitazione e inibizione sono due facce dello stesso processo. L'attività di coordinamento del sistema nervoso centrale fornisce una chiara interazione tra singole cellule nervose e singoli gruppi di cellule nervose. Ci sono tre livelli di integrazione.

Il primo livello è fornito dal fatto che gli impulsi di diversi neuroni possono convergere sul corpo di un neurone, di conseguenza si verifica una somma o una diminuzione dell'eccitazione.

Il secondo livello fornisce interazioni tra gruppi separati di celle.

Il terzo livello è fornito dalle cellule della corteccia cerebrale, che contribuiscono a un livello più perfetto di adattamento dell'attività del sistema nervoso centrale ai bisogni del corpo.

6. Tipi di inibizione, l'interazione dei processi di eccitazione e di inibizione nel sistema nervoso centrale. Esperienza di I. M. Sechenov

Frenata - un processo attivo che si verifica sotto l'azione degli stimoli sul tessuto, si manifesta nella soppressione di un'altra eccitazione, non c'è somministrazione funzionale del tessuto.

L'inibizione può svilupparsi solo sotto forma di una risposta locale.

Esistono due tipi di frenata:

1) primario. Per il suo verificarsi è necessaria la presenza di speciali neuroni inibitori. L'inibizione si verifica principalmente senza previa eccitazione sotto l'influenza di un mediatore inibitorio. Esistono due tipi di inibizione primaria:

a) presinaptico nella sinapsi asso-assonale;

b) postsinaptico nella sinapsi axodendrica.

2) secondario. Non richiede speciali strutture inibitorie, sorge a seguito di un cambiamento nell'attività funzionale delle ordinarie strutture eccitabili, è sempre associato al processo di eccitazione. Tipi di frenatura secondaria:

a) oltre, derivante da un grande flusso di informazioni che entra nella cellula. Il flusso di informazioni è al di fuori delle prestazioni del neurone;

b) pessimale, che si manifesta con un'elevata frequenza di irritazione;

c) parabiotico, derivante da irritazione forte ea lunga durata d'azione;

d) inibizione dopo eccitazione, risultante da una diminuzione dello stato funzionale dei neuroni dopo eccitazione;

e) frenatura secondo il principio dell'induzione negativa;

f) inibizione dei riflessi condizionati.

I processi di eccitazione e inibizione sono strettamente correlati, si verificano simultaneamente e sono manifestazioni diverse di un unico processo. I fuochi di eccitazione e inibizione sono mobili, coprono aree più o meno grandi delle popolazioni neuronali e possono essere più o meno pronunciati. L'eccitazione sarà certamente sostituita dall'inibizione e viceversa, cioè ci sono relazioni induttive tra inibizione ed eccitazione.

L'inibizione è alla base della coordinazione dei movimenti, protegge i neuroni centrali dalla sovraeccitazione. L'inibizione nel sistema nervoso centrale può verificarsi quando impulsi nervosi di varia intensità provenienti da più stimoli entrano contemporaneamente nel midollo spinale. Una stimolazione più forte inibisce i riflessi che avrebbero dovuto venire in risposta a quelli più deboli.

Nel 1862, I. M. Sechenov scoprì il fenomeno dell'inibizione centrale. Ha dimostrato nel suo esperimento che l'irritazione dei tubercoli visivi di una rana (i grandi emisferi del cervello sono stati rimossi) provoca l'inibizione dei riflessi del midollo spinale con un cristallo di cloruro di sodio. Dopo l'eliminazione dello stimolo, l'attività riflessa del midollo spinale è stata ripristinata. Il risultato di questo esperimento ha permesso a I. M. Secheny di concludere che nel sistema nervoso centrale, insieme al processo di eccitazione, si sviluppa un processo di inibizione, che è in grado di inibire gli atti riflessi del corpo. N. E. Vvedensky ha suggerito che il principio dell'induzione negativa è alla base del fenomeno dell'inibizione: una sezione più eccitabile nel sistema nervoso centrale inibisce l'attività delle sezioni meno eccitabili.

Interpretazione moderna dell'esperienza di I.M. Sechenov (I.M. Sechenov ha irritato la formazione reticolare del tronco cerebrale): l'eccitazione della formazione reticolare aumenta l'attività dei neuroni inibitori del midollo spinale - cellule di Renshaw, che porta all'inibizione dei motoneuroni α del midollo spinale e inibisce l'attività riflessa del midollo spinale.

7. Metodi per lo studio del sistema nervoso centrale

Esistono due grandi gruppi di metodi per studiare il SNC:

1) un metodo sperimentale che viene effettuato su animali;

2) un metodo clinico applicabile all'uomo.

tra metodi sperimentali La fisiologia classica comprende metodi volti ad attivare o sopprimere la formazione nervosa studiata. Questi includono:

1) il metodo di transezione trasversale del sistema nervoso centrale a vari livelli;

2) metodo di estirpazione (rimozione di vari reparti, denervazione dell'organo);

3) metodo di irritazione mediante attivazione (irritazione adeguata - irritazione con un impulso elettrico simile a quello nervoso; irritazione inadeguata - irritazione con composti chimici, irritazione graduale con corrente elettrica) o soppressione (blocco della trasmissione dell'eccitazione sotto l'influenza del freddo, agenti chimici, corrente continua);

4) osservazione (uno dei metodi più antichi per studiare il funzionamento del sistema nervoso centrale che non ha perso il suo significato. Può essere utilizzato indipendentemente, più spesso utilizzato in combinazione con altri metodi).

I metodi sperimentali sono spesso combinati tra loro durante lo svolgimento di un esperimento.

metodo clinico finalizzato allo studio dello stato fisiologico del sistema nervoso centrale nell'uomo. Include i seguenti metodi:

1) osservazione;

2) un metodo per la registrazione e l'analisi dei potenziali elettrici del cervello (elettro, pneumo, magnetoencefalografia);

3) metodo del radioisotopo (esplora i sistemi regolatori neuroumorali);

4) metodo riflesso condizionato (studia le funzioni della corteccia cerebrale nel meccanismo di apprendimento, sviluppo del comportamento adattivo);

5) il metodo dell'interrogatorio (valuta le funzioni integrative della corteccia cerebrale);

6) metodo di modellazione (modellazione matematica, fisica, ecc.). Un modello è un meccanismo creato artificialmente che ha una certa somiglianza funzionale con il meccanismo del corpo umano oggetto di studio;

7) metodo cibernetico (studia i processi di controllo e comunicazione nel sistema nervoso). Finalizzato allo studio dell'organizzazione (proprietà sistemiche del sistema nervoso a vari livelli), della gestione (selezione e attuazione delle influenze necessarie per garantire il funzionamento di un organo o sistema), dell'attività informativa (la capacità di percepire ed elaborare le informazioni - un impulso per adattare il corpo ai cambiamenti ambientali).

CONFERENZA N. 7. Fisiologia di varie sezioni del sistema nervoso centrale

1. Fisiologia del midollo spinale

Il midollo spinale è la formazione più antica del sistema nervoso centrale. Una caratteristica della struttura è segmentazione.

I neuroni del midollo spinale lo formano materia grigia sotto forma di corna anteriori e posteriori. Svolgono una funzione riflessa del midollo spinale.

Le corna posteriori contengono neuroni (interneuroni) che trasmettono impulsi ai centri sovrastanti, alle strutture simmetriche del lato opposto, alle corna anteriori del midollo spinale. Le corna posteriori contengono neuroni afferenti che rispondono al dolore, alla temperatura, agli stimoli tattili, vibrazionali e propriocettivi.

Le corna anteriori contengono neuroni (motoneuroni) che danno assoni ai muscoli, sono efferenti. Tutte le vie discendenti del SNC per le reazioni motorie terminano nelle corna anteriori.

I neuroni della divisione simpatica del sistema nervoso autonomo si trovano nei corni laterali del segmento cervicale e in due segmenti lombari, mentre quelli parasimpatici si trovano nel secondo-quarto segmento.

Il midollo spinale contiene molti interneuroni che forniscono la comunicazione con i segmenti e con le parti sovrastanti del sistema nervoso centrale; essi rappresentano il 97% del numero totale dei neuroni del midollo spinale. Includono i neuroni associativi - neuroni dell'apparato del midollo spinale; stabiliscono connessioni all'interno e tra i segmenti.

sostanza bianca il midollo spinale è formato da fibre mieliniche (corte e lunghe) e svolge un ruolo conduttivo.

Le fibre corte collegano i neuroni di uno o diversi segmenti del midollo spinale.

Le fibre lunghe (proiezione) formano le vie del midollo spinale. Formano percorsi ascendenti al cervello e percorsi discendenti dal cervello.

Il midollo spinale svolge funzioni di riflesso e di conduzione.

La funzione riflessa consente di realizzare tutti i riflessi motori del corpo, i riflessi degli organi interni, la termoregolazione, ecc. Le reazioni riflesse dipendono dalla posizione, dalla forza dello stimolo, dall'area della zona riflessogena, dalla velocità di l'impulso attraverso le fibre e l'influenza del cervello.

I riflessi si dividono in:

1) esterocettiva (si manifestano quando irritati da agenti ambientali di stimoli sensoriali);

2) interocettivo (si verifica quando l'irritazione dei presso-, meccano-, chemio-, termorecettori): viscero-viscerale - riflessi da un organo interno all'altro, viscero-muscolare - riflessi dagli organi interni ai muscoli scheletrici;

3) riflessi propriocettivi (propri) dal muscolo stesso e dalle sue formazioni associate. Hanno un arco riflesso monosinaptico. I riflessi propriocettivi regolano l'attività motoria dovuta ai riflessi tendinei e posturali. I riflessi tendinei (ginocchio, Achille, con i tricipiti della spalla, ecc.) si verificano quando i muscoli sono allungati e provocano rilassamento o contrazione del muscolo, si verificano ad ogni movimento muscolare;

4) riflessi posturali (si verificano quando i recettori vestibolari sono eccitati quando la velocità di movimento e la posizione della testa rispetto al corpo cambiano, il che porta ad una ridistribuzione del tono muscolare (aumento del tono estensore e diminuzione dei flessori) e garantisce il corpo equilibrio).

Lo studio dei riflessi propriocettivi viene eseguito per determinare l'eccitabilità e il grado di danno al sistema nervoso centrale.

La funzione di conduzione garantisce la connessione dei neuroni del midollo spinale tra loro o con le parti sovrastanti del SNC.

2. Fisiologia del romboencefalo e del mesencefalo

Formazioni strutturali del romboencefalo.

1. Coppia di nervi cranici V-XII.

2. Nuclei vestibolari.

3. Noccioli della formazione reticolare.

Le principali funzioni del romboencefalo sono conduttive e riflesse.

I tratti discendenti (corticospinali ed extrapiramidali) e ascendenti (reticolo- e vestibolospinali), responsabili della ridistribuzione del tono muscolare e del mantenimento della postura del corpo, passano attraverso il rombencefalo.

La funzione riflessa fornisce:

1) riflessi protettivi (lacrimazione, battito di ciglia, tosse, vomito, starnuti);

2) il centro del linguaggio fornisce i riflessi della formazione della voce, i nuclei dei nervi cranici X, XII, VII, il centro respiratorio regola il flusso d'aria, la corteccia cerebrale è il centro del linguaggio;

3) riflessi di mantenimento della postura (riflessi a labirinto). I riflessi statici mantengono il tono muscolare per mantenere la postura del corpo, quelli statocinetici ridistribuiscono il tono muscolare per assumere una posa corrispondente al momento del movimento rettilineo o rotatorio;

4) i centri situati nel romboencefalo regolano l'attività di molti sistemi.

Il centro vascolare regola il tono vascolare, il centro respiratorio regola l'inspirazione e l'espirazione, il complesso centro nutrizionale regola la secrezione delle ghiandole gastriche, intestinali, del pancreas, delle cellule secretrici del fegato, delle ghiandole salivari e fornisce i riflessi di suzione, masticazione e deglutizione.

Il danno al romboencefalo porta a una perdita di sensibilità, motilità volitiva e termoregolazione, ma la respirazione, la pressione sanguigna e l'attività riflessa vengono preservate.

Unità strutturali del mesencefalo:

1) tubercoli della quadrigemina;

2) nucleo rosso;

3) nucleo nero;

4) nuclei della coppia III-IV di nervi cranici.

I tubercoli della quadrigemina svolgono una funzione afferente, il resto delle formazioni - efferente.

Le tuberosità quadrigeminali interagiscono strettamente con i nuclei delle coppie III-IV di nervi cranici, il nucleo rosso e il tratto ottico. A causa di questa interazione, i tubercoli anteriori forniscono una reazione riflessa indicativa alla luce e i tubercoli posteriori al suono. Forniscono riflessi vitali: riflesso di avvio - una reazione motoria a uno stimolo acuto e insolito (aumento del tono dei flessori), riflesso del punto di riferimento - una reazione motoria a un nuovo stimolo (rotazione del corpo, testa).

I tubercoli anteriori con i nuclei dei nervi cranici III-IV forniscono una reazione di convergenza (convergenza dei bulbi oculari alla linea mediana), il movimento dei bulbi oculari.

Il nucleo rosso partecipa alla regolazione della ridistribuzione del tono muscolare, al ripristino della postura del corpo (aumenta il tono dei flessori, abbassa il tono degli estensori), mantiene l'equilibrio e prepara i muscoli scheletrici ai movimenti volontari e involontari.

La substantia nigra del cervello coordina l'atto di deglutizione e masticazione, respirazione, pressione sanguigna (la patologia della substantia nigra del cervello porta ad un aumento della pressione sanguigna).

3. Fisiologia del diencefalo

Il diencefalo è costituito dal talamo e dall'ipotalamo, collegano il tronco cerebrale con la corteccia cerebrale.

talamo - formazione di coppie, il più grande accumulo di materia grigia nel diencefalo.

Topograficamente si distinguono i gruppi di nuclei anteriori, medi, posteriori, mediali e laterali.

Per funzione si distinguono:

1) specifico:

a) commutazione, relè. Ricevono informazioni primarie da vari recettori. L'impulso nervoso lungo il tratto talamocorticale va in un'area strettamente limitata della corteccia cerebrale (zone di proiezione primaria), a causa di ciò sorgono sensazioni specifiche. I nuclei del complesso ventrabasale ricevono un impulso dai recettori cutanei, dai propriocettori tendinei e dai legamenti. L'impulso viene inviato alla zona sensomotoria, l'orientamento del corpo nello spazio è regolato. I nuclei laterali trasferiscono l'impulso dai recettori visivi alla zona visiva occipitale. I nuclei mediali rispondono a una lunghezza d'onda sonora rigorosamente definita e conducono un impulso alla zona temporale;

b) nuclei associativi (interni). L'impulso primario proviene dai nuclei relè, viene elaborato (viene svolta una funzione integrativa), trasmesso alle zone associative della corteccia cerebrale, l'attività dei nuclei associativi aumenta sotto l'azione di uno stimolo doloroso;

2) nuclei aspecifici. Questo è un modo non specifico di trasmettere gli impulsi alla corteccia cerebrale, la frequenza dei cambiamenti del biopotenziale (funzione di modellazione);

3) nuclei motori coinvolti nella regolazione dell'attività motoria. Gli impulsi del cervelletto, i nuclei basali vanno alla zona motoria, svolgono la relazione, la consistenza, la sequenza di movimenti, l'orientamento spaziale del corpo.

Il talamo è un raccoglitore di tutte le informazioni afferenti, ad eccezione dei recettori olfattivi, ed è il più importante centro integrativo.

Ipotalamo situato sul fondo e ai lati del terzo ventricolo del cervello. Strutture: tubercolo grigio, imbuto, corpi mastoidei. Zone: ipofisiotropica (nucleo preottico e anteriore), mediale (nucleo medio), laterale (nucleo esterno, posteriore).

Ruolo fisiologico - il più alto centro integrativo sottocorticale del sistema nervoso autonomo, che ha un effetto su:

1) termoregolazione. I nuclei anteriori sono il centro del trasferimento di calore, dove il processo di sudorazione, la frequenza respiratoria e il tono vascolare vengono regolati in risposta all'aumento della temperatura ambiente. I nuclei posteriori sono il centro di produzione del calore e di conservazione del calore quando la temperatura scende;

2) ipofisario. Le liberine promuovono la secrezione degli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore, le statine la inibiscono;

3) metabolismo dei grassi. L'irritazione dei nuclei laterali (centro di nutrizione) e dei nuclei ventromediali (centro di saturazione) porta all'obesità, l'inibizione porta alla cachessia;

4) metabolismo dei carboidrati. L'irritazione dei nuclei anteriori porta all'ipoglicemia, i nuclei posteriori all'iperglicemia;

5) sistema cardiovascolare. La stimolazione dei nuclei anteriori ha un effetto inibitorio, mentre la stimolazione dei nuclei posteriori ha un effetto attivante;

6) funzioni motorie e secretorie del tratto gastrointestinale. L'irritazione dei nuclei anteriori aumenta la motilità e la funzione secretoria del tratto gastrointestinale, mentre i nuclei posteriori inibiscono la funzione sessuale. La distruzione dei nuclei porta all'interruzione dell'ovulazione, della spermatogenesi e alla diminuzione della funzione sessuale;

7) risposte comportamentali. L'irritazione della zona emotiva iniziale (nuclei anteriori) provoca una sensazione di gioia, soddisfazione, sentimenti erotici, la zona di arresto (nuclei posteriori) provoca paura, un sentimento di rabbia, rabbia.

4. Fisiologia della formazione reticolare e del sistema limbico

Formazione reticolare del tronco cerebrale - accumulo di neuroni polimorfici lungo il tronco cerebrale.

Caratteristica fisiologica dei neuroni della formazione reticolare:

1) attività bioelettrica spontanea. Le sue cause sono l'irritazione umorale (aumento del livello di anidride carbonica, sostanze biologicamente attive);

2) eccitabilità sufficientemente alta dei neuroni;

3) elevata sensibilità alle sostanze biologicamente attive.

La formazione reticolare ha ampie connessioni bilaterali con tutte le parti del sistema nervoso, in base al suo significato funzionale e morfologico è divisa in due parti:

1) reparto rastrale (ascendente) - formazione reticolare del diencefalo;

2) caudale (discendente) - la formazione reticolare del romboencefalo, mesencefalo, ponte.

Il ruolo fisiologico della formazione reticolare è l'attivazione e l'inibizione delle strutture cerebrali.

Sistema limbico - un insieme di nuclei e tratti nervosi.

Unità strutturali del sistema limbico:

1) bulbo olfattivo;

2) tubercolo olfattivo;

3) partizione trasparente;

4) ippocampo;

5) giro paraippocampale;

6) nuclei a mandorla;

7) giro piriforme;

8) fascia dentata;

9) giro cingolato.

Le principali funzioni del sistema limbico:

1) partecipazione alla formazione degli istinti alimentari, sessuali, difensivi;

2) regolazione delle funzioni vegetativo-viscerali;

3) la formazione del comportamento sociale;

4) partecipazione alla formazione dei meccanismi della memoria a lungo ea breve termine;

5) svolgimento della funzione olfattiva;

6) inibizione dei riflessi condizionati, rafforzamento di quelli incondizionati;

7) partecipazione alla formazione del ciclo veglia-sonno.

Formazioni significative del sistema limbico sono:

1) ippocampo. Il suo danno porta a un'interruzione del processo di memorizzazione, elaborazione delle informazioni, diminuzione dell'attività emotiva, iniziativa, rallentamento della velocità dei processi nervosi, irritazione porta ad un aumento dell'aggressività, delle reazioni difensive e della funzione motoria. I neuroni dell’ippocampo sono caratterizzati da un’elevata attività di fondo. Fino al 60% dei neuroni reagiscono in risposta alla stimolazione sensoriale; la generazione di eccitazione si esprime in una reazione a lungo termine a un singolo breve impulso;

2) nuclei amigdaloidei. Il loro danno porta alla scomparsa della paura, all'incapacità di aggressività, all'ipersessualità, alle reazioni alla cura della prole, l'irritazione porta ad un effetto parasimpatico sui sistemi respiratorio, cardiovascolare e digestivo. I neuroni dei nuclei amigdaloidei hanno un'attività spontanea pronunciata, che è inibita o potenziata dagli stimoli sensoriali;

3) bulbo olfattivo, tubercolo olfattivo.

Il sistema limbico ha un effetto regolatorio sulla corteccia cerebrale.

5. Fisiologia della corteccia cerebrale

Il dipartimento più alto del sistema nervoso centrale è la corteccia cerebrale, la sua area è di 2200 cm².

La corteccia cerebrale ha una struttura a cinque, sei strati. I neuroni sono rappresentati da sensoriali, motori (cellule di Betz), interneuroni (neuroni inibitori ed eccitatori).

La corteccia cerebrale è costruita secondo il principio colonnare. Le colonne - unità funzionali della corteccia, sono divise in micromoduli, che hanno neuroni omogenei.

Secondo la definizione di IP Pavlov, la corteccia cerebrale è il principale gestore e distributore delle funzioni corporee.

Le principali funzioni della corteccia cerebrale:

1) integrazione (pensiero, coscienza, parola);

2) assicurare la connessione dell'organismo con l'ambiente esterno, il suo adattamento ai suoi cambiamenti;

3) chiarimento dell'interazione tra il corpo ei sistemi all'interno del corpo;

4) coordinazione dei movimenti (la capacità di eseguire movimenti volontari, di rendere più accurati i movimenti involontari, di svolgere compiti motori).

Queste funzioni sono fornite da meccanismi correttivi, di innesco, integrativi.

I. P. Pavlov, creando la teoria degli analizzatori, ha individuato tre sezioni: periferica (recettore), conduttiva (tre vie neurali per la trasmissione di impulsi dai recettori), cervello (alcune aree della corteccia cerebrale, dove avviene l'elaborazione di un impulso nervoso , che acquisisce una nuova qualità). La sezione del cervello è costituita dai nuclei dell'analizzatore e dagli elementi sparsi.

Secondo le idee moderne sulla localizzazione delle funzioni, durante il passaggio di un impulso nella corteccia cerebrale sorgono tre tipi di campi.

1. La zona di proiezione primaria si trova nella regione della sezione centrale dei nuclei dell'analizzatore, dove è apparsa per la prima volta la risposta elettrica (potenziale evocato), i disturbi nella regione dei nuclei centrali portano a una violazione delle sensazioni.

2. La zona secondaria si trova nell'ambiente del nucleo, non è associata a recettori, l'impulso arriva attraverso i neuroni intercalari dalla zona di proiezione primaria. Qui si stabilisce una relazione tra i fenomeni e le loro qualità, le violazioni portano a una violazione delle percezioni (riflessioni generalizzate).

3. La zona terziaria (associativa) ha neuroni multisensoriali. Le informazioni sono state riviste in modo significativo. Il sistema è in grado di ristrutturare plastica, immagazzinare a lungo termine tracce di azione sensoriale. In caso di violazione, soffre la forma del riflesso astratto della realtà, della parola, del comportamento intenzionale.

Collaborazione degli emisferi cerebrali e loro asimmetria.

Ci sono prerequisiti morfologici per il lavoro congiunto degli emisferi. Il corpo calloso fornisce una connessione orizzontale con le formazioni sottocorticali e la formazione reticolare del tronco cerebrale. Pertanto, il lavoro amichevole degli emisferi e l'innervazione reciproca vengono eseguiti durante il lavoro congiunto.

Asimmetria funzionale. L'emisfero sinistro è dominato dalle funzioni linguistiche, motorie, visive e uditive. Il tipo pensante del sistema nervoso è l'emisfero sinistro, mentre il tipo artistico è l'emisfero destro.

CONFERENZA N. 8. Fisiologia del sistema nervoso autonomo

1. Caratteristiche anatomiche e fisiologiche del sistema nervoso autonomo

Il concetto di sistema nervoso autonomo fu introdotto nel 1801 dal medico francese A. Besha. Questo dipartimento del SNC fornisce la regolazione extraorganica e intraorganica delle funzioni corporee e comprende tre componenti:

1) simpatico;

2) parasimpatico;

3) metsimpatico.

Il sistema nervoso autonomo ha una serie di caratteristiche anatomiche e fisiologiche che determinano i meccanismi del suo lavoro.

Proprietà anatomiche

1. Disposizione focale a tre componenti dei centri nervosi. Il livello più basso del dipartimento simpatico è rappresentato dalle corna laterali dalla VII cervicale alla III-IV vertebra lombare, e il parasimpatico - dai segmenti sacrali e dal tronco encefalico. I centri sottocorticali superiori si trovano al confine dei nuclei ipotalamici (il dipartimento simpatico è il gruppo posteriore e la divisione parasimpatica è il gruppo anteriore). Il livello corticale si trova nella regione compresa tra la sesta e l'ottava area di Brodmann (area motosensoriale), in cui si ottiene la localizzazione puntuale degli impulsi nervosi in arrivo. A causa della presenza di una tale struttura del sistema nervoso autonomo, il lavoro degli organi interni non raggiunge la soglia della nostra coscienza.

2. La presenza di gangli autonomi. Nel reparto simpatico, si trovano su entrambi i lati lungo la colonna vertebrale o fanno parte del plesso. Pertanto, l'arco ha un breve percorso pregangliare e un lungo postgangliare. I neuroni del reparto parasimpatico si trovano vicino all'organo di lavoro o nella sua parete, quindi l'arco ha un lungo percorso pregangliare e un breve postgangliare.

3. Le fibre effetor appartengono al gruppo B e C.

Proprietà fisiologiche

1. Caratteristiche del funzionamento dei gangli autonomi. La presenza del fenomeno dell'animazione (il verificarsi simultaneo di due processi opposti: divergenza e convergenza). La divergenza è la divergenza degli impulsi nervosi dal corpo di un neurone a diverse fibre postgangliari di un altro. La convergenza è la convergenza sul corpo di ciascun neurone postgangliare degli impulsi provenienti da diversi neuroni pregangliari. Ciò garantisce l'affidabilità del trasferimento di informazioni dal sistema nervoso centrale all'organo di lavoro. Un aumento della durata del potenziale postsinaptico, la presenza di iperpolarizzazione delle tracce e un ritardo sinottico contribuiscono alla trasmissione dell'eccitazione ad una velocità di 1,5-3,0 m/s. Tuttavia, nei gangli autonomi gli impulsi sono parzialmente estinti o completamente bloccati. In questo modo regolano il flusso di informazioni provenienti dal sistema nervoso centrale. A causa di questa proprietà, sono chiamati centri nervosi situati alla periferia e il sistema nervoso autonomo è chiamato autonomo.

2. Caratteristiche delle fibre nervose. Le fibre nervose pregangliari appartengono al gruppo B e conducono l'eccitazione ad una velocità di 3-18 m/s, le fibre nervose postgangliari appartengono al gruppo C. Conducono l'eccitazione ad una velocità di 0,5-3,0 m/s. Poiché la via efferente del dipartimento simpatico è rappresentata dalle fibre pregangliari e quella parasimpatica è rappresentata dalle fibre postgangliari, la velocità di trasmissione degli impulsi è maggiore nel sistema nervoso parasimpatico.

Pertanto, il sistema nervoso autonomo funziona in modo diverso, il suo lavoro dipende dalle caratteristiche dei gangli e dalla struttura delle fibre.

2. Funzioni dei tipi simpatico, parasimpatico e metasimpatico del sistema nervoso

Sistema nervoso simpatico svolge l'innervazione di tutti gli organi e tessuti (stimola il lavoro del cuore, aumenta il lume delle vie respiratorie, inibisce l'attività secretoria, motoria e di assorbimento del tratto gastrointestinale, ecc.). Svolge funzioni omeostatiche e adattive-trofiche.

Il suo ruolo omeostatico è quello di mantenere la costanza dell'ambiente interno del corpo in uno stato attivo, ad es.

il sistema nervoso simpatico è incluso nel lavoro solo durante lo sforzo fisico, le reazioni emotive, lo stress, gli effetti del dolore, la perdita di sangue.

La funzione adattativa-trofica ha lo scopo di regolare l'intensità dei processi metabolici. Ciò garantisce l'adattamento dell'organismo alle mutevoli condizioni dell'ambiente di esistenza.

Pertanto, il dipartimento simpatico inizia ad agire in uno stato attivo e garantisce il funzionamento di organi e tessuti.

Sistema nervoso parasimpatico è un antagonista simpatico e svolge funzioni omeostatiche e protettive, regola lo svuotamento degli organi cavi.

Il ruolo omeostatico è riparatore e opera a riposo. Ciò si manifesta sotto forma di una diminuzione della frequenza e della forza delle contrazioni cardiache, stimolazione dell'attività del tratto gastrointestinale con una diminuzione dei livelli di glucosio nel sangue, ecc.

Tutti i riflessi protettivi liberano il corpo dalle particelle estranee. Ad esempio, la tosse schiarisce la gola, lo starnuto schiarisce i passaggi nasali, il vomito provoca l'espulsione del cibo, ecc.

Lo svuotamento degli organi cavi avviene con un aumento del tono dei muscoli lisci che compongono il muro. Ciò porta all'ingresso degli impulsi nervosi nel sistema nervoso centrale, dove vengono elaborati e inviati lungo il percorso dell'effettore agli sfinteri, facendoli rilassare.

Sistema nervoso metsimpatico è un insieme di microgangli situati nel tessuto degli organi. Sono costituiti da tre tipi di cellule nervose: afferenti, efferenti e intercalari, quindi svolgono le seguenti funzioni:

1) fornisce innervazione intraorganica;

2) sono un collegamento intermedio tra il tessuto e il sistema nervoso extraorganico. Sotto l'azione di uno stimolo debole si attiva il reparto metsimpatico e tutto si decide a livello locale. Quando vengono ricevuti forti impulsi, vengono trasmessi attraverso le divisioni parasimpatiche e simpatiche ai gangli centrali, dove vengono elaborati.

Il sistema nervoso metasimpatico regola il lavoro della muscolatura liscia che fa parte della maggior parte degli organi del tratto gastrointestinale, del miocardio, dell'attività secretoria, delle reazioni immunologiche locali, ecc.

LEZIONE N. 9. Fisiologia del sistema endocrino. Il concetto di ghiandole endocrine e ormoni, la loro classificazione

1. Idee generali sulle ghiandole endocrine

Ghiandole endocrine - organi specializzati che non hanno dotti escretori e secernono nel sangue, liquido cerebrale, linfa attraverso le lacune intercellulari.

Le ghiandole endocrine si distinguono per una struttura morfologica complessa con un buon apporto di sangue, situata in varie parti del corpo. Una caratteristica dei vasi che alimentano le ghiandole è la loro elevata permeabilità, che contribuisce alla facile penetrazione degli ormoni negli spazi intercellulari e viceversa. Le ghiandole sono ricche di recettori e sono innervate dal sistema nervoso autonomo.

Esistono due gruppi di ghiandole endocrine:

1) svolgere la secrezione esterna e interna con una funzione mista (cioè, queste sono le ghiandole sessuali, il pancreas);

2) effettuando la secrezione solo interna.

Le cellule endocrine sono presenti anche in alcuni organi e tessuti (reni, muscolo cardiaco, gangli autonomi, formando un sistema endocrino diffuso).

Una funzione comune a tutte le ghiandole è la produzione di ormoni.

funzione endocrina - un sistema organizzato in modo complesso costituito da una serie di componenti interconnesse e finemente bilanciate. Questo sistema è specifico e comprende:

1) sintesi e secrezione di ormoni;

2) trasporto di ormoni nel sangue;

3) metabolismo degli ormoni e loro escrezione;

4) l'interazione dell'ormone con i tessuti;

5) processi di regolazione delle funzioni ghiandolari.

Гормоны - composti chimici ad alta attività biologica e in piccole quantità un significativo effetto fisiologico.

Gli ormoni vengono trasportati dal sangue agli organi e ai tessuti, mentre solo una piccola parte di essi circola in forma attiva libera. La parte principale si trova nel sangue in forma legata sotto forma di complessi reversibili con proteine ​​del plasma sanguigno ed elementi formati. Queste due forme sono in equilibrio tra loro, con l'equilibrio di riposo spostato significativamente verso i complessi reversibili. La loro concentrazione è pari all'80%, e talvolta anche di più, della concentrazione totale di questo ormone nel sangue. La formazione di un complesso di ormoni con proteine ​​è un processo spontaneo, non enzimatico e reversibile. I componenti del complesso sono collegati tra loro da legami deboli e non covalenti.

Gli ormoni che non sono vincolati al trasporto delle proteine ​​nel sangue hanno accesso diretto alle cellule e ai tessuti. Due processi avvengono in parallelo: l'attuazione dell'effetto ormonale e la degradazione metabolica degli ormoni. L’inattivazione metabolica è importante per il mantenimento dell’omeostasi ormonale. Il catabolismo ormonale è un meccanismo per regolare l’attività ormonale nel corpo.

In base alla loro natura chimica, gli ormoni sono divisi in tre gruppi:

1) steroidi;

2) polipeptidi e proteine ​​con e senza una componente di carboidrati;

3) aminoacidi e loro derivati.

Tutti gli ormoni hanno un'emivita relativamente breve di circa 30 minuti. Gli ormoni devono essere costantemente sintetizzati e secreti, agire rapidamente ed essere inattivati ​​ad alta velocità. Solo in questo caso possono funzionare efficacemente come regolatori.

Il ruolo fisiologico delle ghiandole endocrine è associato alla loro influenza sui meccanismi di regolazione e integrazione, adattamento e mantenimento della costanza dell'ambiente interno del corpo.

2. Proprietà degli ormoni, loro meccanismo d'azione

Ci sono tre proprietà principali degli ormoni:

1) la natura lontana dell'azione (gli organi e i sistemi su cui agisce l'ormone si trovano lontano dal luogo della sua formazione);

2) rigorosa specificità dell'azione (le reazioni di risposta all'azione dell'ormone sono strettamente specifiche e non possono essere causate da altri agenti biologicamente attivi);

3) elevata attività biologica (gli ormoni sono prodotti dalle ghiandole in piccole quantità, sono efficaci in concentrazioni molto piccole, una piccola parte degli ormoni circola nel sangue in uno stato attivo libero).

L'azione dell'ormone sulle funzioni corporee è svolta da due meccanismi principali: attraverso il sistema nervoso e umorale, direttamente su organi e tessuti.

Gli ormoni funzionano come messaggeri chimici che trasportano informazioni o segnali in una posizione specifica: una cellula bersaglio, che ha un recettore proteico altamente specializzato a cui si lega l'ormone.

Secondo il meccanismo d'azione delle cellule con gli ormoni, gli ormoni sono divisi in due tipi.

Primo tipo (steroidi, ormoni tiroidei) - gli ormoni penetrano con relativa facilità nella cellula attraverso le membrane plasmatiche e non richiedono l'azione di un intermediario (mediatore).

Il secondo tipo - penetrano scarsamente nella cellula, agiscono dalla sua superficie, richiedono la presenza di un mediatore, la loro caratteristica sono le risposte che si verificano rapidamente.

In accordo con i due tipi di ormoni, si distinguono anche due tipi di ricezione ormonale: intracellulare (l'apparato recettore è localizzato all'interno della cellula), membrana (contatto) - sulla sua superficie esterna. Recettori cellulari - sezioni speciali della membrana cellulare che formano specifici complessi con l'ormone. I recettori hanno determinate proprietà, come il:

1) alta affinità per un particolare ormone;

2) selettività;

3) capacità limitata all'ormone;

4) specificità di localizzazione nel tessuto.

Queste proprietà caratterizzano la fissazione selettiva quantitativa e qualitativa degli ormoni da parte della cellula.

Il legame dei composti ormonali da parte del recettore è un fattore scatenante per la formazione e il rilascio di mediatori all'interno della cellula.

Il meccanismo d'azione degli ormoni con la cellula bersaglio è costituito dai seguenti passaggi:

1) formazione di un complesso "recettore ormonale" sulla superficie della membrana;

2) attivazione dell'adenilciclasi di membrana;

3) la formazione di cAMP da ATP sulla superficie interna della membrana;

4) formazione del complesso "cAMP-recettore";

5) attivazione della protein chinasi catalitica con dissociazione dell'enzima in singole unità, che porta alla fosforilazione proteica, stimolazione della sintesi proteica, sintesi dell'RNA nel nucleo, rottura del glicogeno;

6) inattivazione dell'ormone, cAMP e recettore.

L'azione dell'ormone può essere svolta in modo più complesso con la partecipazione del sistema nervoso. Gli ormoni agiscono sugli interocettori che hanno una sensibilità specifica (chemocettori nelle pareti dei vasi sanguigni). Questo è l'inizio di una reazione riflessa che cambia lo stato funzionale dei centri nervosi. Gli archi riflessi sono chiusi in varie parti del sistema nervoso centrale.

Esistono quattro tipi di effetti ormonali sul corpo:

1) effetto metabolico - effetto sul metabolismo;

2) impatto morfogenetico - stimolazione della formazione, differenziazione, crescita e metamorfosi;

3) impatto scatenante - influenza sull'attività degli effettori;

4) effetto correttivo: un cambiamento nell'intensità dell'attività degli organi o dell'intero organismo.

3. Sintesi, secrezione ed escrezione di ormoni dal corpo

Biosintesi degli ormoni - una catena di reazioni biochimiche che formano la struttura della molecola ormonale. Queste reazioni avvengono spontaneamente e sono fissate geneticamente nelle cellule endocrine corrispondenti. Il controllo genetico si effettua sia a livello di formazione dell'mRNA (RNA messaggero) dell'ormone stesso o dei suoi precursori (se l'ormone è un polipeptide), sia a livello di formazione dell'mRNA delle proteine ​​enzimatiche che controllano le varie fasi del processo formazione dell'ormone (se si tratta di una micromolecola).

A seconda della natura dell'ormone sintetizzato, esistono due tipi di controllo genetico della biogenesi ormonale:

1) diretto (sintesi dei precursori della maggior parte degli ormoni proteico-peptidici nei polisomi), schema di biosintesi: “geni - mRNA - proormoni - ormoni”;

2) mediato (sintesi extraribosomale di steroidi, derivati ​​amminoacidici e piccoli peptidi), schema:

Nella fase di conversione di un proormone in un ormone di sintesi diretta, è spesso collegato il secondo tipo di controllo.

Secrezione di ormoni - il processo di rilascio di ormoni dalle cellule endocrine negli spazi intercellulari con il loro ulteriore ingresso nel sangue, nella linfa. La secrezione dell'ormone è strettamente specifica per ciascuna ghiandola endocrina. Il processo secretorio viene effettuato sia a riposo che in condizioni di stimolazione. La secrezione dell'ormone avviene impulsivamente, in porzioni separate e separate. La natura impulsiva della secrezione ormonale è spiegata dalla natura ciclica dei processi di biosintesi, deposizione e trasporto dell'ormone.

La secrezione e la biosintesi degli ormoni sono strettamente interconnesse tra loro. Questa relazione dipende dalla natura chimica dell'ormone e dalle caratteristiche del meccanismo di secrezione. Esistono tre meccanismi di secrezione:

1) rilascio da granuli secretori cellulari (secrezione di catecolamine e ormoni proteico-peptidi);

2) rilascio dalla forma legata alle proteine ​​(secrezione di ormoni tropici);

3) diffusione relativamente libera attraverso le membrane cellulari (secrezione di steroidi).

Il grado di connessione tra la sintesi e la secrezione degli ormoni aumenta dal primo tipo al terzo.

Gli ormoni, entrando nel sangue, vengono trasportati a organi e tessuti. L'ormone associato alle proteine ​​plasmatiche e agli elementi formati si accumula nel flusso sanguigno, viene temporaneamente disattivato dal circolo dell'azione biologica e delle trasformazioni metaboliche. Un ormone inattivo si attiva facilmente e accede a cellule e tessuti. Parallelamente, ci sono due processi: l'attuazione dell'effetto ormonale e l'inattivazione metabolica.

Nel processo del metabolismo, gli ormoni cambiano funzionalmente e strutturalmente. La stragrande maggioranza degli ormoni viene metabolizzata e solo una piccola parte (0,5-10%) viene escreta immodificata. L'inattivazione metabolica si verifica più intensamente nel fegato, nell'intestino tenue e nei reni. I prodotti del metabolismo ormonale vengono escreti attivamente con l'urina e la bile, i componenti della bile vengono infine escreti dalle feci attraverso l'intestino. Una piccola parte dei metaboliti ormonali viene escreta nel sudore e nella saliva.

4. Regolazione dell'attività delle ghiandole endocrine

Tutti i processi che si verificano nel corpo hanno meccanismi regolatori specifici. Uno dei livelli di regolazione è intracellulare e agisce a livello cellulare. Come molte reazioni biochimiche a più stadi, i processi di attività delle ghiandole endocrine sono in un modo o nell'altro autoregolati secondo il principio del feedback. Secondo questo principio, lo stadio precedente di una catena di reazioni inibisce o potenzia quelle successive. Questo meccanismo di regolazione ha limiti ristretti ed è in grado di fornire un livello iniziale leggermente variabile di attività della ghiandola.

Il ruolo primario nel meccanismo di regolazione è svolto dal meccanismo di controllo sistemico intercellulare, che rende l'attività funzionale delle ghiandole dipendente dallo stato dell'intero organismo. Il meccanismo sistemico di regolazione determina il principale ruolo fisiologico delle ghiandole endocrine, allineando il livello e il rapporto dei processi metabolici ai bisogni dell'intero organismo.

La violazione dei processi regolatori porta alla patologia delle funzioni delle ghiandole e dell'intero organismo nel suo insieme.

I meccanismi di regolazione possono essere stimolanti (facilitanti) e inibitori.

Il posto di primo piano nella regolazione delle ghiandole endocrine appartiene al sistema nervoso centrale. Esistono diversi meccanismi di regolamentazione:

1) nervoso. Le influenze nervose dirette svolgono un ruolo decisivo nel funzionamento degli organi innervati (midollo surrenale, zone neuroendocrine dell'ipotalamo ed epifisi);

2) neuroendocrino, associato all'attività della ghiandola pituitaria e dell'ipotalamo.

Nell'ipotalamo, l'impulso nervoso si trasforma in uno specifico processo endocrino, che porta alla sintesi dell'ormone e al suo rilascio in speciali zone di contatto neurovascolare. Esistono due tipi di reazioni neuroendocrine:

a) la formazione e la secrezione di fattori di rilascio - i principali regolatori della secrezione degli ormoni ipofisari (gli ormoni si formano nei nuclei delle piccole cellule della regione ipotalamica, entrano nell'eminenza mediana, dove si accumulano e penetrano nel sistema di circolazione del portale dell'adenoipofisi e regolano loro funzioni);

b) la formazione di ormoni neuroipofisari (gli stessi ormoni si formano nei grandi nuclei cellulari dell'ipotalamo anteriore, scendono nel lobo posteriore, dove si depositano, da lì entrano nel sistema circolatorio generale e agiscono sugli organi periferici);

3) endocrino (l'effetto diretto di alcuni ormoni sulla biosintesi e secrezione di altri (ormoni tropici della ghiandola pituitaria anteriore, insulina, somatostatina));

4) umorale neuroendocrino. È svolto da metaboliti non ormonali che hanno un effetto regolatorio sulle ghiandole (glucosio, aminoacidi, ioni potassio e sodio, prostaglandine).

CONFERENZA N. 10. Caratteristiche dei singoli ormoni

1. Ormoni dell'ipofisi anteriore

La ghiandola pituitaria occupa una posizione speciale nel sistema delle ghiandole endocrine. È chiamata ghiandola centrale, poiché i suoi ormoni tropici regolano l'attività di altre ghiandole endocrine. L'ipofisi è un organo complesso; è costituito dall'adenoipofisi (lobo anteriore e medio) e dalla neuroipofisi (lobo posteriore). Gli ormoni dell'ipofisi anteriore sono divisi in due gruppi: ormone della crescita e prolattina e ormoni tropici (tireotropina, corticotropina, gonadotropina).

Il primo gruppo comprende la somatotropina e la prolattina.

Ormone della crescita (somatotropina) partecipa alla regolazione della crescita, favorendo la formazione delle proteine. Il suo effetto più pronunciato è sulla crescita della cartilagine epifisaria delle estremità; la crescita ossea aumenta in lunghezza. La violazione della funzione somatotropica della ghiandola pituitaria porta a vari cambiamenti nella crescita e nello sviluppo del corpo umano: se c'è un'iperfunzione durante l'infanzia, si sviluppa il gigantismo; con ipofunzione - nanismo. L'iperfunzione nell'adulto non influisce sulla crescita complessiva, ma aumenta la dimensione di quelle parti del corpo che sono ancora in grado di crescere (acromegalia).

Prolattina favorisce la formazione di latte negli alveoli, ma previa esposizione agli ormoni sessuali femminili (progesterone ed estrogeni). Dopo il parto, la sintesi della prolattina aumenta e si verifica l'allattamento. L'atto di succhiare attraverso un meccanismo neuroriflesso stimola il rilascio di prolattina. La prolattina ha un effetto luteotropico, contribuisce al funzionamento a lungo termine del corpo luteo e alla sua produzione di progesterone. Il secondo gruppo di ormoni include:

1) ormone stimolante la tiroide (tirotropina). Agisce selettivamente sulla ghiandola tiroidea, ne aumenta la funzione. Con una ridotta produzione di tireotropina, si verifica atrofia della ghiandola tiroidea, con sovrapproduzione - proliferazione, si verificano cambiamenti istologici che indicano un aumento della sua attività;

2) ormone adrenocorticotropo (corticotropina). Stimola la produzione glucocorticoidi ghiandole surrenali. La corticotropina provoca la rottura e inibisce la sintesi proteica, è un antagonista dell'ormone della crescita. Inibisce lo sviluppo della sostanza di base del tessuto connettivo, riduce il numero di mastociti, inibisce l'enzima ialuronidasi, riducendo la permeabilità capillare. Questo determina il suo effetto antinfiammatorio. Sotto l'influenza della corticotropina, le dimensioni e la massa degli organi linfoidi diminuiscono. La secrezione di corticotropina è soggetta a fluttuazioni diurne: la sera il suo contenuto è maggiore rispetto al mattino;

3) ormoni gonadotropici (gonadotropine - follitropina e lutropina). Presente sia nelle donne che negli uomini;

a) follitropina (ormone follicolo-stimolante), che stimola la crescita e lo sviluppo del follicolo nell'ovaio. Influisce leggermente sulla produzione di estrogeni nelle donne, negli uomini, sotto la sua influenza, si formano gli spermatozoi;

b) ormone luteinizzante (lutropina), che stimola la crescita e l'ovulazione del follicolo con la formazione del corpo luteo. Stimola la formazione degli ormoni sessuali femminili: gli estrogeni. La lutropina promuove la produzione di androgeni negli uomini.

2. Ormoni dei lobi medi e posteriori della ghiandola pituitaria

Il lobo medio della ghiandola pituitaria produce l'ormone melanotropina (intermedin), che influenza il metabolismo del pigmento.

L'ipofisi posteriore è strettamente correlata ai nuclei sopraottico e paraventricolare dell'ipotalamo. Le cellule nervose di questi nuclei producono neurosecrezione, che viene trasportata alla ghiandola pituitaria posteriore. Gli ormoni si accumulano nelle pituiciti, in queste cellule gli ormoni vengono convertiti in una forma attiva. Nelle cellule nervose del nucleo paraventricolare, ossitocina, nei neuroni del nucleo sovraottico - vasopressina.

La vasopressina svolge due funzioni:

1) migliora la contrazione della muscolatura liscia vascolare (il tono delle arteriole aumenta con un successivo aumento della pressione sanguigna);

2) inibisce la formazione di urina nei reni (azione antidiuretica). L'effetto antidiuretico è fornito dalla capacità della vasopressina di aumentare il riassorbimento dell'acqua dai tubuli renali nel sangue. Una diminuzione della formazione di vasopressina è la causa del diabete insipido (diabete insipido).

L'ossitocina (citocina) agisce selettivamente sulla muscolatura liscia dell'utero, ne migliora la contrazione. La contrazione dell'utero aumenta drammaticamente se fosse sotto l'influenza degli estrogeni. Durante la gravidanza, l'ossitocina non influisce sulla contrattilità dell'utero, poiché l'ormone progesterone del corpo luteo lo rende insensibile a tutti gli stimoli. L'ossitocina stimola la secrezione del latte, è la funzione escretrice che viene potenziata e non la sua secrezione. Le cellule speciali della ghiandola mammaria rispondono selettivamente all'ossitocina. L'atto di suzione promuove riflessivamente il rilascio di ossitocina dalla neuroipofisi.

Regolazione ipotalamica della produzione di ormoni ipofisari

I neuroni ipotalamici producono neurosecrezione. I prodotti della neurosecrezione che promuovono la formazione degli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore sono chiamati liberine e quelli che ne inibiscono la formazione sono chiamati statine. L'ingresso di queste sostanze nel lobo anteriore della ghiandola pituitaria avviene attraverso i vasi sanguigni.

La regolazione della formazione degli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore viene effettuata secondo il principio del feedback. Esistono relazioni bidirezionali tra la funzione tropica dell'ipofisi anteriore e le ghiandole periferiche: gli ormoni tropici attivano le ghiandole endocrine periferiche, queste ultime, a seconda del loro stato funzionale, influenzano anche la produzione di ormoni tropici. Esistono relazioni bilaterali tra la ghiandola pituitaria anteriore e le ghiandole sessuali, la tiroide e la corteccia surrenale. Queste relazioni sono chiamate interazioni "più-meno". Gli ormoni tropicali stimolano ("più") la funzione delle ghiandole periferiche e gli ormoni delle ghiandole periferiche sopprimono ("meno") la produzione e il rilascio di ormoni della ghiandola pituitaria anteriore. Esiste una relazione inversa tra l'ipotalamo e gli ormoni tropici della ghiandola pituitaria anteriore. Un aumento della concentrazione dell'ormone pituitario nel sangue porta all'inibizione della neurosecrezione nell'ipotalamo.

La divisione simpatica del sistema nervoso autonomo aumenta la produzione di ormoni tropici, mentre la divisione parasimpatica si deprime.

3. Ormoni dell'epifisi, del timo, delle ghiandole paratiroidi

L'epifisi si trova sopra i tubercoli superiori della quadrigemina. Il significato dell'epifisi è estremamente controverso. Dal suo tessuto sono stati isolati due composti:

1) melatonina (partecipa alla regolazione del metabolismo dei pigmenti, inibisce lo sviluppo delle funzioni sessuali nei giovani e l'azione degli ormoni gonadotropi negli adulti). Ciò è dovuto all'azione diretta della melatonina sull'ipotalamo, dove si verifica un blocco del rilascio di luliberina, e sull'ipofisi anteriore, dove riduce l'effetto della luliberina sul rilascio di lutropina;

2) glomerulotropina (stimola la secrezione di aldosterone da parte della corteccia surrenale).

Timo (ghiandola del timo) - un organo lobulare accoppiato situato nella parte superiore del mediastino anteriore. Il timo produce diversi ormoni: timosina, ormone del timo omeostatico, timopoietina I, II, fattore umorale del timo. Svolgono un ruolo importante nello sviluppo delle reazioni immunologiche protettive del corpo, stimolando la formazione di anticorpi. Il timo controlla lo sviluppo e la distribuzione dei linfociti. La secrezione degli ormoni del timo è regolata dalla ghiandola pituitaria anteriore.

Il timo raggiunge il suo massimo sviluppo durante l'infanzia. Dopo la pubertà, inizia ad atrofizzarsi (la ghiandola stimola la crescita del corpo e inibisce lo sviluppo del sistema riproduttivo). Si presume che il timo influenzi lo scambio di ioni Ca e acidi nucleici.

Con un aumento del timo nei bambini, si verifica lo stato timico-linfatico. In questa condizione, oltre ad un aumento del timo, si verifica la proliferazione del tessuto linfatico, un aumento del timo è una manifestazione di insufficienza surrenalica.

Le ghiandole paratiroidi sono un organo pari, si trovano sulla superficie della ghiandola tiroidea. Ormone paratiroideo - paratormone (paratirina). Il paratormone si trova nelle cellule della ghiandola sotto forma di un proormone, la trasformazione del proormone in ormone paratiroideo avviene nel complesso del Golgi. Dalle ghiandole paratiroidi, l'ormone entra direttamente nel sangue.

L'ormone paratiroideo regola il metabolismo del Ca nel corpo e mantiene il suo livello costante nel sangue. Normalmente il contenuto di Ca nel sangue è pari a 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Il tessuto osseo scheletrico è il principale deposito di Ca nel corpo. Esiste una certa relazione tra il livello di Ca nel sangue e il suo contenuto nel tessuto osseo. L'ormone paratiroideo migliora il riassorbimento osseo, che porta ad un aumento del rilascio di ioni Ca, regola i processi di deposizione e rilascio dei sali di Ca nelle ossa. Influenzando il metabolismo del Ca, l'ormone paratiroideo influenza contemporaneamente il metabolismo del fosforo: riduce il riassorbimento dei fosfati nei tubuli distali dei reni, con conseguente diminuzione della loro concentrazione nel sangue.

La rimozione delle ghiandole paratiroidi porta a letargia, vomito, perdita di appetito, contrazioni sparse dei singoli gruppi muscolari, che possono trasformarsi in una contrazione tetanica prolungata. La regolazione dell'attività delle ghiandole paratiroidi è determinata dal livello di Ca nel sangue. Se la concentrazione di Ca aumenta nel sangue, ciò porta ad una diminuzione dell'attività funzionale delle ghiandole paratiroidi. Con una diminuzione del livello di Ca, aumenta la funzione di formazione degli ormoni delle ghiandole.

4. Ormoni tiroidei. ormoni iodati. tirocalcitonina. Disfunzione tiroidea

La ghiandola tiroidea si trova su entrambi i lati della trachea sotto la cartilagine tiroidea e ha una struttura lobulare. L'unità strutturale è un follicolo pieno di colloide, dove si trova la proteina contenente iodio, la tireoglobulina.

Gli ormoni tiroidei sono divisi in due gruppi:

1) iodato - tiroxina, triiodotironina;

2) tirocalcitonina (calcitonina).

Gli ormoni iodati si formano nei follicoli del tessuto ghiandolare, la sua formazione avviene in tre fasi:

1) formazione colloidale, sintesi della tireoglobulina;

2) iodurazione del colloide, ingresso di iodio nell'organismo, assorbimento sotto forma di ioduri. Gli ioduri vengono assorbiti dalla ghiandola tiroidea, ossidati in iodio elementare e inclusi nella tireoglobulina, il processo è stimolato dall'enzima tiroideo perossicasi;

3) il rilascio nel flusso sanguigno avviene dopo l'idrolisi della tireoglobulina sotto l'azione della catepsina, che rilascia ormoni attivi: tiroxina, triiodotironina.

Il principale ormone tiroideo attivo è la tiroxina, il rapporto tra tiroxina e triiodotironina è 4: 1. Entrambi gli ormoni sono nel sangue in uno stato inattivo, sono associati alle proteine ​​​​della frazione globulina e all'albumina plasmatica. La tiroxina si lega più facilmente alle proteine ​​del sangue, quindi penetra più velocemente nella cellula e ha una maggiore attività biologica. Le cellule del fegato catturano gli ormoni, nel fegato gli ormoni formano composti con acido glucuronico, che non hanno attività ormonale e vengono escreti nella bile nel tratto gastrointestinale. Questo processo è chiamato disintossicazione, previene l'eccessiva saturazione del sangue con gli ormoni.

Il ruolo degli ormoni iodati:

1) influenza sulle funzioni del sistema nervoso centrale. L'ipofunzione porta a una forte diminuzione dell'eccitabilità motoria, indebolimento delle reazioni attive e difensive;

2) influenza sull'attività nervosa superiore. Sono inclusi nel processo di sviluppo dei riflessi condizionati, differenziazione dei processi di inibizione;

3) impatto sulla crescita e sullo sviluppo. Stimolare la crescita e lo sviluppo dello scheletro, delle gonadi;

4) influenza sul metabolismo. C'è un impatto sul metabolismo di proteine, grassi, carboidrati, metabolismo dei minerali. Il rafforzamento dei processi energetici e un aumento dei processi ossidativi portano ad un aumento del consumo di glucosio da parte dei tessuti, che riduce significativamente le riserve di grasso e glicogeno nel fegato;

5) influenza sul sistema vegetativo. Il numero di battiti cardiaci, i movimenti respiratori aumenta, la sudorazione aumenta;

6) influenza sul sistema di coagulazione del sangue. Riducono la capacità del sangue di coagulare (riducono la formazione di fattori di coagulazione del sangue), aumentano la sua attività fibrinolitica (aumentano la sintesi degli anticoagulanti). La tiroxina inibisce le proprietà funzionali delle piastrine: adesione e aggregazione.

La regolazione della formazione di ormoni contenenti iodio viene effettuata:

1) tireotropina della ghiandola pituitaria anteriore. Influisce su tutte le fasi della iodurazione, la connessione tra gli ormoni viene effettuata in base al tipo di diretto e feedback;

2) iodio. Piccole dosi stimolano la formazione dell'ormone migliorando la secrezione dei follicoli, grandi dosi la inibiscono;

3) sistema nervoso autonomo: simpatico - aumenta l'attività della produzione ormonale, parasimpatico - diminuisce;

4) ipotalamo. La tireoliberina dell'ipotalamo stimola la tireotropina ipofisaria, che stimola la produzione di ormoni, la connessione è effettuata dal tipo di feedback;

5) formazione reticolare (l'eccitazione delle sue strutture aumenta la produzione di ormoni);

6) la corteccia cerebrale. La decorticazione attiva inizialmente la funzione della ghiandola, diminuisce notevolmente nel tempo.

tirocalcitocina È formato da cellule parafollicolari della tiroide, che si trovano all'esterno dei follicoli ghiandolari. Partecipa alla regolazione del metabolismo del calcio, sotto la sua influenza il livello di Ca diminuisce. La tirocalcitocina abbassa il contenuto di fosfato nel sangue periferico.

La tirocalcitocina inibisce il rilascio di ioni Ca dal tessuto osseo e ne aumenta la deposizione in esso. Blocca la funzione degli osteoclasti, che distruggono il tessuto osseo, e innesca il meccanismo di attivazione degli osteoblasti coinvolti nella formazione del tessuto osseo.

La diminuzione del contenuto di ioni Ca e fosfato nel sangue è dovuta all'effetto dell'ormone sulla funzione escretoria dei reni, riducendo il riassorbimento tubulare di questi ioni. L'ormone stimola l'assorbimento degli ioni Ca da parte dei mitocondri.

La regolazione della secrezione di tirocalcitonina dipende dal livello di ioni Ca nel sangue: un aumento della sua concentrazione porta alla degranulazione dei parafollicoli. La secrezione attiva in risposta all'ipercalcemia mantiene la concentrazione di ioni Ca ad un certo livello fisiologico.

La secrezione di tirocalcitonina è favorita da alcune sostanze biologicamente attive: gastrina, glucagone, colecistochinina.

Con l'eccitazione dei recettori beta-adrenergici, la secrezione dell'ormone aumenta e viceversa.

La disfunzione della tiroide è accompagnata da un aumento o una diminuzione della sua funzione di formazione degli ormoni.

La mancanza di produzione di ormoni (ipotiroidismo), che appare durante l'infanzia, porta allo sviluppo del cretinismo (la crescita, lo sviluppo sessuale, lo sviluppo mentale sono ritardati, vi è una violazione delle proporzioni corporee).

La mancanza di produzione di ormoni porta allo sviluppo del mixedema, che è caratterizzato da un forte disturbo nei processi di eccitazione e inibizione nel sistema nervoso centrale, ritardo mentale, diminuzione dell'intelligenza, letargia, sonnolenza, disfunzione sessuale e inibizione di tutti i tipi di metabolismo.

Quando la tiroide è iperattiva (ipertiroidismo), si verifica la malattia tireotossicosi. Segni caratteristici: aumento delle dimensioni della ghiandola tiroidea, numero di battiti cardiaci, aumento del metabolismo, temperatura corporea, aumento dell'assunzione di cibo, occhi sporgenti. Si osserva una maggiore eccitabilità e irritabilità, il rapporto tra il tono delle sezioni del sistema nervoso autonomo cambia: predomina l'eccitazione della sezione simpatica. Si notano tremori muscolari e debolezza muscolare.

La mancanza di iodio nell'acqua porta ad una diminuzione della funzione della ghiandola tiroidea con una significativa proliferazione dei suoi tessuti e la formazione di un gozzo. La proliferazione dei tessuti è un meccanismo compensatorio in risposta a una diminuzione del contenuto di ormoni iodati nel sangue.

5. Ormoni pancreatici. Disfunzione pancreatica

Il pancreas è una ghiandola a funzione mista. L'unità morfologica della ghiandola sono le isole di Langerhans; si trovano principalmente nella coda della ghiandola. Le cellule beta delle isole producono insulina, le cellule alfa producono glucagone e le cellule delta producono somatostatina. Negli estratti di tessuto pancreatico sono stati trovati gli ormoni vagotonina e centropneina.

insulina regola il metabolismo dei carboidrati, riduce la concentrazione di zucchero nel sangue, favorisce la conversione del glucosio in glicogeno nel fegato e nei muscoli. Aumenta la permeabilità delle membrane cellulari al glucosio: una volta all'interno della cellula, il glucosio viene assorbito. L'insulina ritarda la scomposizione delle proteine ​​e la loro conversione in glucosio, stimola la sintesi proteica dagli aminoacidi e il loro trasporto attivo nella cellula, regola il metabolismo dei grassi formando acidi grassi superiori dai prodotti del metabolismo dei carboidrati e inibisce la mobilitazione dei grassi dal tessuto adiposo.

Nelle cellule beta, l'insulina è prodotta dal suo precursore, la proinsulina. Viene trasferito all'apparato cellulare del Golgi, dove avvengono le fasi iniziali della conversione della proinsulina in insulina.

La regolazione dell'insulina si basa sul normale contenuto di glucosio nel sangue: l'iperglicemia porta ad un aumento del flusso di insulina nel sangue e viceversa.

I nuclei paraventricolari dell'ipotalamo aumentano l'attività durante l'iperglicemia, l'eccitazione va al midollo allungato, da lì al ganglio pancreatico e alle cellule beta, che migliora la formazione di insulina e la sua secrezione. Con l'ipoglicemia, i nuclei dell'ipotalamo riducono la loro attività e la secrezione di insulina diminuisce.

L'iperglicemia eccita direttamente l'apparato recettore delle isole di Langerhans, che aumenta la secrezione di insulina. Il glucosio agisce anche direttamente sulle cellule beta, portando al rilascio di insulina.

glucagone aumenta la quantità di glucosio, che porta anche ad un aumento della produzione di insulina. Gli ormoni surrenali funzionano in modo simile.

Il sistema nervoso autonomo regola la produzione di insulina attraverso il nervo vago e simpatico. Il nervo vago stimola il rilascio di insulina, mentre il nervo simpatico lo inibisce.

La quantità di insulina nel sangue è determinata dall'attività dell'enzima insulinasi, che distrugge l'ormone. La maggior quantità di enzima si trova nel fegato e nei muscoli. Con un singolo flusso di sangue attraverso il fegato, fino al 50% dell'insulina nel sangue viene distrutta.

Un ruolo importante nella regolazione della secrezione di insulina è svolto dall'ormone somatostatina, che si forma nei nuclei dell'ipotalamo e nelle cellule delta del pancreas. La somatostatina inibisce la secrezione di insulina.

L'attività dell'insulina è espressa in unità di laboratorio e cliniche.

Il glucagone è coinvolto nella regolazione del metabolismo dei carboidrati; per la sua azione sul metabolismo dei carboidrati, è un antagonista dell'insulina. Il glucagone scompone il glicogeno nel fegato in glucosio, che aumenta i livelli di glucosio nel sangue. Il glucagone stimola la scomposizione dei grassi nel tessuto adiposo.

Il meccanismo d'azione del glucagone è dovuto alla sua interazione con speciali recettori specifici che si trovano sulla membrana cellulare. Quando il glucagone si lega a loro, l'attività dell'enzima adenilato ciclasi e la concentrazione di cAMP aumentano, cAMP promuove il processo di glicogenolisi.

Regolazione della secrezione di glucagone. La formazione di glucagone nelle cellule alfa è influenzata dal livello di glucosio nel sangue. Quando la glicemia aumenta, la secrezione di glucagone viene inibita e quando diminuisce, aumenta. La formazione del glucagone è influenzata anche dal lobo anteriore della ghiandola pituitaria.

Ormone della crescita somatotropina aumenta l'attività delle cellule alfa. Al contrario, l’ormone delle cellule delta somatostatina inibisce la formazione e la secrezione del glucagone, poiché blocca l’ingresso degli ioni Ca nelle cellule alfa, necessari per la formazione e la secrezione del glucagone.

Significato fisiologico lipocaina. Favorisce l'utilizzo dei grassi stimolando la formazione di lipidi e l'ossidazione degli acidi grassi nel fegato, previene la degenerazione grassa del fegato.

funzioni vagotonina - aumento del tono dei nervi vaghi, aumento della loro attività.

funzioni centropneina - eccitazione del centro respiratorio, favorendo il rilassamento della muscolatura liscia dei bronchi, aumentando la capacità dell'emoglobina di legare l'ossigeno, migliorando il trasporto di ossigeno.

Violazione della funzione del pancreas.

Una diminuzione della secrezione di insulina porta allo sviluppo del diabete mellito, i cui sintomi principali sono iperglicemia, glicosuria, poliuria (fino a 10 litri al giorno), polifagia (aumento dell'appetito), polidispepsia (aumento della sete).

Un aumento della glicemia nei pazienti con diabete è il risultato di una perdita della capacità del fegato di sintetizzare il glicogeno dal glucosio e delle cellule di utilizzare il glucosio. Anche la formazione e la deposizione del glicogeno nei muscoli rallenta.

Nei pazienti diabetici, tutti i tipi di metabolismo sono disturbati.

6. Ormoni surrenali. Glucocorticoidi

Le ghiandole surrenali sono ghiandole accoppiate situate sopra i poli superiori dei reni. Sono di vitale importanza. Esistono due tipi di ormoni: gli ormoni corticali e gli ormoni midollari.

Gli ormoni dello strato corticale si suddividono in tre gruppi:

1) glucocorticoidi (idrocortisone, cortisone, corticosterone);

2) mineralcorticoidi (aldesterone, desossicorticosterone);

3) ormoni sessuali (androgeni, estrogeni, progesterone).

I glucocorticoidi sono sintetizzati nella zona fascicolata della corteccia surrenale. Secondo la struttura chimica, gli ormoni sono steroidi, sono formati dal colesterolo, l'acido ascorbico è necessario per la sintesi.

Significato fisiologico dei glucocorticoidi.

I glucocorticoidi influenzano il metabolismo di carboidrati, proteine ​​e grassi, migliorano la formazione di glucosio dalle proteine, aumentano la deposizione di glicogeno nel fegato e sono antagonisti dell'insulina nella loro azione.

I glucocorticoidi hanno un effetto catabolico sul metabolismo delle proteine, causano la disgregazione delle proteine ​​nei tessuti e ritardano l'incorporazione degli aminoacidi nelle proteine.

Gli ormoni hanno un effetto antinfiammatorio, dovuto a una diminuzione della permeabilità delle pareti dei vasi con una bassa attività dell'enzima ialuronidasi. La diminuzione dell'infiammazione è dovuta all'inibizione del rilascio di acido arachidonico dai fosfolipidi. Ciò porta ad una restrizione della sintesi delle prostaglandine, che stimolano il processo infiammatorio.

I glucocorticoidi influenzano la produzione di anticorpi protettivi: l'idrocortisone inibisce la sintesi di anticorpi, inibisce la reazione dell'interazione di un anticorpo con un antigene.

I glucocorticoidi hanno un effetto pronunciato sugli organi ematopoietici:

1) aumentare il numero dei globuli rossi stimolando il midollo osseo rosso;

2) portare allo sviluppo inverso del timo e del tessuto linfoide, che è accompagnato da una diminuzione del numero di linfociti.

L'escrezione dal corpo viene effettuata in due modi:

1) Il 75-90% degli ormoni che entrano nel sangue viene rimosso con l'urina;

2) Il 10-25% viene rimosso con feci e bile.

Regolazione della formazione dei glucocorticoidi.

Un ruolo importante nella formazione dei glucocorticoidi è svolto dalla corticotropina della ghiandola pituitaria anteriore. Questo effetto viene effettuato secondo il principio del diretto e del feedback: la corticotropina aumenta la produzione di glucocorticoidi e il loro contenuto eccessivo nel sangue porta all'inibizione della corticotropina nella ghiandola pituitaria.

La neurosecrezione è sintetizzata nei nuclei dell'ipotalamo anteriore corticoliberina, che stimola la formazione di corticotropina nella ghiandola pituitaria anteriore e, a sua volta, stimola la formazione di glucocorticoidi. Il rapporto funzionale "ipotalamo - ghiandola pituitaria anteriore - corteccia surrenale" si trova in un unico sistema ipotalamo-ipofisi-surrene, che svolge un ruolo di primo piano nelle reazioni adattative dell'organismo.

Adrenaline - l'ormone del midollo surrenale - migliora la formazione di glucocorticoidi.

7. Ormoni surrenali. Mineralocorticoidi. ormoni sessuali

I mineralcorticoidi si formano nella zona glomerulare della corteccia surrenale e partecipano alla regolazione del metabolismo minerale. Questi includono aldosterone и desossicorticosterone. Aumentano il riassorbimento degli ioni Na nei tubuli renali e riducono il riassorbimento degli ioni K, che porta ad un aumento degli ioni Na nel sangue e nel fluido tissutale e ad un aumento della loro pressione osmotica. Ciò provoca ritenzione idrica nel corpo e un aumento della pressione sanguigna.

I mineralcorticoidi contribuiscono alla manifestazione di reazioni infiammatorie aumentando la permeabilità dei capillari e delle membrane sierose. Prendono parte alla regolazione del tono dei vasi sanguigni. L'aldosterone ha la capacità di aumentare il tono della muscolatura liscia della parete vascolare, il che porta ad un aumento della pressione sanguigna. Con una mancanza di aldosterone, si sviluppa ipotensione.

Regolazione della formazione di mineralcorticoidi

La secrezione e la formazione dell'aldosterone è regolata dal sistema renina-angiotensina. La renina si forma in cellule speciali dell'apparato iuxtaglomerulare delle arteriole afferenti del rene e viene rilasciata nel sangue e nella linfa. Catalizza la conversione dell'angiotensinogeno in angiotensina I, che viene convertita sotto l'azione di un enzima speciale in angiotensina II. L'angiotensina II stimola la formazione di aldosterone. La sintesi dei mineralcorticoidi è controllata dalla concentrazione di ioni Na e K nel sangue. Un aumento degli ioni Na porta all'inibizione della secrezione di aldosterone, che porta all'escrezione di Na nelle urine. Una diminuzione della formazione di mineralcorticoidi si verifica con un contenuto insufficiente di ioni K. La quantità di fluido tissutale e plasma sanguigno influisce sulla sintesi dei mineralcorticoidi. Un aumento del loro volume porta all'inibizione della secrezione di aldosterone, che è dovuta all'aumento del rilascio di ioni Na e acqua ad esso associati. L'ormone pineale glomerulotropina migliora la sintesi dell'aldosterone.

Ormoni sessuali (androgeni, estrogeni, progesterone) si formano nella zona reticolare della corteccia surrenale. Sono di grande importanza nello sviluppo degli organi genitali nell'infanzia, quando la funzione intrasecretoria delle ghiandole sessuali è trascurabile. Hanno un effetto anabolico sul metabolismo proteico: aumentano la sintesi proteica grazie alla maggiore inclusione di aminoacidi nella sua molecola.

Con l'ipofunzione della corteccia surrenale, si verifica una malattia: la malattia del bronzo o il morbo di Addison. I segni di questa malattia sono: colorazione bronzea della pelle, in particolare su mani, collo, viso, affaticamento, perdita di appetito, nausea e vomito. Il paziente diventa sensibile al dolore e al freddo, più suscettibile alle infezioni.

Con l'iperfunzione della corteccia surrenale (la cui causa è molto spesso un tumore), c'è un aumento della formazione di ormoni, si nota una predominanza della sintesi degli ormoni sessuali rispetto ad altri, quindi le caratteristiche sessuali secondarie iniziano a cambiare radicalmente in pazienti. Nelle donne si osserva la manifestazione di caratteristiche sessuali maschili secondarie, negli uomini - femminili.

8. Ormoni del midollo surrenale

La midollare del surrene produce ormoni legati alle catecolamine. L'ormone principale è adrenalina, il secondo più importante è il precursore dell'adrenalina - norepinefrina. Le cellule cromaffini del midollo surrenale si trovano anche in altre parti del corpo (sull'aorta, alla giunzione delle arterie carotidi, ecc.), formano il sistema surrenale del corpo. La midollare del surrene è un ganglio simpatico modificato.

Significato di adrenalina e noradrenalina

L'adrenalina svolge la funzione di un ormone, entra costantemente nel sangue, in varie condizioni del corpo (perdita di sangue, stress, attività muscolare), la sua formazione e rilascio nel sangue aumentano.

L'eccitazione del sistema nervoso simpatico porta ad un aumento del flusso di adrenalina e noradrenalina nel sangue, allungano gli effetti degli impulsi nervosi nel sistema nervoso simpatico. L'adrenalina influisce sul metabolismo del carbonio, accelera la disgregazione del glicogeno nel fegato e nei muscoli, rilassa i muscoli bronchiali, inibisce la motilità gastrointestinale e aumenta il tono dei suoi sfinteri, aumenta l'eccitabilità e la contrattilità del muscolo cardiaco. Aumenta il tono dei vasi sanguigni, agisce come vasodilatatore sui vasi del cuore, dei polmoni e del cervello. L'adrenalina migliora le prestazioni dei muscoli scheletrici.

Un aumento dell'attività del sistema surrenale si verifica sotto l'influenza di vari stimoli che causano un cambiamento nell'ambiente interno del corpo. L'adrenalina blocca questi cambiamenti.

L'adrenalina è un ormone con una breve durata d'azione, viene rapidamente distrutta dalla monoamino ossidasi. Ciò è in piena conformità con la regolazione centrale fine e precisa della secrezione di questo ormone per lo sviluppo delle reazioni adattative e protettive del corpo.

La noradrenalina svolge la funzione di mediatore, fa parte della simpatina, un mediatore del sistema nervoso simpatico, partecipa alla trasmissione dell'eccitazione nei neuroni del SNC.

L'attività secretoria del midollo surrenale è regolata dall'ipotalamo, nel gruppo posteriore dei suoi nuclei si trovano i centri autonomici superiori della divisione simpatica. La loro attivazione porta ad un aumento del rilascio di adrenalina nel sangue. Il rilascio di adrenalina può verificarsi di riflesso durante l'ipotermia, il lavoro muscolare, ecc. Con l'ipoglicemia, il rilascio di adrenalina nel sangue aumenta di riflesso.

9. Ormoni sessuali. Ciclo mestruale

Le ghiandole sessuali (testicoli negli uomini, ovaie nelle donne) sono ghiandole con una funzione mista, la funzione intrasecretoria si manifesta nella formazione e secrezione di ormoni sessuali che entrano direttamente nel flusso sanguigno.

Ormoni sessuali maschili - androgeni si formano nelle cellule interstiziali dei testicoli. Esistono due tipi di androgeni: тестостерон и androsterone.

Gli androgeni stimolano la crescita e lo sviluppo dell'apparato riproduttivo, le caratteristiche sessuali maschili e la comparsa dei riflessi sessuali.

Controllano il processo di maturazione degli spermatozoi, contribuiscono alla conservazione della loro attività motoria, alla manifestazione dell'istinto sessuale e delle reazioni comportamentali sessuali, aumentano la formazione di proteine, soprattutto nei muscoli e riducono il grasso corporeo. Con una quantità insufficiente di androgeni nel corpo, i processi di inibizione nella corteccia cerebrale vengono interrotti.

ormoni sessuali femminili estrogeni si formano nei follicoli dell'ovaio. La sintesi degli estrogeni viene effettuata dalla membrana del follicolo, dal progesterone - dal corpo luteo dell'ovaio, che si sviluppa nel sito del follicolo scoppiato.

Gli estrogeni stimolano la crescita dell'utero, della vagina, dei tubi, causano la crescita dell'endometrio, promuovono lo sviluppo dei caratteri sessuali femminili secondari, la manifestazione dei riflessi sessuali, aumentano la contrattilità dell'utero, aumentano la sua sensibilità all'ossitocina, stimolano la crescita e sviluppo delle ghiandole mammarie.

Progesterone assicura il normale decorso della gravidanza, favorisce la crescita della mucosa endometriale, l'impianto di un ovulo fecondato nell'endometrio, inibisce la contrattilità dell'utero, ne riduce la sensibilità all'ossitocina, inibisce la maturazione e l'ovulazione del follicolo inibendo la formazione di lutropina ipofisaria.

La formazione degli ormoni sessuali è influenzata dagli ormoni gonadotropici dell'ipofisi e dalla prolattina. Negli uomini, l'ormone gonadotropico promuove la maturazione degli spermatozoi, nelle donne, la crescita e lo sviluppo del follicolo. La lutropina determina la produzione degli ormoni sessuali femminili e maschili, l'ovulazione e la formazione del corpo luteo. La prolattina stimola la produzione di progesterone.

Melatonina inibisce l'attività delle ghiandole sessuali.

Il sistema nervoso partecipa alla regolazione dell'attività delle ghiandole sessuali a causa della formazione di ormoni gonadotropi nella ghiandola pituitaria. Il sistema nervoso centrale regola il corso dei rapporti sessuali. Con un cambiamento nello stato funzionale del sistema nervoso centrale, può verificarsi una violazione del ciclo sessuale e persino la sua cessazione.

Il ciclo mestruale comprende quattro periodi.

1. Pre-ovulazione (dal quinto al quattordicesimo giorno). I cambiamenti sono causati dall'azione della follitropina, nelle ovaie si verifica un aumento della formazione di estrogeni, stimolano la crescita dell'utero, la proliferazione della mucosa e delle sue ghiandole, la maturazione del follicolo accelera, la sua rottura superficiale e un l'uovo viene rilasciato da esso - si verifica l'ovulazione.

2. Ovulazione (dal quindicesimo al ventottesimo giorno). Inizia con il rilascio dell'uovo nel tubo, la contrazione della muscolatura liscia del tubo aiuta a spostarlo nell'utero, qui può avvenire la fecondazione. Un uovo fecondato, che entra nell'utero, è attaccato alla sua membrana mucosa e si verifica la gravidanza. Se la fecondazione non avviene, inizia il periodo post-ovulazione. Al posto del follicolo si sviluppa un corpo luteo, che produce progesterone.

3. Periodo post-ovulazione. Un uovo non fecondato, che raggiunge l'utero, muore. Il progesterone riduce la formazione di follitropina e riduce la produzione di estrogeni. I cambiamenti che sono sorti nei genitali di una donna scompaiono. Parallelamente, diminuisce la formazione di lutropina, che porta all'atrofia del corpo luteo. A causa della diminuzione degli estrogeni, l'utero si contrae e la membrana mucosa viene eliminata. In futuro si rigenera.

4. Il periodo di riposo e il periodo post-ovulazione durano dal primo al quinto giorno del ciclo sessuale.

10. Ormoni della placenta. Il concetto di ormoni tissutali e antiormoni

La placenta è una formazione unica che collega il corpo della madre con il feto. Svolge numerose funzioni, tra cui metaboliche e ormonali. Sintetizza gli ormoni di due gruppi:

1) proteine ​​- gonadotropina corionica (CG), ormone lattogenico placentare (PLG), relaxina;

2) steroide - progesterone, estrogeni.

L'HCG si forma in grandi quantità dopo 7-12 settimane di gravidanza; successivamente, la formazione dell'ormone diminuisce più volte, la sua secrezione non è controllata dall'ipofisi e dall'ipotalamo e il suo trasporto al feto è limitato. Le funzioni dell'hCG sono quelle di aumentare la crescita dei follicoli, la formazione del corpo luteo e stimolare la produzione di progesterone. La funzione protettiva è la capacità di prevenire il rigetto dell'embrione da parte del corpo materno. L'HCG ha un effetto antiallergico.

Il PLH inizia a essere secreto dalla sesta settimana di gravidanza e aumenta progressivamente. Colpisce le ghiandole mammarie come la prolattina pituitaria, il metabolismo proteico (aumenta la sintesi proteica nel corpo materno). Allo stesso tempo, aumenta il contenuto di acidi grassi liberi e aumenta la resistenza all'azione dell'insulina.

La relaxina viene secreta nelle ultime fasi della gravidanza, rilassa i legamenti della sinfisi pubica, riduce il tono dell'utero e la sua contrattilità.

Il progesterone viene sintetizzato dal corpo luteo fino alla quarta o sesta settimana di gravidanza, successivamente la placenta viene inclusa in questo processo, il processo di secrezione aumenta progressivamente. Il progesterone provoca rilassamento uterino, ridotta contrattilità uterina e sensibilità agli estrogeni e all'ossitocina, accumulo di acqua ed elettroliti, in particolare sodio intracellulare. Estrogeni e progesterone promuovono la crescita, l'allungamento dell'utero, lo sviluppo delle ghiandole mammarie e l'allattamento.

Gli ormoni tissutali sono sostanze biologicamente attive che agiscono nel sito della loro formazione e non entrano nel flusso sanguigno. Prostaglandine si formano nei microsomi di tutti i tessuti, prendono parte alla regolazione della secrezione dei succhi digestivi, ai cambiamenti nel tono della muscolatura liscia dei vasi sanguigni e dei bronchi e al processo di aggregazione piastrinica. Gli ormoni tissutali che regolano la circolazione sanguigna locale includono istamina (dilata i vasi sanguigni) e serotonina (ha un effetto pressorio). Gli ormoni tissutali sono considerati mediatori del sistema nervoso: norepinefrina e acetilcolina.

Antiormoni - Sostanze con attività antiormonale. La loro formazione avviene con la somministrazione prolungata dell'ormone nel corpo dall'esterno. Ogni antiormone ha una specificità di specie pronunciata e blocca l'azione del tipo di ormone per il quale è stato prodotto. Appare nel sangue 1-3 mesi dopo la somministrazione dell'ormone e scompare 3-9 mesi dopo l'ultima iniezione dell'ormone.

CONFERENZA N. 11. Attività nervosa superiore

1. Il concetto di attività nervosa superiore e inferiore

L'attività nervosa inferiore è una funzione integrativa della colonna vertebrale e del tronco cerebrale, che mira alla regolazione dei riflessi vegetativo-viscerali. Con il suo aiuto, è assicurato il lavoro di tutti gli organi interni e la loro adeguata interazione tra loro.

L'attività nervosa superiore è inerente solo al cervello, che controlla le reazioni comportamentali individuali dell'organismo nell'ambiente. In termini evolutivi, questa è una funzione più nuova e più complessa. Ha una serie di caratteristiche.

1. La corteccia cerebrale e le formazioni sottocorticali (i nuclei del talamo, il sistema limbico, l'ipotalamo, i nuclei basali) fungono da substrato morfologico.

2. Controlla il contatto con la realtà circostante.

3. I meccanismi di emergenza si basano su istinti e riflessi condizionati.

istinti sono riflessi innati, incondizionati e rappresentano un insieme di atti motori e forme complesse di comportamento (cibo, sessuale, autoconservazione). Hanno caratteristiche di manifestazione e funzionamento associate a proprietà fisiologiche:

1) il substrato morfologico è il sistema limbico, i gangli della base, l'ipotalamo;

2) sono di natura a catena, cioè il tempo della fine dell'azione di un riflesso incondizionato è stimolo per l'inizio dell'azione del successivo;

3) il fattore umorale è di grande importanza per la manifestazione (ad esempio, per i riflessi alimentari - una diminuzione dei livelli di glucosio nel sangue);

4) avere archi reflex già pronti;

5) costituiscono la base per i riflessi condizionati;

6) sono ereditati e hanno carattere specifico;

7) differiscono nella costanza e cambiano poco durante la vita;

8) non richiedono condizioni aggiuntive per la manifestazione, sorgono sull'azione di uno stimolo adeguato.

Riflessi condizionati vengono prodotti durante la vita, poiché non hanno archi riflessi già pronti. Sono di natura individuale e, a seconda delle condizioni di esistenza, possono cambiare costantemente. Le loro caratteristiche:

1) il substrato morfologico è la corteccia cerebrale, quando viene rimossa, i vecchi riflessi scompaiono e quelli nuovi non si sviluppano;

2) sulla loro base si forma l'interazione dell'organismo con l'ambiente esterno, cioè chiariscono, complicano e rendono sottili queste relazioni.

Quindi, i riflessi condizionati sono un insieme di reazioni comportamentali acquisite durante la vita. La loro classificazione:

1) in base alla natura dello stimolo condizionato si distinguono i riflessi naturali e artificiali. I riflessi naturali sono sviluppati per le qualità naturali dello stimolo (ad esempio, il tipo di cibo) e i riflessi artificiali sono sviluppati per qualsiasi;

2) secondo il segno del recettore - esterocettivo, interocettivo e propriocettivo;

3) a seconda della struttura dello stimolo condizionato: semplice e complesso;

4) lungo il percorso efferente - somatico (motorio) e autonomo (simpatico e parasimpatico);

5) secondo il significato biologico - vitale (alimentare, difensivo, locomotore), zoosociale, indicativo;

6) per la natura del rinforzo - dell'ordine inferiore e superiore;

7) a seconda della combinazione dello stimolo condizionato e incondizionato - contanti e tracce.

Pertanto, i riflessi condizionati si sviluppano per tutta la vita e sono di grande importanza per una persona.

2. Formazione di riflessi condizionati

Alcune condizioni sono necessarie per la formazione dei riflessi condizionati.

1. La presenza di due stimoli: indifferente e incondizionato. Ciò è dovuto al fatto che uno stimolo adeguato provocherà un riflesso incondizionato, e già sulla sua base se ne svilupperà uno condizionato. Uno stimolo indifferente estingue il riflesso di orientamento.

2. Una certa combinazione nel tempo di due stimoli. In primo luogo, l'indifferente deve accendersi, quindi l'incondizionato e il tempo intermedio deve essere costante.

3. Una certa combinazione di forza di due stimoli. Indifferente è la soglia e incondizionato è la supersoglia.

4. L'utilità del sistema nervoso centrale.

5. Assenza di irritanti estranei.

6. Ripetizione ripetuta dell'azione degli stimoli per l'emergere di un focus dominante di eccitazione.

Il meccanismo di formazione dei riflessi condizionati si basa sul principio della formazione di una connessione nervosa temporanea nella corteccia cerebrale. IP Pavlov credeva che si formasse una connessione nervosa temporanea tra la parte cerebrale dell'analizzatore e la rappresentazione corticale del centro del riflesso incondizionato secondo il meccanismo dominante. E. A. Asratyan ha suggerito che si forma una connessione nervosa temporanea tra due rami corti di due riflessi incondizionati a diversi livelli del sistema nervoso centrale secondo il principio dominante. P.K. Anokhin ha basato il principio dell'irradiazione dell'eccitazione attraverso la corteccia cerebrale dovuta alla convergenza degli impulsi sui neuroni multimodali. Secondo i concetti moderni, la corteccia e le formazioni sottocorticali sono coinvolte in questo processo, poiché negli esperimenti sugli animali, quando l'integrità viene violata, i riflessi condizionati non vengono praticamente sviluppati. Pertanto, la connessione neurale temporanea è il risultato dell'attività integrativa dell'intero cervello.

In condizioni sperimentali, è stato dimostrato che la formazione di un riflesso condizionato avviene in tre fasi:

1) conoscente;

2) lo sviluppo di un riflesso condizionato, dopo la restituzione del riflesso indicativo;

3) riparando il riflesso condizionato sviluppato.

La fissazione avviene in due fasi. Inizialmente, sorge anche un riflesso condizionato all'azione di stimoli simili a causa dell'irradiazione dell'eccitazione. Dopo un breve periodo di tempo, solo a un segnale condizionato, poiché c'è una concentrazione di processi di eccitazione nell'area di proiezione nella corteccia cerebrale.

3. Inibizione dei riflessi condizionati. Il concetto di stereotipo dinamico

Questo processo si basa su due meccanismi: inibizione incondizionata (esterna) e condizionata (interna)..

L'inibizione incondizionata si verifica istantaneamente a causa della cessazione dell'attività riflessa condizionata. Distinguere tra inibizione esterna e trascendentale.

Per attivare l'inibizione esterna è necessaria l'azione di un nuovo forte stimolo, in grado di creare un focus dominante di eccitazione nella corteccia cerebrale. Di conseguenza, il lavoro di tutti i centri nervosi viene inibito e la connessione nervosa temporanea cessa di funzionare. Questo tipo di inibizione provoca un rapido passaggio a un segnale biologico più importante.

L'inibizione transmarginale svolge un ruolo protettivo e protegge i neuroni dalla sovraeccitazione, poiché impedisce la formazione di connessioni sotto l'azione di uno stimolo superforte.

Per il verificarsi dell'inibizione condizionale, è necessaria la presenza di condizioni speciali (ad esempio l'assenza di rinforzo del segnale). Esistono quattro tipi di frenata:

1) dissolvenza (elimina i riflessi non necessari a causa della mancanza del loro rinforzo);

2) trim (porta allo smistamento degli stimoli ravvicinati);

3) ritardato (si verifica con un aumento della durata dell'azione tra due segnali, porta a sbarazzarsi di riflessi non necessari, costituisce la base per valutare l'equilibrio e l'equilibrio dei processi di eccitazione e inibizione nel sistema nervoso centrale);

4) freno condizionato (manifestato solo sotto l'azione di uno stimolo aggiuntivo di moderata forza, che provoca un nuovo focus di eccitazione e inibisce il riposo, è la base per i processi di formazione e educazione).

L'inibizione libera il corpo da inutili connessioni riflesse e complica ulteriormente il rapporto dell'uomo con l'ambiente.

stereotipo dinamico - sviluppato e sistemato sistema di connessioni reflex. Si compone di un componente esterno e uno interno. L'esterno si basa su una certa sequenza di segnali condizionali e incondizionati (luce, campanello, cibo). La base per l'interno è l'emergere di focolai di eccitazione nella corteccia degli emisferi cerebrali (lobi occipitali, temporali, frontali, ecc.), Adeguati a questo effetto. A causa della presenza di uno stereotipo dinamico, i processi di eccitazione e di inibizione procedono più facilmente, il sistema nervoso centrale è meglio preparato a compiere altre azioni riflesse.

4. Il concetto dei tipi di sistema nervoso

Il tipo di sistema nervoso dipende direttamente dall'intensità dei processi di inibizione ed eccitazione e dalle condizioni necessarie per il loro sviluppo. Tipo di sistema nervoso è un insieme di processi che si verificano nella corteccia cerebrale. Dipende dalla predisposizione genetica e può variare leggermente nel corso della vita di un individuo. Le principali proprietà del processo nervoso sono l'equilibrio, la mobilità, la forza.

L'equilibrio è caratterizzato dalla stessa intensità dei processi di eccitazione e di inibizione nel sistema nervoso centrale.

La mobilità è determinata dalla velocità con cui un processo viene sostituito da un altro. Se il processo è veloce, il sistema nervoso è mobile, in caso contrario il sistema è inattivo.

La forza dipende dalla capacità di rispondere adeguatamente a stimoli sia forti che superforti. Se c'è eccitazione, allora il sistema nervoso è forte, se inibizione, allora è debole.

Sulla base dell'intensità di questi processi, I.P. Pavlov ha identificato quattro tipi di sistema nervoso, due dei quali ha definito estremi a causa di processi nervosi deboli e due centrali.

Per caratterizzare ogni tipo, IP Pavlov ha proposto di utilizzare la propria classificazione insieme alla classificazione di Ippocrate. Secondo questi dati, le persone con io digito sistema nervoso (malinconico) sono codardi, piagnucoloni, attribuiscono grande importanza a qualsiasi sciocchezza, prestano maggiore attenzione alle difficoltà, di conseguenza hanno spesso cattivo umore e sfiducia. Questo è un tipo inibitorio del sistema nervoso; la bile nera predomina nel corpo. Per gli individui II tipo Caratterizzato da comportamento aggressivo ed emotivo, rapidi cambiamenti di umore dalla rabbia alla misericordia, all'ambizione. Sono dominati da processi forti e sbilanciati, secondo Ippocrate - collerico. Le persone sanguigne - tipo III - sono leader fiduciosi, sono energici e intraprendenti. I loro processi nervosi sono forti, agili ed equilibrati. Flemmatico - tipo IV - abbastanza calmo e sicuro di sé, con processi nervosi forti, equilibrati e mobili.

Nell'uomo, non è facile determinare il tipo di sistema nervoso, poiché il rapporto tra la corteccia cerebrale e le formazioni sottocorticali, il grado di sviluppo dei sistemi di segnalazione e il livello di intelligenza svolgono un ruolo importante.

È stato dimostrato che le prestazioni di una persona sono in gran parte influenzate non dal tipo di sistema nervoso, ma dall'ambiente e dai fattori sociali, poiché nel processo di formazione e istruzione vengono acquisiti prima di tutto i principi morali. Negli animali, l'ambiente biologico gioca un ruolo importante. Quindi, animali della stessa cucciolata, posti in diverse condizioni di esistenza, avranno tipi diversi. Pertanto, il tipo geneticamente determinato del sistema nervoso è la base per la formazione delle caratteristiche individuali del fenotipo durante la vita.

5. Il concetto di sistemi di segnalamento. Fasi di formazione dei sistemi di segnalamento

Sistema di segnale - un insieme di connessioni riflesse condizionate tra il corpo e l'ambiente, che successivamente funge da base per la formazione di un'attività nervosa superiore. In base al momento della formazione si distinguono il primo e il secondo sistema di segnalazione. Il primo sistema di segnalazione è un complesso di riflessi a uno stimolo specifico, ad esempio alla luce, al suono, ecc. Viene effettuato grazie a recettori specifici che percepiscono la realtà in immagini specifiche. In questo sistema di segnalazione, oltre alla parte cerebrale dell'analizzatore motorio del linguaggio, svolgono un ruolo importante gli organi sensoriali che trasmettono l'eccitazione alla corteccia cerebrale. Il secondo sistema di segnalazione si forma sulla base del primo ed è un'attività riflessa condizionata in risposta ad uno stimolo verbale. Funziona attraverso gli analizzatori motori del linguaggio, uditivi e visivi. Il suo stimolo è la parola, quindi dà origine al pensiero astratto. La parte motoria del linguaggio della corteccia cerebrale funge da substrato morfologico. Il secondo sistema di segnalazione ha un alto tasso di irradiazione ed è caratterizzato dal rapido verificarsi di processi di eccitazione e inibizione.

Il sistema di segnalazione influisce anche sul tipo di sistema nervoso.

Tipi di sistema nervoso:

1) tipo medio (c'è la stessa gravità);

2) artistico (prevale il primo sistema di segnaletica);

3) pensare (viene sviluppato il secondo sistema di segnali);

4) artistico e mentale (entrambi i sistemi di segnali sono espressi simultaneamente).

Per la formazione dei sistemi di segnalamento sono necessarie quattro fasi:

1) lo stadio in cui si verifica una risposta immediata a uno stimolo immediato compare durante il primo mese di vita;

2) lo stadio in cui appare una risposta diretta a uno stimolo verbale si verifica nella seconda metà della vita;

3) la fase in cui si manifesta una reazione verbale ad uno stimolo immediato si sviluppa all'inizio del secondo anno di vita;

4) la fase in cui c'è una risposta verbale a uno stimolo verbale, il bambino comprende il discorso e dà una risposta.

Per sviluppare sistemi di segnalamento sono necessari:

1) la capacità di sviluppare riflessi condizionati verso un complesso di stimoli;

2) la possibilità di sviluppare riflessi condizionati;

3) la presenza di differenziazione degli stimoli;

4) la capacità di generalizzare gli archi riflessi.

Pertanto, i sistemi di segnalazione sono la base per una maggiore attività nervosa.

CONFERENZA N. 12. Fisiologia del cuore

1. Componenti del sistema circolatorio. Cerchi di circolazione sanguigna

Il sistema circolatorio è costituito da quattro componenti: il cuore, i vasi sanguigni, gli organi di conservazione del sangue e i meccanismi di regolazione.

Il sistema circolatorio è una componente costitutiva del sistema cardiovascolare che, oltre al sistema circolatorio, comprende il sistema linfatico. Grazie alla sua presenza, è assicurato un movimento costante e continuo del sangue attraverso i vasi, che è influenzato da una serie di fattori:

1) il lavoro del cuore come pompa;

2) differenza di pressione nel sistema cardiovascolare;

3) isolamento;

4) l'apparato valvolare del cuore e delle vene, che impedisce il flusso inverso del sangue;

5) l'elasticità della parete vascolare, in particolare delle grandi arterie, a causa della quale l'espulsione pulsante del sangue dal cuore viene convertita in una corrente continua;

6) pressione intrapleurica negativa (aspira il sangue e ne facilita il ritorno venoso al cuore);

7) gravità di sangue;

8) attività muscolare (la contrazione dei muscoli scheletrici assicura la spinta del sangue, mentre aumentano la frequenza e la profondità della respirazione, che porta ad una diminuzione della pressione nella cavità pleurica, un aumento dell'attività dei propriorecettori, provocando eccitazione nel sistema nervoso centrale e un aumento della forza e della frequenza delle contrazioni cardiache).

Nel corpo umano, il sangue circola attraverso due cerchi di circolazione del sangue: grande e piccolo, che insieme al cuore formano un sistema chiuso.

Piccolo cerchio di circolazione sanguigna fu descritto per la prima volta da M. Servet nel 1553. Inizia nel ventricolo destro e continua nel tronco polmonare, passa nei polmoni, dove avviene lo scambio gassoso, quindi il sangue entra nell'atrio sinistro attraverso le vene polmonari. Il sangue si arricchisce di ossigeno. Dall'atrio sinistro, il sangue arterioso, saturo di ossigeno, entra nel ventricolo sinistro, da dove inizia grande cerchio. Fu aperto nel 1685 da W. Harvey. Il sangue contenente ossigeno viene inviato attraverso l'aorta attraverso vasi più piccoli ai tessuti e agli organi in cui avviene lo scambio di gas. Di conseguenza, il sangue venoso con un basso contenuto di ossigeno scorre attraverso il sistema di vene cave (superiore e inferiore), che fluiscono nell'atrio destro.

Una caratteristica speciale è il fatto che in un ampio cerchio il sangue arterioso si muove attraverso le arterie e il sangue venoso attraverso le vene. In un piccolo cerchio, al contrario, il sangue venoso scorre attraverso le arterie e il sangue arterioso scorre attraverso le vene.

2. Caratteristiche morfofunzionali del cuore

Il cuore è un organo a quattro camere costituito da due atri, due ventricoli e due appendici atriali. È con la contrazione degli atri che inizia il lavoro del cuore. Il peso del cuore in un adulto è pari allo 0,04% del peso corporeo. La sua parete è formata da tre strati: endocardio, miocardio ed epicardio. L'endocardio è costituito da tessuto connettivo e fornisce all'organo una parete non bagnante, che facilita l'emodinamica. Il miocardio è formato da fibre muscolari striate, il cui spessore maggiore si trova nella regione del ventricolo sinistro e il minore nell'atrio. L'epicardio è uno strato viscerale del pericardio sieroso, sotto il quale si trovano i vasi sanguigni e le fibre nervose. Fuori dal cuore c'è il pericardio, il sacco pericardico. È costituito da due strati: sieroso e fibroso. Lo strato sieroso è formato da strati viscerali e parietali. Lo strato parietale si collega allo strato fibroso e forma il sacco pericardico. Tra l'epicardio e lo strato parietale è presente una cavità che normalmente dovrebbe essere riempita con fluido sieroso per ridurre l'attrito. Funzioni del pericardio:

1) protezione contro gli influssi meccanici;

2) prevenzione dell'eccessivo allungamento;

3) la base per i grandi vasi sanguigni.

Il cuore è diviso da un setto verticale nelle metà destra e sinistra, che nell'adulto normalmente non comunicano tra loro. Il setto orizzontale è formato da fibre fibrose e divide il cuore nell'atrio e nei ventricoli, collegati dalla placca atrioventricolare. Nel cuore ci sono due tipi di valvole: canina e semilunare. La valvola è un duplicato dell'endocardio, negli strati del quale sono presenti tessuto connettivo, elementi muscolari, vasi sanguigni e fibre nervose.

Le valvole lembi si trovano tra l'atrio e il ventricolo, con tre lembi nella metà sinistra e due nella metà destra. Le valvole semilunari si trovano nel punto in cui i vasi sanguigni - l'aorta e il tronco polmonare - escono dai ventricoli. Sono dotati di tasche che si chiudono quando si riempiono di sangue. Il funzionamento delle valvole è passivo ed è influenzato dalla differenza di pressione.

Il ciclo dell'attività cardiaca è costituito da sistole e diastole. sistole - una contrazione che dura 0,1-0,16 s nell'atrio e 0,3-0,36 s nel ventricolo. La sistole atriale è più debole della sistole ventricolare. diastole - rilassamento, negli atri impiega 0,7-0,76 s, nei ventricoli - 0,47-0,56 s. La durata del ciclo cardiaco è 0,8-0,86 s e dipende dalla frequenza delle contrazioni. Il tempo durante il quale gli atri e i ventricoli sono a riposo è chiamato pausa generale nell'attività del cuore. Dura circa 0,4 s. Durante questo periodo, il cuore riposa e le sue camere sono parzialmente piene di sangue. La sistole e la diastole sono fasi complesse e costituite da diversi periodi. Nella sistole si distinguono due periodi: tensione ed espulsione del sangue, tra cui:

1) fase di contrazione asincrona - 0,05 s;

2) la fase di contrazione isometrica - 0,03 s;

3) la fase di rapida espulsione del sangue - 0,12 s;

4) fase di lenta espulsione del sangue - 0,13 s.

La diastole dura circa 0,47 s e si compone di tre periodi:

1) protodiastolico - 0,04 s;

2) isometrica - 0,08 s;

3) il periodo di riempimento, in cui c'è una fase di rapida espulsione del sangue - 0,08 s, una fase di lenta espulsione del sangue - 0,17 s, tempo di presistole - riempimento dei ventricoli con sangue - 0,1 s.

La durata del ciclo cardiaco è influenzata dalla frequenza cardiaca, dall'età e dal sesso.

3. Fisiologia miocardica. Il sistema di conduzione del miocardio. Proprietà del miocardio atipico

Il miocardio è rappresentato dal tessuto muscolare striato, costituito da singole cellule - cardiomiociti, interconnesse da nessi e che formano la fibra muscolare miocardica. Pertanto, non ha integrità anatomica, ma funziona come un sincizio. Ciò è dovuto alla presenza di nessi che assicurano una rapida conduzione dell'eccitazione da una cellula al resto. In base alle caratteristiche del loro funzionamento, si distinguono due tipi di muscoli: miocardio che lavora e muscoli atipici.

Il miocardio funzionante è formato da fibre muscolari con una striatura striata ben sviluppata. Il miocardio funzionante ha una serie di proprietà fisiologiche:

1) eccitabilità;

2) conducibilità;

3) bassa labilità;

4) contrattilità;

5) refrattarietà.

L'eccitabilità è la capacità di un muscolo striato di rispondere agli impulsi nervosi. È più piccolo di quello dei muscoli scheletrici striati. Le cellule del miocardio funzionante hanno un grande potenziale di membrana e, a causa di ciò, reagiscono solo a una forte irritazione.

A causa della bassa velocità di conduzione dell'eccitazione, viene fornita una contrazione alternata degli atri e dei ventricoli.

Il periodo refrattario è piuttosto lungo ed è correlato al periodo di azione. Il cuore può contrarsi come una singola contrazione muscolare (a causa di un lungo periodo refrattario) e secondo la legge del "tutto o niente".

Fibre muscolari atipiche hanno lievi proprietà di contrazione e hanno un livello abbastanza alto di processi metabolici. Ciò è dovuto alla presenza dei mitocondri, che svolgono una funzione vicina alla funzione del tessuto nervoso, cioè forniscono la generazione e la conduzione degli impulsi nervosi. Il miocardio atipico costituisce il sistema di conduzione del cuore. Proprietà fisiologiche del miocardio atipico:

1) l'eccitabilità è inferiore a quella dei muscoli scheletrici, ma superiore a quella delle cellule contrattili del miocardio, quindi è qui che avviene la generazione degli impulsi nervosi;

2) la conduttività è inferiore a quella dei muscoli scheletrici, ma superiore a quella del miocardio contrattile;

3) il periodo refrattario è piuttosto lungo ed è associato al verificarsi di un potenziale d'azione e di ioni calcio;

4) bassa labilità;

5) bassa capacità di contrattilità;

6) automazione (la capacità delle cellule di generare autonomamente un impulso nervoso).

I muscoli atipici formano nodi e fasci nel cuore, che sono combinati in sistema di conduzione. Include:

1) nodo senoatriale o Kis-Fleck (situato sulla parete posteriore destra, al confine tra la vena cava superiore e quella inferiore);

2) nodo atrioventricolare (si trova nella parte inferiore del setto interatriale sotto l'endocardio dell'atrio destro, invia impulsi ai ventricoli);

3) fascio di His (attraversa il setto atriogastrico e continua nel ventricolo sotto forma di due gambe: destra e sinistra);

4) Fibre di Purkinje (sono rami delle gambe del fascio di His, che danno i loro rami ai cardiomiociti).

Ci sono anche strutture aggiuntive:

1) i fasci di Kent (iniziano dalle vie atriali e percorrono il bordo laterale del cuore, collegando atri e ventricoli e bypassando le vie atrioventricolari);

2) fascio di Maygail (situato sotto il nodo atrioventricolare e trasmette informazioni ai ventricoli, bypassando i fasci di His).

Questi tratti aggiuntivi assicurano la trasmissione degli impulsi quando il nodo atrioventricolare è spento, cioè causano informazioni non necessarie in patologia e possono causare una contrazione straordinaria del cuore - extrasistole.

Pertanto, a causa della presenza di due tipi di tessuti, il cuore ha due caratteristiche fisiologiche principali: un lungo periodo refrattario e l'automaticità.

4. Cuore automatico

Automazione - questa è la capacità del cuore di contrarsi sotto l'influenza di impulsi che sorgono in sé. È stato scoperto che gli impulsi nervosi possono essere generati nelle cellule del miocardio atipiche. In una persona sana, ciò si verifica nella regione del nodo senoatriale, poiché queste cellule differiscono da altre strutture per struttura e proprietà. Sono a forma di fuso, disposti in gruppi e circondati da una membrana basale comune. Queste cellule sono chiamate pacemaker del primo ordine o pacemaker. Sono processi metabolici ad alta velocità, quindi i metaboliti non hanno il tempo di essere eseguiti e si accumulano nel fluido intercellulare. Altre proprietà caratteristiche sono il basso valore del potenziale di membrana e l'elevata permeabilità per gli ioni Na e Ca. È stata notata un'attività piuttosto bassa della pompa sodio-potassio, dovuta alla differenza nella concentrazione di Na e K.

L'automaticità avviene nella fase diastole e si manifesta con il movimento degli ioni Na nella cellula. In questo caso, il valore del potenziale di membrana diminuisce e tende a un livello critico di depolarizzazione: si verifica una lenta depolarizzazione diastolica spontanea, accompagnata da una diminuzione della carica di membrana. Durante la fase di rapida depolarizzazione, i canali per gli ioni Na e Ca si aprono e iniziano il loro movimento nella cellula. Di conseguenza, la carica della membrana diminuisce fino a zero e cambia al contrario, raggiungendo +20-30 mV. Il movimento del Na avviene fino al raggiungimento dell'equilibrio elettrochimico negli ioni Na, quindi inizia la fase di plateau. Durante la fase di plateau gli ioni Ca continuano ad entrare nella cellula. In questo momento, il tessuto cardiaco è ineccitabile. Una volta raggiunto l'equilibrio elettrochimico negli ioni Ca, la fase di plateau termina e inizia un periodo di ripolarizzazione, il ritorno della carica della membrana al livello originale.

Il potenziale d'azione del nodo senoatriale ha un'ampiezza minore ed è ± 70-90 mV e il normale potenziale è pari a ± 120-130 mV.

Normalmente, i potenziali sorgono nel nodo senoatriale a causa della presenza di cellule - pacemaker del primo ordine. Ma anche altre parti del cuore, in determinate condizioni, sono in grado di generare un impulso nervoso. Ciò si verifica quando il nodo senoatriale viene disattivato e quando viene attivata una stimolazione aggiuntiva.

Quando il nodo senoatriale è spento, nel nodo atrioventricolare, il pacemaker di secondo ordine, si osserva la generazione di impulsi nervosi con una frequenza di 50-60 volte al minuto. Se c'è un disturbo nel nodo atrioventricolare, con ulteriore irritazione, l'eccitazione si verifica nelle cellule del fascio di His con una frequenza di 30-40 volte al minuto - un pacemaker del terzo ordine.

gradiente automatico - questa è una diminuzione della capacità di automatizzare quando ci si allontana dal nodo senoatriale.

5. Approvvigionamento energetico del miocardio

Affinché il cuore funzioni come una pompa, è necessaria una quantità sufficiente di energia. Il processo di approvvigionamento energetico si compone di tre fasi:

1) istruzione;

2) trasporto;

3) consumo.

L'energia viene generata nei mitocondri sotto forma di adenosina trifosfato (ATP) durante una reazione aerobica durante l'ossidazione degli acidi grassi (principalmente oleico e palmitico). Durante questo processo si formano 140 molecole di ATP. L'approvvigionamento energetico può avvenire anche a causa dell'ossidazione del glucosio. Ma questo è energeticamente meno favorevole, poiché la decomposizione di 1 molecola di glucosio produce 30-35 molecole di ATP. Quando l'afflusso di sangue al cuore è disturbato, i processi aerobici diventano impossibili a causa della mancanza di ossigeno e vengono attivate reazioni anaerobiche. In questo caso, 1 molecole di ATP provengono da 2 molecola di glucosio. Questo porta allo scompenso cardiaco.

L'energia risultante viene trasportata dai mitocondri attraverso le miofibrille e ha una serie di caratteristiche:

1) viene effettuato sotto forma di creatina fosfotransferasi;

2) per il suo trasporto è necessaria la presenza di due enzimi -

ATP-ADP-transferasi e creatinfosfochinasi

L'ATP viene trasferito sulla superficie esterna della membrana mitocondriale mediante trasporto attivo con la partecipazione dell'enzima ATP-ADP-transferasi e, utilizzando il centro attivo della creatina fosfochinasi e gli ioni Mg, viene consegnato alla creatina con la formazione di ADP e creatina fosfato . L'ADP entra nel centro attivo della translocasi e viene pompato nei mitocondri, dove subisce la rifosforilazione. La creatina fosfato è diretta alle proteine ​​muscolari con la corrente del citoplasma. Contiene anche l'enzima creatinfosfossidasi, che assicura la formazione di ATP e creatina. La creatina con la corrente del citoplasma si avvicina alla membrana mitocondriale e stimola il processo di sintesi dell'ATP.

Di conseguenza, il 70% dell'energia generata viene spesa nella contrazione e nel rilassamento muscolare, il 15% nella pompa del calcio, il 10% nella pompa sodio-potassio e il 5% nelle reazioni sintetiche.

6. Flusso sanguigno coronarico, sue caratteristiche

Per il lavoro a tutti gli effetti del miocardio, è necessaria una fornitura sufficiente di ossigeno, fornita dalle arterie coronarie. Iniziano alla base dell'arco aortico. L'arteria coronaria destra fornisce la maggior parte del ventricolo destro, il setto interventricolare, la parete posteriore del ventricolo sinistro e i restanti reparti sono forniti dall'arteria coronaria sinistra. Le arterie coronarie si trovano nel solco tra l'atrio e il ventricolo e formano numerosi rami. Le arterie sono accompagnate da vene coronariche che drenano nel seno venoso.

Caratteristiche del flusso sanguigno coronarico:

1) alta intensità;

2) la capacità di estrarre ossigeno dal sangue;

3) la presenza di un gran numero di anastomosi;

4) alto tono delle cellule muscolari lisce durante la contrazione;

5) una quantità significativa di pressione sanguigna.

A riposo, ogni 100 g di massa cardiaca consumano 60 ml di sangue. Quando si passa allo stato attivo, l'intensità del flusso sanguigno coronarico aumenta (nelle persone allenate aumenta a 500 ml per 100 g e nelle persone non allenate - fino a 240 ml per 100 g).

A riposo e in attività, il miocardio estrae fino al 70-75% di ossigeno dal sangue e, con un aumento della domanda di ossigeno, la capacità di estrarlo non aumenta. Il bisogno viene soddisfatto aumentando l'intensità del flusso sanguigno.

Per la presenza di anastomosi, arterie e vene sono collegate tra loro bypassando i capillari. Il numero di vasi aggiuntivi dipende da due motivi: l'idoneità della persona e il fattore di ischemia (mancanza di afflusso di sangue).

Il flusso sanguigno coronarico è caratterizzato da una pressione sanguigna relativamente alta. Ciò è dovuto al fatto che i vasi coronarici partono dall'aorta. Il significato di questo sta nel fatto che vengono create le condizioni per una migliore transizione di ossigeno e sostanze nutritive nello spazio intercellulare.

Durante la sistole, fino al 15% del sangue entra nel cuore e durante la diastole fino all'85%. Ciò è dovuto al fatto che durante la sistole, le fibre muscolari contraenti comprimono le arterie coronarie. Di conseguenza, si verifica un'espulsione parziale di sangue dal cuore, che si riflette nell'entità della pressione sanguigna.

La regolazione del flusso sanguigno coronarico viene effettuata utilizzando tre meccanismi: locale, nervoso, umorale.

L'autoregolazione può essere eseguita in due modi: metabolica e miogenica. Il metodo metabolico di regolazione è associato a un cambiamento nel lume dei vasi coronarici dovuto a sostanze formate a seguito del metabolismo. L'espansione dei vasi coronarici avviene sotto l'influenza di diversi fattori:

1) la mancanza di ossigeno porta ad un aumento dell'intensità del flusso sanguigno;

2) un eccesso di anidride carbonica provoca un deflusso accelerato di metaboliti;

3) l'adenosile favorisce l'espansione delle arterie coronarie e l'aumento del flusso sanguigno.

Un debole effetto vasocostrittore si verifica con un eccesso di piruvato e lattato.

Effetto miogenico di Ostroumov-Beilis è che le cellule muscolari lisce iniziano a contrarsi per allungarsi quando la pressione sanguigna aumenta e si rilassano quando diminuisce. Di conseguenza, la velocità del flusso sanguigno non cambia con fluttuazioni significative della pressione sanguigna.

La regolazione nervosa del flusso sanguigno coronarico viene effettuata principalmente dalla divisione simpatica del sistema nervoso autonomo e viene attivata con un aumento dell'intensità del flusso sanguigno coronarico. Ciò è dovuto ai seguenti meccanismi:

1) I recettori 2-adrenergici predominano nei vasi coronarici, che, quando interagiscono con la noradrenalina, abbassano il tono delle cellule muscolari lisce, aumentando il lume dei vasi;

2) quando viene attivato il sistema nervoso simpatico, aumenta il contenuto di metaboliti nel sangue, il che porta all'espansione dei vasi coronarici, di conseguenza, si osserva un migliore afflusso di sangue al cuore con ossigeno e sostanze nutritive.

La regolazione umorale è simile alla regolazione di tutti i tipi di navi.

7. Influenze riflesse sull'attività del cuore

I cosiddetti riflessi cardiaci sono responsabili della connessione bilaterale del cuore con il sistema nervoso centrale. Attualmente si distinguono tre influenze riflesse: intrinseca, associata e non specifica.

I riflessi cardiaci si verificano quando vengono eccitati i recettori situati nel cuore e nei vasi sanguigni, cioè nei recettori propri del sistema cardiovascolare. Si trovano sotto forma di grappoli: campi riflessogeni o ricettivi del sistema cardiovascolare. Nell'area delle zone riflessogene ci sono meccano e chemocettori. I meccanocettori risponderanno ai cambiamenti di pressione nei vasi, allo stiramento, ai cambiamenti nel volume del fluido. I chemocettori rispondono ai cambiamenti nella chimica del sangue. In condizioni normali, questi recettori sono caratterizzati da un'attività elettrica costante. Quindi, quando cambia la pressione o la composizione chimica del sangue, cambia l’impulso proveniente da questi recettori. Esistono sei tipi di riflessi intrinseci:

1) riflesso di Bainbridge;

2) influenza dall'area dei seni carotidei;

3) influenza dall'area dell'arco aortico;

4) influenza delle navi coronarie;

5) influenza da navi polmonari;

6) influenza da recettori perikardialny.

Influenze riflesse dalla zona seni carotidei - estensioni a forma di ampolla della carotide interna alla biforcazione della carotide comune. Con un aumento della pressione, gli impulsi di questi recettori aumentano, gli impulsi vengono trasmessi lungo le fibre della IV coppia di nervi cranici e aumenta l'attività della IX coppia di nervi cranici. Di conseguenza, si verifica l'irradiazione dell'eccitazione e viene trasmessa lungo le fibre dei nervi vaghi al cuore, portando a una diminuzione della forza e della frequenza delle contrazioni cardiache.

Con una diminuzione della pressione nella regione dei seni carotidei, gli impulsi nel sistema nervoso centrale diminuiscono, l'attività della IV coppia di nervi cranici diminuisce e si osserva una diminuzione dell'attività dei nuclei della X coppia di nervi cranici . Si verifica l'influenza predominante dei nervi simpatici, causando un aumento della forza e della frequenza delle contrazioni cardiache.

Il valore delle influenze riflesse dall'area dei seni carotidei è quello di garantire l'autoregolazione dell'attività del cuore.

Con un aumento della pressione, le influenze riflesse dell'arco aortico portano ad un aumento degli impulsi lungo le fibre dei nervi vaghi, che porta ad un aumento dell'attività dei nuclei e ad una diminuzione della forza e della frequenza delle contrazioni cardiache, e viceversa.

Con un aumento della pressione, le influenze riflesse dei vasi coronarici portano all'inibizione del cuore. In questo caso si osservano depressione della pressione, profondità della respirazione e un cambiamento nella composizione del gas del sangue.

Quando i recettori dei vasi polmonari sono sovraccarichi, si osserva l'inibizione del lavoro del cuore.

Quando il pericardio viene allungato o irritato da sostanze chimiche, si osserva l'inibizione dell'attività cardiaca.

Pertanto, i propri riflessi cardiaci autoregolano la quantità di pressione sanguigna e il lavoro del cuore.

I riflessi cardiaci coniugati comprendono le influenze riflesse dei recettori che non sono direttamente correlate all'attività del cuore. Ad esempio, questi sono i recettori degli organi interni, il bulbo oculare, la temperatura e i recettori del dolore della pelle, ecc. Il loro significato sta nel garantire l'adattamento del lavoro del cuore in condizioni mutevoli dell'ambiente esterno e interno. Preparano anche il sistema cardiovascolare per il sovraccarico imminente.

I riflessi aspecifici sono normalmente assenti, ma possono essere osservati durante l'esperimento.

Pertanto, le influenze riflesse assicurano la regolazione dell'attività cardiaca in base alle esigenze del corpo.

8. Regolazione nervosa dell'attività del cuore

La regolazione nervosa è caratterizzata da una serie di caratteristiche.

1. Il sistema nervoso ha un effetto iniziale e correttivo sul lavoro del cuore, fornendo adattamento ai bisogni del corpo.

2. Il sistema nervoso regola l'intensità dei processi metabolici.

Il cuore è innervato dalle fibre del sistema nervoso centrale - meccanismi extracardiali e dalle sue stesse fibre - intracardiche. I meccanismi di regolazione intracardiaca si basano sul sistema nervoso metsimpatico, che contiene tutte le formazioni intracardiache necessarie per il verificarsi di un arco riflesso e l'attuazione della regolazione locale. Anche le fibre delle divisioni parasimpatica e simpatica del sistema nervoso autonomo, che forniscono innervazione afferente ed efferente, svolgono un ruolo importante. Le fibre parasimpatiche efferenti sono rappresentate dai nervi vaghi, i corpi dei primi neuroni pregangliari, situati nella parte inferiore della fossa romboidale del midollo allungato. I loro processi terminano intramuralmente e i corpi dei neuroni postgangliari II si trovano nel sistema cardiaco. I nervi vaghi forniscono innervazione alle formazioni del sistema di conduzione: quello destro - il nodo senoatriale, quello sinistro - il nodo atrioventricolare. I centri del sistema nervoso simpatico si trovano nelle corna laterali del midollo spinale a livello dei IV segmenti toracici. Innerva il miocardio ventricolare, il miocardio atriale e il sistema di conduzione.

Quando il sistema nervoso simpatico viene attivato, la forza e la frequenza delle contrazioni cardiache cambiano.

I centri dei nuclei che innervano il cuore sono in uno stato di costante eccitazione moderata, a causa della quale gli impulsi nervosi arrivano al cuore. Il tono delle divisioni simpatiche e parasimpatiche non è lo stesso. In un adulto predomina il tono dei nervi vaghi. È supportato da impulsi provenienti dal sistema nervoso centrale da recettori incorporati nel sistema vascolare. Si trovano sotto forma di gruppi nervosi di zone riflessogene:

1) nell'area del seno carotideo;

2) nella regione dell'arco aortico;

3) nell'area dei vasi coronarici.

Quando si tagliano i nervi provenienti dai seni carotidei al sistema nervoso centrale, si verifica una diminuzione del tono dei nuclei che innervano il cuore.

I nervi vago e simpatico sono antagonisti e hanno cinque tipi di influenza sul lavoro del cuore:

1) cronotropo;

2) bagnotropico;

3) dromotropico;

4) inotropo;

5) tonotropico.

I nervi parasimpatici hanno un effetto negativo in tutte e cinque le direzioni, mentre i nervi simpatici hanno l'effetto opposto.

I nervi afferenti del cuore trasmettono impulsi dal sistema nervoso centrale alle terminazioni dei nervi vaghi, chemocettori sensoriali primari che rispondono ai cambiamenti della pressione sanguigna. Si trovano nel miocardio degli atri e del ventricolo sinistro. All'aumentare della pressione, l'attività dei recettori aumenta e l'eccitazione viene trasmessa al midollo allungato, il lavoro del cuore cambia di riflesso. Tuttavia, nel cuore si trovano terminazioni nervose libere che formano i plessi subendocardici. Controllano i processi di respirazione dei tessuti. Da questi recettori, gli impulsi viaggiano verso i neuroni del midollo spinale e causano dolore durante l'ischemia.

Pertanto, l'innervazione afferente del cuore è svolta principalmente dalle fibre dei nervi vaghi, che collegano il cuore con il sistema nervoso centrale.

9. Regolazione umorale dell'attività del cuore

I fattori di regolazione umorale sono divisi in due gruppi:

1) sostanze ad azione sistemica;

2) sostanze di azione locale.

К sostanze sistemiche includono elettroliti e ormoni. Gli elettroliti (ioni Ca) hanno un effetto pronunciato sul lavoro del cuore (effetto inotropo positivo). Con un eccesso di Ca, può verificarsi un arresto cardiaco al momento della sistole, poiché non c'è un completo rilassamento. Gli ioni Na sono in grado di avere un moderato effetto stimolante sull'attività del cuore. Con un aumento della loro concentrazione, si osserva un effetto bathmotropic e dromotropic positivo. Gli ioni K ad alte concentrazioni hanno un effetto inibitorio sul lavoro del cuore a causa dell'iperpolarizzazione. Tuttavia, un leggero aumento del contenuto di K stimola il flusso sanguigno coronarico. È stato ora riscontrato che con un aumento del livello di K rispetto a Ca, si verifica una diminuzione del lavoro del cuore e viceversa.

L'ormone adrenalina aumenta la forza e la frequenza delle contrazioni cardiache, migliora il flusso sanguigno coronarico e aumenta i processi metabolici nel miocardio.

La tiroxina (ormone tiroideo) migliora il lavoro del cuore, stimola i processi metabolici, aumenta la sensibilità del miocardio all'adrenalina.

I mineralcorticoidi (aldosterone) stimolano il riassorbimento di Na e l'escrezione di K dal corpo.

Il glucagone aumenta i livelli di glucosio nel sangue abbattendo il glicogeno, con conseguente effetto inotropo positivo.

Gli ormoni sessuali in relazione all'attività del cuore sono sinergici e migliorano il lavoro del cuore.

Sostanze dell'azione locale agiscono dove vengono prodotti. Questi includono mediatori. Ad esempio, l'acetilcolina ha cinque tipi di effetti negativi sull'attività del cuore e la noradrenalina - al contrario. Gli ormoni tissutali (chinine) sono sostanze ad elevata attività biologica, ma vengono rapidamente distrutti e quindi hanno un effetto locale. Questi includono bradichinina, kalidina, vasi sanguigni moderatamente stimolanti. Tuttavia, ad alte concentrazioni possono causare una diminuzione della funzionalità cardiaca. Le prostaglandine, a seconda del tipo e della concentrazione, possono avere effetti diversi. I metaboliti formati durante i processi metabolici migliorano il flusso sanguigno.

Pertanto, la regolazione umorale assicura un adattamento più lungo dell'attività del cuore ai bisogni del corpo.

10. Tono vascolare e sua regolazione

Il tono vascolare, a seconda dell'origine, può essere miogenico e nervoso.

Il tono miogenico si verifica quando alcune cellule muscolari lisce vascolari iniziano a generare spontaneamente un impulso nervoso. L'eccitazione risultante si diffonde ad altre cellule e avviene la contrazione. Il tono è mantenuto dal meccanismo basale. Vasi diversi hanno un tono basale diverso: il tono massimo si osserva nei vasi coronarici, nei muscoli scheletrici, nei reni e il tono minimo si osserva nella pelle e nelle mucose. Il suo significato sta nel fatto che i vasi con un tono basale elevato rispondono a una forte irritazione con il rilassamento, mentre quelli con un tono basso rispondono con la contrazione.

Il meccanismo nervoso si verifica nelle cellule muscolari lisce vascolari sotto l'influenza degli impulsi del sistema nervoso centrale. A causa di ciò, si verifica un aumento ancora maggiore del tono basale. Questo tono totale è un tono di riposo, con una frequenza di impulso di 1-3 al secondo.

Pertanto, la parete vascolare si trova in uno stato di moderata tensione - tono vascolare.

Attualmente, ci sono tre meccanismi di regolazione del tono vascolare: locale, nervoso, umorale.

autoregolazione fornisce un cambiamento di tono sotto l'influenza dell'eccitazione locale. Questo meccanismo è associato al rilassamento e si manifesta con il rilassamento delle cellule muscolari lisce. C'è autoregolazione miogenica e metabolica.

La regolazione miogenica è associata a un cambiamento nello stato della muscolatura liscia: questo è l'effetto Ostroumov-Beilis, volto a mantenere un livello costante di volume sanguigno fornito all'organo.

La regolazione metabolica fornisce un cambiamento nel tono delle cellule muscolari lisce sotto l'influenza di sostanze necessarie per i processi metabolici e i metaboliti. È causato principalmente da fattori vasodilatatori:

1) mancanza di ossigeno;

2) un aumento del contenuto di anidride carbonica;

3) un eccesso di K, ATP, adenina, cATP.

La regolazione metabolica è più pronunciata nei vasi coronarici, nei muscoli scheletrici, nei polmoni e nel cervello. Pertanto, i meccanismi di autoregolazione sono così pronunciati che nei vasi di alcuni organi offrono la massima resistenza all'effetto costrittivo del SNC.

Regolazione nervosa Viene effettuato sotto l'influenza del sistema nervoso autonomo, che agisce come vasocostrittore e vasodilatatore. I nervi simpatici provocano un effetto vasocostrittore in quelli in cui predomina β₁-recettori adrenergici. Questi sono i vasi sanguigni della pelle, le mucose, il tratto gastrointestinale. Gli impulsi lungo i nervi vasocostrittori vengono ricevuti sia a riposo (1-3 al secondo) che nello stato di attività (10-15 al secondo).

I nervi vasodilatatori possono essere di varia origine:

1) natura parasimpatica;

2) natura comprensiva;

3) riflesso assonale.

La divisione parasimpatica innerva i vasi della lingua, le ghiandole salivari, la pia madre e i genitali esterni. Il mediatore acetilcolina interagisce con i recettori M-colinergici della parete vascolare, che porta all'espansione.

Il reparto simpatico è caratterizzato dall'innervazione dei vasi coronarici, dei vasi del cervello, dei polmoni e dei muscoli scheletrici. Ciò è dovuto al fatto che le terminazioni nervose adrenergiche interagiscono con i recettori β-adrenergici, causando vasodilatazione.

Il riflesso assonale si verifica quando i recettori cutanei sono irritati all'interno dell'assone di una cellula nervosa, causando un'espansione del lume del vaso in quest'area.

Pertanto, la regolazione nervosa viene eseguita dal reparto simpatico, che può avere sia un effetto di espansione che di restringimento. Il sistema nervoso parasimpatico ha un effetto di espansione diretta.

Regolazione umorale svolto da sostanze ad azione locale e sistemica.

Le sostanze locali includono gli ioni Ca, che hanno un effetto restringente e sono coinvolti nel verificarsi di un potenziale d'azione, i ponti di calcio, nel processo di contrazione muscolare. Gli ioni K causano anche vasodilatazione e in grandi quantità portano all'iperpolarizzazione della membrana cellulare. Gli ioni Na in eccesso possono causare un aumento della pressione sanguigna e ritenzione idrica nel corpo, modificando il livello di secrezione ormonale.

Gli ormoni hanno il seguente effetto:

1) la vasopressina aumenta il tono delle cellule muscolari lisce delle arterie e delle arteriole, portando al loro restringimento;

2) l'adrenalina è in grado di avere un effetto di espansione e restringimento;

3) l'aldosterone trattiene Na nel corpo, colpendo i vasi, aumentando la sensibilità della parete vascolare all'azione dell'angiotensina;

4) la tiroxina stimola i processi metabolici nelle cellule muscolari lisce, che porta al restringimento;

5) la renina è prodotta dalle cellule dell'apparato iuxtaglomerulare ed entra nel flusso sanguigno, agendo sulla proteina angiotensinogeno, che viene convertita in angiotensina II, portando alla vasocostrizione;

6) gli atriopeptidi hanno un effetto di espansione.

I metaboliti (p. es., anidride carbonica, acido piruvico, acido lattico, ioni H) agiscono come chemocettori nel sistema cardiovascolare, aumentando la velocità di trasmissione degli impulsi nel SNC, con conseguente costrizione riflessa.

Le sostanze dell'azione locale producono una varietà di effetti:

1) i mediatori del sistema nervoso simpatico hanno un effetto prevalentemente restrittivo, mentre quello parasimpatico ha un effetto espansivo;

2) sostanze biologicamente attive: l'istamina ha un effetto espandibile e la serotonina ha un effetto contraente;

3) le chinine (bradichinina e kalidina) provocano un effetto di espansione;

4) le prostaglandine espandono principalmente il lume;

5) gli enzimi di rilassamento endoteliale (un gruppo di sostanze formate da endoteliociti) hanno un pronunciato effetto di restringimento locale.

Pertanto, il tono vascolare è influenzato da meccanismi locali, nervosi e umorali.

11. Sistema funzionale che mantiene un livello costante di pressione sanguigna

Sistema funzionale che mantiene un livello costante di pressione sanguigna, - un insieme temporaneo di organi e tessuti, che si forma quando gli indicatori si discostano per riportarli alla normalità. Il sistema funzionale è composto da quattro collegamenti:

1) utile risultato adattativo;

2) collegamento centrale;

3) livello esecutivo;

4) feedback.

Utile risultato adattivo - il valore normale della pressione sanguigna, con un cambiamento in cui aumenta l'impulso dei meccanocettori nel sistema nervoso centrale, con conseguente eccitazione.

Collegamento centrale rappresentato dal centro vasomotore. Quando i suoi neuroni sono eccitati, gli impulsi convergono e convergono su un gruppo di neuroni, l'accettore del risultato dell'azione. In queste celle viene creato uno standard per il risultato finale, quindi viene sviluppato un programma per raggiungerlo.

Collegamento esecutivo comprende gli organi interni:

1) cuore;

2) navi;

3) organi escretori;

4) organi di emopoiesi e distruzione del sangue;

5) autorità di deposito;

6) il sistema respiratorio (quando cambia la pressione intrapleurica negativa, cambia il ritorno venoso del sangue al cuore);

7) ghiandole endocrine che secernono adrenalina, vasopressina, renina, aldosterone;

8) muscoli scheletrici che modificano l'attività motoria.

Come risultato dell'attività del collegamento esecutivo, la pressione sanguigna viene ripristinata. Un flusso secondario di impulsi proviene dai meccanocettori del sistema cardiovascolare, portando le informazioni sui cambiamenti della pressione sanguigna al collegamento centrale. Questi impulsi vanno ai neuroni dell'accettore del risultato dell'azione, dove il risultato ottenuto viene confrontato con lo standard.

Pertanto, quando si ottiene il risultato desiderato, il sistema funzionale si disintegra.

Allo stato attuale è noto che i meccanismi centrali ed esecutivi di un sistema funzionale non vengono quindi attivati ​​contemporaneamente al momento dell'inclusione allocare:

1) meccanismo a breve termine;

2) meccanismo intermedio;

3) meccanismo lungo.

Meccanismi ad azione breve si accendono rapidamente, ma la durata della loro azione è di alcuni minuti, un massimo di 1 ora.Questi includono cambiamenti riflessi nel lavoro del cuore e il tono dei vasi sanguigni, cioè il meccanismo nervoso è il primo ad accendersi.

meccanismo intermedio inizia ad agire gradualmente nell'arco di diverse ore. Questo meccanismo include:

1) cambiamento nello scambio transcapillare;

2) diminuzione della pressione di filtrazione;

3) stimolazione del processo di riassorbimento;

4) rilassamento dei muscoli vascolari tesi dopo un aumento del loro tono.

Meccanismi ad azione prolungata causare cambiamenti più significativi nelle funzioni di vari organi e sistemi (ad esempio, cambiamenti nella funzione renale dovuti a cambiamenti nel volume delle urine escrete). Di conseguenza, la pressione sanguigna viene ripristinata. L'ormone aldosterone trattiene il Na, che favorisce il riassorbimento dell'acqua e aumenta la sensibilità della muscolatura liscia ai fattori vasocostrittori, principalmente al sistema renina-angiotensina.

Pertanto, quando il valore della pressione sanguigna si discosta dalla norma, vari organi e tessuti vengono combinati per ripristinare gli indicatori. In questo caso si formano tre file di barriere:

1) diminuzione della regolazione vascolare e della funzione cardiaca;

2) diminuzione del volume del sangue circolante;

3) cambiamenti nel livello di proteine ​​e elementi formati.

12. Barriera istoematica e suo ruolo fisiologico

Barriera istoematica è la barriera tra sangue e tessuti. Furono scoperti per la prima volta dai fisiologi sovietici nel 1929. Il substrato morfologico della barriera istoematica è la parete capillare, che consiste in:

1) film di fibrina;

2) endotelio sulla membrana basale;

3) uno strato di periciti;

4) avventizia.

Nel corpo, svolgono due funzioni: protettiva e normativa.

Funzione protettiva associati alla protezione dei tessuti dalle sostanze in ingresso (cellule estranee, anticorpi, sostanze endogene, ecc.).

Funzione normativa consiste nel garantire una composizione e proprietà costanti dell'ambiente interno dell'organismo, la conduzione e trasmissione di molecole di regolazione umorale, l'eliminazione dei prodotti metabolici dalle cellule.

La barriera istoematica può essere tra tessuto e sangue e tra sangue e liquido.

Il principale fattore che influenza la permeabilità della barriera istoematica è la permeabilità. Permeabilità - la capacità della membrana cellulare della parete vascolare di passare varie sostanze. Dipende da:

1) caratteristiche morfofunzionali;

2) attività di sistemi enzimatici;

3) meccanismi di regolazione nervosa e umorale.

Il plasma sanguigno contiene enzimi che possono modificare la permeabilità della parete vascolare. Normalmente, la loro attività è bassa, ma con patologia o sotto l'influenza di fattori, l'attività degli enzimi aumenta, il che porta ad una maggiore permeabilità. Questi enzimi sono la ialuronidasi e la plasmina. La regolazione nervosa avviene secondo il principio non sinaptico, poiché il trasmettitore penetra con il flusso del fluido nelle pareti dei capillari. La divisione simpatica del sistema nervoso autonomo riduce la permeabilità e la divisione parasimpatica la aumenta.

La regolazione umorale è effettuata da sostanze divise in due gruppi: aumento della permeabilità e diminuzione della permeabilità.

Il mediatore acetilcolina, chinine, prostaglandine, istamina, serotonina e metaboliti che spostano il pH in un ambiente acido hanno un effetto crescente.

Eparina, noradrenalina, ioni Ca possono avere un effetto riducente.

Le barriere istoematiche sono alla base dei meccanismi di scambio transcapillare.

Pertanto, la struttura della parete vascolare dei capillari, così come i fattori fisiologici e fisico-chimici, influenzano notevolmente il lavoro delle barriere istoematiche.

CONFERENZA N. 13. Fisiologia della respirazione. Meccanismi della respirazione esterna

1. Essenza e significato dei processi respiratori

La respirazione è il processo più antico attraverso il quale si rigenera la composizione gassosa dell'ambiente interno del corpo. Di conseguenza, organi e tessuti ricevono ossigeno ed emettono anidride carbonica. La respirazione viene utilizzata nei processi ossidativi, durante i quali viene generata energia che viene spesa per la crescita, lo sviluppo e l'attività vitale. Il processo di respirazione è costituito da tre parti principali: respirazione esterna, trasporto di gas attraverso il sangue e respirazione interna.

respirazione esterna rappresenta lo scambio di gas tra il corpo e l'ambiente esterno. Viene effettuato attraverso due processi: respirazione polmonare e respirazione attraverso la pelle.

La respirazione polmonare comporta lo scambio di gas tra aria alveolare e ambiente e tra aria alveolare e capillari. Durante lo scambio di gas con l'ambiente esterno, l'aria entra contenente il 21% di ossigeno e lo 0,03-0,04% di anidride carbonica, mentre l'aria espirata contiene il 16% di ossigeno e il 4% di anidride carbonica. L'ossigeno fluisce dall'aria atmosferica nell'aria alveolare e l'anidride carbonica viene rilasciata nella direzione opposta. La pressione dell'ossigeno durante lo scambio con i capillari della circolazione polmonare nell'aria alveolare è di 102 mmHg. Art. e anidride carbonica - 40 mm Hg. Art., tensione dell'ossigeno nel sangue venoso - 40 mm Hg. Art. e anidride carbonica - 50 mm Hg. Arte. Per effetto della respirazione esterna, dai polmoni fuoriesce il sangue arterioso, ricco di ossigeno e povero di anidride carbonica.

Trasporto di gas tramite sangue svolto principalmente sotto forma di complessi:

1) l'ossigeno forma un composto con l'emoglobina, 1 g di emoglobina lega 1,345 ml di gas;

2) 15-20 ml di ossigeno vengono trasportati sotto forma di dissoluzione fisica;

3) l'anidride carbonica viene trasportata sotto forma di bicarbonati di Na e K, con il bicarbonato di K situato all'interno degli eritrociti e il bicarbonato di Na nel plasma sanguigno;

4) l'anidride carbonica viene trasportata insieme alla molecola di emoglobina.

respirazione interna consiste nello scambio di gas tra i capillari della circolazione sistemica e il tessuto e la respirazione interstiziale. Di conseguenza, l'ossigeno viene utilizzato per i processi ossidativi.

2. Apparecchio per la respirazione esterna. Il valore dei componenti

Nell'uomo, la respirazione esterna viene eseguita con l'aiuto di un apparato speciale, la cui funzione principale è lo scambio di gas tra il corpo e l'ambiente esterno.

L'apparato respiratorio comprende tre componenti: le vie respiratorie, i polmoni, il torace e i muscoli.

Aeree collegano i polmoni all’ambiente. Iniziano con i passaggi nasali, poi continuano nella laringe, nella trachea e nei bronchi. A causa della presenza di una base cartilaginea e di cambiamenti periodici nel tono delle cellule muscolari lisce, il lume delle vie aeree è sempre aperto. La sua diminuzione avviene sotto l'influenza del sistema nervoso parasimpatico e la sua espansione avviene sotto l'influenza del sistema nervoso simpatico. Le vie respiratorie hanno un sistema di apporto sanguigno ben ramificato, grazie al quale l'aria viene riscaldata e inumidita. L'epitelio delle vie aeree è rivestito da ciglia, che intrappolano particelle di polvere e microrganismi. La mucosa contiene un gran numero di ghiandole che producono secrezioni. Ogni giorno vengono prodotti circa 20-80 ml di secrezione (muco). Il muco contiene linfociti e fattori umorali (lisozima, interferone, lattoferrina, proteasi), immunoglobuline A, che svolgono una funzione protettiva. Il tratto respiratorio contiene un gran numero di recettori che formano potenti zone riflessogene. Questi sono meccanorecettori, chemocettori, recettori del gusto. Pertanto, le vie respiratorie garantiscono un'interazione costante del corpo con l'ambiente e regolano la quantità e la composizione dell'aria inspirata ed espirata.

polmoni Sono costituiti da alveoli con annessi capillari. L'area totale della loro interazione è di circa 80-90 m². C'è una barriera aria-sangue tra il tessuto polmonare e il capillare.

I polmoni svolgono molte funzioni:

1) rimuovere l'anidride carbonica e l'acqua sotto forma di vapori (funzione escretrice);

2) normalizzare lo scambio di acqua nel corpo;

3) sono depositi di sangue del secondo ordine;

4) partecipare al metabolismo lipidico nel processo di formazione del tensioattivo;

5) partecipare alla formazione di vari fattori di coagulazione del sangue;

6) fornire l'inattivazione di varie sostanze;

7) partecipare alla sintesi di ormoni e sostanze biologicamente attive (serotonina, polipeptide intestinale vasoattivo, ecc.).

Gabbia toracica insieme ai muscoli forma una borsa per i polmoni. C'è un gruppo di muscoli inspiratori ed espiratori. I muscoli inspiratori aumentano le dimensioni del diaframma, sollevano la sezione anteriore delle costole, espandendo le aperture anteroposteriori e laterali e portano all'inspirazione profonda attiva. I muscoli espiratori riducono il volume del torace e abbassano le costole anteriori, provocando l'espirazione.

Pertanto, la respirazione è un processo attivo che viene svolto solo con la partecipazione di tutti gli elementi coinvolti nel processo.

3. Meccanismo inspiratorio ed espiratorio

In un adulto, la frequenza respiratoria è di circa 16-18 respiri al minuto. Dipende dall'intensità dei processi metabolici e dalla composizione gassosa del sangue.

Il ciclo respiratorio si compone di tre fasi:

1) fasi di inalazione (durata circa 0,9-4,7 s);

2) fasi espiratorie (della durata di 1,2-6,0 s);

3) pausa respiratoria (componente non costante).

Il tipo di respirazione dipende dai muscoli, quindi si distinguono:

1) petto. Viene eseguito con la partecipazione dei muscoli intercostali e dei muscoli del 1-3o gap respiratorio, durante l'inalazione viene fornita una buona ventilazione della sezione superiore dei polmoni, tipica per donne e bambini di età inferiore a 10 anni;

2) addominale. L'inalazione si verifica a causa delle contrazioni del diaframma, che portano ad un aumento delle dimensioni verticali e, di conseguenza, a una migliore ventilazione della sezione inferiore, che è inerente agli uomini;

3) misto. Si osserva con il lavoro uniforme di tutti i muscoli respiratori, accompagnato da un aumento proporzionale del torace in tre direzioni, osservato nelle persone allenate.

In uno stato calmo, la respirazione è un processo attivo e consiste nell'inalazione attiva e nell'espirazione passiva.

Inalazione attiva inizia sotto l'influenza di impulsi provenienti dal centro respiratorio ai muscoli inspiratori, provocandone la contrazione. Ciò porta ad un aumento delle dimensioni del torace e, di conseguenza, dei polmoni. La pressione intrapleurica diventa più negativa della pressione atmosferica e diminuisce di 1,5-3 mm Hg. Arte. Come risultato della differenza di pressione, l'aria entra nei polmoni. Al termine della fase, le pressioni si equalizzano.

Espirazione passiva si verifica dopo la cessazione degli impulsi ai muscoli, si rilassano e le dimensioni del torace diminuiscono.

Se il flusso di impulsi dal centro respiratorio è diretto ai muscoli espiratori, si verifica un'espirazione attiva. In questo caso, la pressione intrapolmonare diventa uguale a quella atmosferica.

Con un aumento della frequenza respiratoria, tutte le fasi si accorciano.

La pressione intrapleurica negativa è la differenza di pressione tra la pleura parietale e quella viscerale. È sempre al di sotto dell'atmosfera. Fattori che lo determinano:

1) crescita irregolare dei polmoni e del torace;

2) la presenza di rinculo elastico dei polmoni.

L'intensità della crescita del torace è superiore al tessuto dei polmoni. Ciò porta ad un aumento del volume della cavità pleurica e, poiché è ermetico, la pressione diventa negativa.

Ritorno elastico dei polmoni - la forza con cui il tessuto tende a cadere. Si verifica per due motivi:

1) per la presenza di tensione superficiale del fluido negli alveoli;

2) per la presenza di fibre elastiche.

Pressione intrapleurica negativa:

1) porta all'espansione dei polmoni;

2) fornisce il ritorno venoso del sangue al torace;

3) facilita il movimento della linfa attraverso i vasi;

4) favorisce il flusso sanguigno polmonare, poiché mantiene aperti i vasi.

Il tessuto polmonare, anche alla massima espirazione, non collassa completamente. Ciò accade per la presenza tensioattivo, che abbassa la tensione del fluido. Tensioattivo: un complesso di fosfolipidi (principalmente fosfatidilcolina e glicerolo) è formato da alveolociti di tipo II sotto l'influenza del nervo vago.

Pertanto, nella cavità pleurica viene creata una pressione negativa, grazie alla quale vengono eseguiti i processi di inspirazione ed espirazione.

4. Il concetto di pattern respiratorio

modello - un insieme di caratteristiche temporali e volumetriche del centro respiratorio, quali:

1) frequenza respiratoria;

2) la durata del ciclo respiratorio;

3) volume corrente;

4) volume minuto;

5) massima ventilazione dei polmoni, volume di riserva di inspirazione ed espirazione;

6) capacità vitale dei polmoni.

Il funzionamento dell'apparato respiratorio esterno può essere giudicato dal volume di aria che entra nei polmoni durante un ciclo respiratorio. Il volume d'aria che entra nei polmoni durante l'inalazione massima costituisce la capacità polmonare totale. È di circa 4,5-6 litri ed è costituito dalla capacità vitale dei polmoni e dal volume residuo.

Capacità vitale dei polmoni - la quantità di aria che una persona può espirare dopo un respiro profondo. È uno degli indicatori dello sviluppo fisico del corpo ed è considerato patologico se rappresenta il 70-80% del volume corretto. Durante la vita, questo valore può cambiare. Dipende da una serie di ragioni: età, altezza, posizione del corpo nello spazio, assunzione di cibo, attività fisica, presenza o assenza di gravidanza.

La capacità vitale dei polmoni è costituita dai volumi respiratori e di riserva. Volume corrente - questa è la quantità di aria che una persona inspira ed espira in uno stato calmo. La sua dimensione è 0,3-0,7 litri. Mantiene la pressione parziale dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nell'aria alveolare ad un certo livello. Il volume di riserva inspiratoria è la quantità di aria che una persona può inalare ulteriormente dopo un respiro tranquillo. Di norma, è 1,5-2,0 litri. Caratterizza la capacità del tessuto polmonare di subire uno stiramento aggiuntivo. Il volume di riserva espiratoria è la quantità di aria che può essere espirata dopo una normale espirazione.

Il volume residuo è il volume costante di aria che rimane nei polmoni anche dopo la massima espirazione. Si tratta di circa 1,0-1,5 litri.

Una caratteristica importante del ciclo respiratorio è la frequenza dei movimenti respiratori al minuto. Normalmente, sono 16-20 movimenti al minuto.

La durata del ciclo respiratorio si calcola dividendo 60 s per la frequenza respiratoria.

I tempi di entrata e di scadenza possono essere determinati dallo spirogramma.

Volume minuto - la quantità di aria scambiata con l'ambiente durante la respirazione silenziosa. È determinato dal prodotto del volume corrente e della frequenza respiratoria ed è di 6-8 litri.

Massima ventilazione - la più grande quantità di aria che può entrare nei polmoni in 1 minuto con un aumento della respirazione. In media, il suo valore è di 70-150 litri.

Gli indicatori del ciclo respiratorio sono caratteristiche importanti ampiamente utilizzate in medicina.

LEZIONE N. 14. Fisiologia del centro respiratorio

1. Caratteristiche fisiologiche del centro respiratorio

Secondo concetti moderni centro respiratorio - questo è un insieme di neuroni che forniscono un cambiamento nei processi di inspirazione ed espirazione e adattamento del sistema alle esigenze del corpo. Esistono diversi livelli di regolamentazione:

1) spinale;

2) bulbare;

3) sovrapontile;

4) corticale.

livello spinale È rappresentato dai motoneuroni delle corna anteriori del midollo spinale, i cui assoni innervano i muscoli respiratori. Questa componente non ha un significato indipendente, poiché obbedisce agli impulsi dei dipartimenti sovrastanti.

Si formano i neuroni della formazione reticolare del midollo allungato e del ponte livello bulbare. Nel midollo allungato si distinguono i seguenti tipi di cellule nervose:

1) inspirazione precoce (eccitata 0,1-0,2 s prima dell'inizio dell'inspirazione attiva);

2) inspiratorio completo (attivato gradualmente e invia impulsi durante tutta la fase inspiratoria);

3) inspirazione tardiva (iniziano a trasmettere eccitazione man mano che l'azione dei primi svanisce);

4) post-inspiratorio (eccitato dopo l'inibizione dell'inspiratorio);

5) espiratorio (fornire l'inizio dell'espirazione attiva);

6) preinspiratorio (inizia a generare un impulso nervoso prima dell'inalazione).

Gli assoni di queste cellule nervose possono essere diretti ai motoneuroni del midollo spinale (fibre bulbari) o far parte dei nuclei dorsali e ventrali (fibre protobulbari).

I neuroni del midollo allungato, che fanno parte del centro respiratorio, hanno due caratteristiche:

1) avere un rapporto reciproco;

2) può generare spontaneamente impulsi nervosi.

Il centro pneumotossico è formato dalle cellule nervose del ponte. Sono in grado di regolare l'attività dei neuroni sottostanti e portare a un cambiamento nei processi di inspirazione ed espirazione. Se viene violata l'integrità del sistema nervoso centrale nella regione del tronco cerebrale, la frequenza respiratoria diminuisce e aumenta la durata della fase inspiratoria.

Livello sovrapontile È rappresentato dalle strutture del cervelletto e del mesencefalo, che forniscono la regolazione dell'attività motoria e della funzione autonomica.

Componente corticale è costituito da neuroni della corteccia cerebrale, che influenzano la frequenza e la profondità della respirazione. Fondamentalmente, hanno un effetto positivo, soprattutto sulle zone motorie e orbitali. Inoltre, la partecipazione della corteccia cerebrale indica la possibilità di modificare spontaneamente la frequenza e la profondità della respirazione.

Pertanto, varie strutture della corteccia cerebrale assumono la regolazione del processo respiratorio, ma la regione bulbare svolge un ruolo di primo piano.

2. Regolazione umorale dei neuroni del centro respiratorio

Per la prima volta, i meccanismi di regolazione umorale furono descritti nell'esperimento di G. Frederick nel 1860 e poi studiati da singoli scienziati, tra cui I. P. Pavlov e I. M. Sechenov.

G. Frederick condusse un esperimento di circolazione incrociata in cui collegò le arterie carotidi e le vene giugulari di due cani. Di conseguenza, la testa del cane n. 1 ha ricevuto sangue dal corpo dell'animale n. 2 e viceversa. Quando la trachea del cane n. 1 veniva compressa, si accumulava anidride carbonica, che entrava nel corpo dell'animale n. 2 e provocava in lui un aumento della frequenza e della profondità della respirazione: iperpnea. Tale sangue è entrato nella testa del cane n. 1 e ha causato una diminuzione dell'attività del centro respiratorio fino all'arresto respiratorio (ipopnea e apopnea). L'esperienza dimostra che la composizione del gas nel sangue influisce direttamente sull'intensità della respirazione.

L'effetto eccitatorio sui neuroni del centro respiratorio è esercitato da:

1) diminuzione della concentrazione di ossigeno (ipossiemia);

2) un aumento del contenuto di anidride carbonica (ipercapnia);

3) un aumento del livello di protoni idrogeno (acidosi).

L'effetto frenante si verifica come risultato di:

1) aumento della concentrazione di ossigeno (iperossiemia);

2) abbassare il contenuto di anidride carbonica (ipocapnia);

3) diminuzione del livello di protoni idrogeno (alcalosi).

Attualmente, gli scienziati hanno identificato cinque modi in cui la composizione dei gas nel sangue influenza l'attività del centro respiratorio:

1) locale;

2) umorale;

3) tramite chemocettori periferici;

4) tramite chemocettori centrali;

5) attraverso i neuroni chemiosensibili della corteccia cerebrale.

azione locale si verifica a causa dell'accumulo nel sangue di prodotti metabolici, principalmente protoni idrogeno. Questo porta all'attivazione del lavoro dei neuroni.

L'influenza umorale appare con un aumento del lavoro dei muscoli scheletrici e degli organi interni. Di conseguenza, vengono rilasciati anidride carbonica e protoni idrogeno, che fluiscono attraverso il flusso sanguigno ai neuroni del centro respiratorio e ne aumentano l'attività.

Chemocettori periferici - si tratta di terminazioni nervose delle zone riflessogene del sistema cardiovascolare (seni carotidei, arco aortico, ecc.). Reagiscono alla mancanza di ossigeno. In risposta, gli impulsi vengono inviati al sistema nervoso centrale, portando ad un aumento dell'attività delle cellule nervose (riflesso di Bainbridge).

La formazione reticolare è composta da chemocettori centrali, che sono altamente sensibili all'accumulo di anidride carbonica e protoni idrogeno. L'eccitazione si estende a tutte le zone della formazione reticolare, compresi i neuroni del centro respiratorio.

Cellule nervose della corteccia cerebrale rispondono anche ai cambiamenti nella composizione del gas del sangue.

Pertanto, il legame umorale gioca un ruolo importante nella regolazione dei neuroni del centro respiratorio.

3. Regolazione nervosa dell'attività neuronale del centro respiratorio

La regolazione nervosa viene effettuata principalmente attraverso vie riflesse. Esistono due gruppi di influenze: episodiche e permanenti.

Esistono tre tipi di permanente:

1) dai chemocettori periferici del sistema cardiovascolare (riflesso di Heimans);

2) dai propriorecettori dei muscoli respiratori;

3) dalle terminazioni nervose dello stiramento del tessuto polmonare.

Durante la respirazione, i muscoli si contraggono e si rilassano. Gli impulsi dei propriorecettori entrano nel SNC contemporaneamente ai centri motori e ai neuroni del centro respiratorio. Il lavoro muscolare è regolato. Se si verifica un'ostruzione della respirazione, i muscoli inspiratori iniziano a contrarsi ancora di più. Di conseguenza, si stabilisce una relazione tra il lavoro dei muscoli scheletrici e il bisogno di ossigeno del corpo.

Le influenze riflesse dei recettori dell'allungamento polmonare furono scoperte per la prima volta nel 1868 da E. Hering e I. Breuer. Hanno scoperto che le terminazioni nervose situate nelle cellule muscolari lisce forniscono tre tipi di riflessi:

1) frenata inspiratoria;

2) sollievo espiratorio;

3) L'effetto paradossale di Head.

Durante la normale respirazione, si verificano effetti di frenata inspiratoria. Durante l'inalazione, i polmoni si espandono e gli impulsi dei recettori lungo le fibre dei nervi vaghi entrano nel centro respiratorio. Qui si verifica l'inibizione dei neuroni inspiratori, che porta alla cessazione dell'inalazione attiva e all'inizio dell'espirazione passiva. Il significato di questo processo è garantire l'inizio dell'espirazione. Quando i nervi vaghi sono sovraccarichi, viene preservato il cambiamento di inspirazione ed espirazione.

Il riflesso di sollievo espiratorio può essere rilevato solo durante l'esperimento. Se allunghi il tessuto polmonare al momento dell'espirazione, l'inizio del respiro successivo viene ritardato.

Il paradossale effetto Testa può essere realizzato nel corso dell'esperimento. Con il massimo allungamento dei polmoni al momento dell'inspirazione, si osserva un ulteriore respiro o sospiro.

Le influenze riflesse episodiche includono:

1) impulsi dai recettori irritativi dei polmoni;

2) influenza dei recettori iuxtaalveolari;

3) influenza della mucosa del tratto respiratorio;

4) influenze dei recettori cutanei.

Recettori irritativi localizzato negli strati endoteliali e subendoteliali delle vie respiratorie. Svolgono contemporaneamente le funzioni di meccanocettori e chemocettori. I meccanocettori hanno un'elevata soglia di irritazione e sono eccitati con un significativo collasso dei polmoni. Tali cadute si verificano normalmente 2-3 volte all'ora. Con una diminuzione del volume del tessuto polmonare, i recettori inviano impulsi ai neuroni del centro respiratorio, il che porta a un respiro aggiuntivo. I chemocettori rispondono alla comparsa di particelle di polvere nel muco. Quando i recettori irritativi vengono attivati, c'è una sensazione di mal di gola e tosse.

Recettori iuxtaalveolari si trovano nell'interstizio. Rispondono alla comparsa di sostanze chimiche: serotonina, istamina, nicotina e ai cambiamenti nei liquidi. Ciò porta ad un tipo speciale di mancanza di respiro dovuta ad edema (polmonite).

Con grave irritazione della mucosa delle vie respiratorie la respirazione si ferma e in casi moderati compaiono riflessi protettivi. Ad esempio, quando i recettori nella cavità nasale sono irritati, si verifica uno starnuto e quando vengono attivate le terminazioni nervose del tratto respiratorio inferiore, si verifica una tosse.

La frequenza respiratoria è influenzata dagli impulsi dei recettori della temperatura. Quindi, ad esempio, quando si è immersi in acqua fredda, si verifica la trattenuta del respiro.

All'attivazione dei nocecettori prima c'è un'interruzione della respirazione, e poi c'è un aumento graduale.

Durante l'irritazione delle terminazioni nervose incorporate nei tessuti degli organi interni, si verifica una diminuzione dei movimenti respiratori.

Con un aumento della pressione, si osserva una forte diminuzione della frequenza e della profondità della respirazione, che porta a una diminuzione della capacità di aspirazione del torace e al ripristino della pressione sanguigna e viceversa.

Pertanto, le influenze riflesse esercitate sul centro respiratorio mantengono costante la frequenza e la profondità della respirazione.

CONFERENZA N. 15. Fisiologia del sangue

1. Omeostasi. costanti biologiche

Il concetto di ambiente interno del corpo fu introdotto nel 1865 da Claude Bernard. È una raccolta di fluidi corporei che lavano tutti gli organi e tessuti e prendono parte ai processi metabolici e comprende plasma sanguigno, linfa, liquido interstiziale, sinoviale e cerebrospinale. Il sangue è chiamato fluido universale, poiché per mantenere il normale funzionamento del corpo deve contenere tutte le sostanze necessarie, ad es. l'ambiente interno ha costanza: omeostasi. Ma questa costanza è relativa, poiché il consumo di sostanze e il rilascio di metaboliti avvengono continuamente: l'omeostasi. In caso di deviazione dalla norma, si forma un sistema funzionale che ripristina gli indicatori modificati.

L'omeostasi è caratterizzata da alcuni indicatori statistici medi, che possono oscillare entro piccoli limiti e presentare differenze stagionali, di genere e di età.

Pertanto, secondo la definizione di P.K. Anokhin, tutte le costanti biologiche sono divise in rigide e plastiche. Quelli rigidi possono fluttuare entro piccoli limiti senza interruzioni significative della vita. Questi includono il pH del sangue, la pressione osmotica, la concentrazione di ioni Na, R, Ca nel plasma sanguigno. La plastica può variare in modo significativo senza conseguenze per il corpo.

Questo gruppo include il valore della pressione sanguigna, il livello di glucosio, grassi, vitamine, ecc.

Pertanto, le costanti biologiche formano lo stato della norma fisiologica.

Norma fisiologica - questo è il livello ottimale di attività vitale, al quale l'adattamento dell'organismo alle condizioni di esistenza è assicurato modificando l'intensità dei processi metabolici.

2. Il concetto di sistema sanguigno, le sue funzioni e significato. Proprietà fisico-chimiche del sangue

Il concetto di sistema sanguigno fu introdotto negli anni '1830 dell'Ottocento. H. Lang. Il sangue è un sistema fisiologico che include:

1) sangue periferico (circolante e depositato);

2) organi ematopoietici;

3) organi di distruzione del sangue;

4) meccanismi di regolazione.

Il sistema sanguigno ha una serie di caratteristiche:

1) dinamismo, ovvero la composizione della componente periferica può cambiare continuamente;

2) la mancanza di significato autonomo, poiché svolge tutte le sue funzioni in continuo movimento, cioè funziona insieme al sistema circolatorio.

I suoi componenti sono formati in vari organi.

Il sangue svolge molte funzioni nel corpo:

1) trasporto;

2) respiratorio;

3) nutrizionale;

4) escretore;

5) controllo della temperatura;

6) protettivo.

Il sangue regola anche l'apporto di nutrienti ai tessuti e agli organi e mantiene l'omeostasi.

La funzione di trasporto consiste nel trasferimento della maggior parte delle sostanze biologicamente attive utilizzando le proteine ​​plasmatiche (albumina e globuline). La funzione respiratoria si svolge sotto forma di trasporto di ossigeno e anidride carbonica. La funzione nutrizionale è che il sangue fornisce nutrienti - proteine, carboidrati, lipidi - a tutti gli organi e tessuti. A causa della presenza di elevata conduttività termica, elevato trasferimento di calore e capacità di spostarsi facilmente e rapidamente dagli organi profondi ai tessuti superficiali, il sangue regola il livello di scambio di calore tra il corpo e l'ambiente. I prodotti metabolici vengono trasportati attraverso il sangue ai siti di escrezione. Gli organi dell'ematopoiesi e della distruzione del sangue mantengono vari indicatori a un livello costante, cioè garantiscono l'omeostasi. La funzione protettiva è quella di partecipare alle reazioni di resistenza aspecifica dell'organismo (immunità innata) e all'immunità acquisita, il sistema di fibrinolisi dovuto alla presenza di leucociti, piastrine ed eritrociti.

Il sangue è una sospensione, poiché è costituito da elementi formati sospesi nel plasma: leucociti, piastrine ed eritrociti. Il rapporto tra plasma ed elementi formati dipende da dove si trova il sangue. Nel sangue circolante predomina il plasma - 50-60%, il contenuto di elementi formati - 40-45%. Nel sangue depositato, invece, il plasma è pari al 40-45%, mentre gli elementi formati sono pari al 50-60%. Per determinare la percentuale di plasma e di elementi formati, viene calcolato l'ematocrito. Normalmente è del 42 ± 5% nelle donne e del 47 ± 7% negli uomini.

Le proprietà fisico-chimiche del sangue sono determinate dalla sua composizione:

1) sospensione;

2) colloidale;

3) reologico;

4) elettrolita.

La proprietà della sospensione è associata alla capacità degli elementi sagomati di essere in sospensione. La proprietà colloidale è fornita principalmente da proteine ​​in grado di trattenere l'acqua (proteine ​​liofile). La proprietà elettrolitica è associata alla presenza di sostanze inorganiche. Il suo indicatore è il valore della pressione osmotica. L'abilità reologica fornisce fluidità e influenza la resistenza periferica.

CONFERENZA N. 16. Fisiologia degli emocomponenti

1. Plasma sanguigno, sua composizione

Il plasma è la parte liquida del sangue ed è una soluzione di acqua e sale di proteine. È composto dal 90-95% di acqua e dall'8-10% di solidi. La composizione del residuo secco comprende sostanze inorganiche e organiche. Le proteine ​​organiche includono proteine, sostanze contenenti azoto di natura non proteica, componenti organici privi di azoto, enzimi.

Le proteine ​​costituiscono il 7-8% del residuo secco (pari a 67-75 g/l) e svolgono numerose funzioni. Differiscono per struttura, peso molecolare e contenuto di varie sostanze. Quando la concentrazione proteica aumenta, si verifica l'iperproteinemia, quando diminuisce, si verifica l'ipoproteinemia, quando compaiono proteine ​​patologiche, si verifica la paraproteinemia e quando il loro rapporto cambia, si verifica la disproteinemia. Normalmente, il plasma contiene albumina e globuline. Il loro rapporto è determinato dal coefficiente proteico, che è 1,5-2,0.

Le albumine sono proteine ​​finemente disperse, il cui peso molecolare è 70-000 D. Contengono circa il 80-000% nel plasma, che è 50-60 g / l. Nel corpo, svolgono le seguenti funzioni:

1) sono un deposito di aminoacidi;

2) forniscono la proprietà di sospensione del sangue, poiché sono proteine ​​​​idrofile e trattengono l'acqua;

3) sono coinvolti nel mantenimento delle proprietà colloidali grazie alla capacità di trattenere l'acqua nel flusso sanguigno;

4) ormoni di trasporto, acidi grassi non esterificati, sostanze inorganiche, ecc.

Con una mancanza di albumina, si verifica edema tissutale (fino alla morte del corpo).

Le globuline sono molecole grossolane con un peso molecolare superiore a 100 D. La loro concentrazione varia dal 000-30%, che è di circa 35-30 g / l. Durante l'elettroforesi, le globuline si dividono in diversi tipi:

1) beta₁- globuline;

2) beta₂-globuline;

3) β-globuline;

4) γ-globuline.

A causa di questa struttura, le globuline svolgono varie funzioni:

1) protettivo;

2) trasporto;

3) patologico.

La funzione protettiva è associata alla presenza di immunoglobuline - anticorpi capaci di legare gli antigeni. Fanno anche parte dei sistemi di difesa dell'organismo, come i sistemi della proprietà e del complemento, fornendo una resistenza non specifica dell'organismo. Partecipano ai processi di coagulazione del sangue per la presenza del fibrinogeno, che occupa una posizione intermedia tra le β-globuline e le γ-globuline, che sono la fonte dei fili di fibrina. Formano un sistema di fibrinolisi nel corpo, il cui componente principale è il plasminogeno.

La funzione di trasporto è associata al trasferimento di metalli con l'aiuto di aptoglobina e ceruloplasmina. L'aptoglobina appartiene a β₂-globuline e forma un complesso con la transferrina, che preserva il ferro per l'organismo. La ceruloplasmina è una β₂-globulina, che è in grado di combinare il rame.

Le globuline patologiche si formano durante le reazioni infiammatorie, quindi normalmente non vengono rilevate. Questi includono l'interferone (formato dall'introduzione di virus), la proteina C-reattiva o la proteina della fase acuta (è una β-globulina ed è presente nel plasma nelle malattie croniche gravi).

Pertanto, le proteine ​​forniscono le proprietà fisico-chimiche del sangue e svolgono una funzione protettiva.

Il plasma contiene anche aminoacidi, urea, acido urico, creatinina;

Il loro contenuto è basso, quindi sono indicati come azoto residuo nel sangue. Normalmente, è di circa il 14,3-28,6%. Il livello di azoto residuo viene mantenuto grazie alla presenza di proteine ​​negli alimenti, alla funzione escretrice dei reni e all'intensità del metabolismo proteico.

Le sostanze organiche in plasma sono presentate sotto forma di prodotti metabolici di carboidrati e lipidi. Componenti del metabolismo dei carboidrati:

1) glucosio, il cui contenuto è normalmente 4,44-6,66 mmol / l nel sangue arterioso e 3,33-5,55 mmol / l nel sangue venoso e dipende dalla quantità di carboidrati nel cibo, dallo stato del sistema endocrino;

2) acido lattico, il cui contenuto aumenta bruscamente in condizioni critiche. Normalmente, il suo contenuto è 1-1,1 mmol / l;

3) acido piruvico (formato durante l'utilizzo dei carboidrati, contiene normalmente circa 80-85 mmol/l). Il prodotto del metabolismo lipidico è il colesterolo, che è coinvolto nella sintesi di ormoni, acidi biliari, nella costruzione delle membrane cellulari e svolge una funzione energetica. In forma libera si presenta sotto forma di lipoproteine, un complesso di proteine ​​e lipidi. Ci sono cinque gruppi:

1) i chilomicroni (partecipano al trasporto di triacilgliceridi di origine esogena, si formano nel reticolo endoplasmatico degli enterociti);

2) lipoproteine ​​a densità molto bassa (trasportano triacilgliceridi di origine endogena);

3) lipoproteine ​​a bassa densità (forniscono il colesterolo a cellule e tessuti);

4) lipoproteine ​​ad alta densità (formano complessi con colesterolo e fosfolipidi).

Le sostanze e gli enzimi biologicamente attivi appartengono al gruppo delle sostanze ad alta attività enzimatica, rappresentano lo 0,1% del residuo secco.

Le sostanze inorganiche sono elettroliti, cioè anioni e cationi. Svolgono una serie di funzioni:

1) regolare la pressione osmotica;

2) mantenere il pH del sangue;

3) partecipare all'eccitazione della membrana cellulare.

Ogni elemento ha le sue funzioni:

1) lo iodio è necessario per la sintesi degli ormoni tiroidei;

2) il ferro fa parte dell'emoglobina;

3) il rame catalizza l'eritropoiesi.

La pressione osmotica del sangue è fornita dalla concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel sangue, cioè questa è la differenza di pressione tra elettroliti e non elettroliti.

La pressione osmotica è una costante rigida, il suo valore è 7,3-8,1 atm. Gli elettroliti creano fino al 90-96% della pressione osmotica totale, di cui il 60% è cloruro di sodio, poiché gli elettroliti hanno un basso peso molecolare e creano un'elevata concentrazione molecolare. I non elettroliti costituiscono il 4-10% della pressione osmotica e hanno un peso molecolare elevato, creando quindi una bassa concentrazione osmotica. Questi includono glucosio, lipidi e proteine ​​del plasma sanguigno. La pressione osmotica creata dalle proteine ​​è detta oncotica. Con il suo aiuto gli elementi formati vengono mantenuti in sospensione nel flusso sanguigno. Per mantenere le normali funzioni vitali è necessario che la pressione osmotica sia sempre entro limiti accettabili.

2. Fisiologia degli eritrociti

Gli eritrociti sono globuli rossi contenenti il ​​pigmento respiratorio: l'emoglobina. Queste cellule anucleate si formano nel midollo osseo rosso e vengono distrutte nella milza. A seconda delle loro dimensioni si dividono in normociti, microciti e macrociti. Circa l'85% di tutte le cellule hanno la forma di un disco o di una lente biconcava con un diametro di 7,2-7,5 micron. Questa struttura è dovuta alla presenza della proteina spettrina nel citoscheletro e al rapporto ottimale tra colesterolo e lecitina. Grazie a questa forma, il globulo rosso è in grado di trasportare i gas respiratori: ossigeno e anidride carbonica.

Le funzioni più importanti dell'eritrocita sono:

1) respiratorio;

2) nutriente;

3) enzimatico;

4) protettivo;

5) tampone.

L'emoglobina è coinvolta nelle reazioni immunologiche.

La funzione respiratoria è associata alla presenza di emoglobina e bicarbonato di potassio, grazie ai quali viene effettuato il trasporto dei gas respiratori.

La funzione nutrizionale è associata alla capacità della membrana cellulare di adsorbire aminoacidi e lipidi, che vengono trasportati dall'intestino ai tessuti con il flusso sanguigno.

La funzione enzimatica è dovuta alla presenza sulla membrana di anidrasi carbonica, metaemoglobina reduttasi, glutatione reduttasi, perossidasi, vera colinesterasi, ecc.

La funzione protettiva viene svolta a seguito della deposizione di tossine microbiche e anticorpi, nonché per la presenza di fattori di coagulazione del sangue e fibrinolisi.

Poiché i globuli rossi contengono antigeni, vengono utilizzati nelle reazioni immunologiche per rilevare gli anticorpi nel sangue.

Gli eritrociti sono gli elementi formati più numerosi del sangue. Quindi, gli uomini normalmente contengono 4,5-5,5 × 10¹²/l e per le donne - 3,7-4,7 × 10¹²/l. Tuttavia, il numero di cellule del sangue è variabile (un aumento è chiamato eritrocitosi e una diminuzione è chiamata eritropenia).

Gli eritrociti hanno proprietà fisiologiche e fisico-chimiche:

1) plasticità;

2) resistenza osmotica;

3) la presenza di connessioni creative;

4) la capacità di stabilirsi;

5) aggregazione;

6) distruzione.

La plasticità è in gran parte dovuta alla struttura del citoscheletro, in cui il rapporto tra fosfolipidi e colesterolo è molto importante. Questo rapporto è espresso come coefficiente lipolitico ed è normalmente 0,9. Plasticità eritrocitaria - la capacità di deformazione reversibile quando si passa attraverso capillari stretti e micropori. Con una diminuzione della quantità di colesterolo nella membrana, si osserva una diminuzione della resistenza degli eritrociti.

La pressione osmotica nelle cellule è leggermente superiore a quella plasmatica a causa della concentrazione intracellulare di proteine. La composizione minerale influisce anche sulla pressione osmotica (negli eritrociti predomina il potassio e il contenuto di ioni Na è ridotto). A causa della presenza di pressione osmotica, è assicurato il normale turgore.

È stato ora stabilito che gli eritrociti sono vettori ideali, poiché hanno legami creativi, trasportano varie sostanze e svolgono interazioni intercellulari.

La capacità di stabilizzarsi è dovuta al peso specifico delle cellule, che è superiore a tutto il plasma sanguigno. Normalmente è basso ed è associato alla presenza di proteine ​​della frazione albumina, che sono in grado di trattenere la membrana di idratazione degli eritrociti. Le globuline sono colloidi liofobici che impediscono la formazione di un guscio di idratazione. Il rapporto tra le frazioni ematiche di albumina e globulina (coefficiente proteico) determina la velocità di eritrosedimentazione. Normalmente, è 1,5-1,7.

Con una diminuzione della velocità del flusso sanguigno e un aumento della viscosità, si osserva l'aggregazione. Con una rapida aggregazione si formano "colonne di monete": falsi aggregati che si disintegrano in cellule a tutti gli effetti con una membrana preservata e una struttura intracellulare. Con un'interruzione prolungata del flusso sanguigno, compaiono veri aggregati che causano la formazione di un microtrombo.

Distruzione (distruzione dei globuli rossi) si verifica dopo 120 giorni a causa dell'invecchiamento fisiologico. È caratterizzato da:

1) una graduale diminuzione del contenuto di lipidi e acqua nella membrana;

2) aumento della produzione di ioni K e Na;

3) la predominanza dei turni metabolici;

4) deterioramento della capacità di ripristinare la metaemoglobina in emoglobina;

5) una diminuzione della resistenza osmotica, che porta all'emolisi.

Gli eritrociti che invecchiano, a causa di una diminuzione della capacità di deformarsi, rimangono bloccati nei filtri millefori della milza, dove vengono assorbiti dai fagociti. Circa il 10% delle cellule viene distrutto nel letto vascolare.

3. Tipi di emoglobina e suo significato

L'emoglobina è una delle proteine ​​respiratorie più importanti coinvolte nel trasferimento di ossigeno dai polmoni ai tessuti. È il componente principale dei globuli rossi, ognuno dei quali contiene circa 280 milioni di molecole di emoglobina.

L'emoglobina è una proteina complessa che appartiene alla classe delle cromoproteine ​​e si compone di due componenti:

1) eme contenente ferro - 4%;

2) proteina globinica - 96%.

L'eme è un composto complesso di porfirina con ferro. Questo composto è piuttosto instabile e si converte facilmente in ematina o emina. La struttura dell'eme è identica per l'emoglobina in tutte le specie animali. Le differenze sono associate alle proprietà della componente proteica, che è rappresentata da due coppie di catene polipeptidiche. Esistono forme di emoglobina HbA, HbF, HbP.

Il sangue di un adulto contiene fino al 95-98% di emoglobina HbA. La sua molecola comprende 2 catene α- e 2 β-polipeptidi. L'emoglobina fetale si trova normalmente solo nei neonati. Oltre ai tipi normali di emoglobina, ce ne sono anche di anormali che vengono prodotti sotto l'influenza di mutazioni geniche a livello di geni strutturali e regolatori.

All'interno dei globuli rossi, le molecole di emoglobina sono distribuite in modi diversi. Vicino alla membrana si trovano perpendicolari ad essa, il che migliora l'interazione dell'emoglobina con l'ossigeno. Al centro della cella giacciono in modo più caotico. Negli uomini il contenuto normale di emoglobina è di circa 130-160 g/l e nelle donne di 120-140 g/l.

Esistono quattro forme di emoglobina:

1) ossiemoglobina;

2) metaemoglobina;

3) carbossiemoglobina;

4) mioglobina.

L'ossiemoglobina contiene ferro ferroso ed è in grado di legare l'ossigeno. Trasporta gas a tessuti e organi. Se esposto ad agenti ossidanti (perossidi, nitriti, ecc.), Il ferro passa da uno stato bivalente a uno trivalente, a causa del quale si forma la metaemoglobina, che non reagisce in modo reversibile con l'ossigeno e ne garantisce il trasporto. La carbossiemoglobina forma un composto con monossido di carbonio. Ha un'elevata affinità per il monossido di carbonio, quindi il complesso si decompone lentamente. Ciò causa l'elevata tossicità del monossido di carbonio. La mioglobina ha una struttura simile all'emoglobina e si trova nei muscoli, specialmente nel cuore. Lega l'ossigeno, formando un deposito, che viene utilizzato dal corpo quando la capacità di ossigeno del sangue diminuisce. A causa della mioglobina, l'ossigeno viene fornito ai muscoli che lavorano.

L’emoglobina svolge funzioni respiratorie e tampone. 1 mole di emoglobina è in grado di legare 4 moli di ossigeno e 1 g - 1,345 ml di gas. capacità di ossigeno del sangue - la quantità massima di ossigeno che può essere contenuta in 100 ml di sangue. Quando si esegue la funzione respiratoria, la molecola di emoglobina cambia di dimensioni. Il rapporto tra emoglobina e ossiemoglobina dipende dal grado di pressione parziale nel sangue. La funzione tampone è associata alla regolazione del pH sanguigno.

4. Fisiologia dei leucociti

Globuli bianchi - globuli nucleati, la cui dimensione va da 4 a 20 micron. La loro aspettativa di vita varia notevolmente e varia da 4-5 a 20 giorni per i granulociti e fino a 100 giorni per i linfociti. Il numero di leucociti è normale negli uomini e nelle donne è lo stesso ed è 4-9 × 10⁹/ l. Tuttavia, il livello delle cellule nel sangue non è costante ed è soggetto a fluttuazioni giornaliere e stagionali in base ai cambiamenti nell'intensità dei processi metabolici.

I leucociti sono divisi in due gruppi: granulociti (granulari) e agranulociti.

Tra i granulociti nel sangue periferico si trovano:

1) neutrofili - 46-76%;

2) eosinofili - 1-5%;

3) basofili - 0-1%.

Nel gruppo di cellule non granulari, ci sono:

1) monociti - 2-10%;

2) linfociti - 18-40%.

La percentuale di leucociti nel sangue periferico è chiamata formula dei leucociti, i cui spostamenti in diverse direzioni indicano processi patologici che si verificano nel corpo. C'è uno spostamento a destra: una diminuzione della funzione del midollo osseo rosso, accompagnata da un aumento del numero di vecchie forme di leucociti neutrofili. Lo spostamento a sinistra è una conseguenza dell'aumento delle funzioni del midollo osseo rosso; aumenta il numero di forme giovani di leucociti nel sangue. Normalmente, il rapporto tra forme giovani e vecchie di leucociti è 0,065 ed è chiamato indice di rigenerazione. A causa della presenza di una serie di caratteristiche fisiologiche i leucociti sono in grado di svolgere molte funzioni. Le proprietà più importanti sono la mobilità ameboide, la migrazione (la capacità di penetrare attraverso la parete dei vasi intatti), la fagocitosi.

I leucociti svolgono funzioni protettive, distruttive, rigenerative ed enzimatiche nel corpo.

La proprietà protettiva è associata all'azione battericida e antitossica degli agranulociti, alla partecipazione ai processi di coagulazione del sangue e alla fibrinolisi.

L'azione distruttiva consiste nella fagocitosi delle cellule morenti.

L'attività rigenerativa favorisce la guarigione delle ferite.

Il ruolo enzimatico è associato alla presenza di numerosi enzimi.

immunità - la capacità dell'organismo di proteggersi da sostanze e corpi geneticamente estranei. A seconda dell'origine può essere ereditaria o acquisita. Si basa sulla produzione di anticorpi contro l'azione degli antigeni. Esistono componenti cellulari e umorali dell'immunità. L'immunità cellulare è fornita dall'attività dei linfociti T e l'immunità umorale dai linfociti B.

5. Fisiologia delle piastrine

piastrine - globuli non nucleari, 1,5-3,5 micron di diametro. Hanno una forma appiattita e il loro numero negli uomini e nelle donne è lo stesso ed è 180-320 × 10⁹/ l. Queste cellule si formano nel midollo osseo rosso allacciando i megacariociti.

La piastrina contiene due zone: il granulo (il centro in cui si trovano glicogeno, fattori di coagulazione del sangue, ecc.) e l'ialomere (la parte periferica, costituita dal reticolo endoplasmatico e dagli ioni Ca).

La membrana è costituita da un doppio strato ed è ricca di recettori. I recettori in base alla loro funzione sono suddivisi in specifici e integrati. Quelli specifici sono in grado di interagire con varie sostanze, grazie alle quali vengono attivati ​​meccanismi simili all'azione degli ormoni. Integrato fornisce interazione tra piastrine ed endoteliociti.

Le piastrine sono caratterizzate dalle seguenti proprietà:

1) mobilità ameboide;

2) distruzione rapida;

3) la capacità di fagocitosi;

4) la capacità di aderire;

5) la capacità di aggregazione.

Le piastrine svolgono funzioni trofiche e dinamiche, regolano il tono vascolare e partecipano ai processi di coagulazione del sangue.

La funzione trofica è quella di fornire nutrienti alla parete vascolare, grazie ai quali i vasi diventano più elastici.

La regolazione del tono vascolare si ottiene grazie alla presenza di una sostanza biologica: la serotonina, che provoca la contrazione delle cellule muscolari lisce. Tramboxan A2 (derivato dell'acido arachidonico) garantisce l'insorgenza di un effetto vasocostrittore riducendo il tono vascolare.

La piastrina partecipa attivamente ai processi di coagulazione del sangue a causa del contenuto di fattori piastrinici nei granuli, che si formano nelle piastrine o adsorbiti nel plasma sanguigno.

La funzione dinamica consiste nei processi di adesione e aggregazione dei coaguli di sangue. adesione - il processo è passivo, procedendo senza dispendio energetico. Il trombo inizia ad aderire alla superficie dei vasi a causa dei recettori intergin per il collagene e, se danneggiato, viene rilasciato in superficie alla fibronectina. Aggregazione avviene in parallelo con l'adesione e procede con il dispendio di energia. Pertanto, il fattore principale è la presenza di ADP. Quando l'ADP interagisce con i recettori, inizia l'attivazione della proteina J sulla membrana interna, che provoca l'attivazione delle fosfolipasi A e C. La fosfolipasi a promuove la formazione di trombossano A2 (aggregante) dall'acido arachidonico. La fosfolipasi c promuove la formazione di inazitolo trifosfato e diacilglicerolo. Di conseguenza, la protein chinasi C viene attivata e la permeabilità agli ioni Ca aumenta. Di conseguenza, entrano nel citoplasma dal reticolo endoplasmatico, dove il Ca attiva la calmodulina, che attiva la proteina chinasi calcio-dipendente.

CONFERENZA N. 17. Fisiologia del sangue. immunologia del sangue

1. Basi immunologiche per la determinazione del gruppo sanguigno

Karl Landsteiner scoprì che i globuli rossi di alcune persone sono incollati insieme dal plasma sanguigno di altre persone. Lo scienziato ha stabilito l'esistenza di antigeni speciali - agglutinogeni - negli eritrociti e ha ipotizzato la presenza di anticorpi corrispondenti - agglutinine - nel siero del sangue. Ha descritto tre gruppi sanguigni secondo il sistema ABO. Il gruppo sanguigno IV è stato scoperto da Jan Janski. Il gruppo sanguigno è determinato dagli isoantigeni, nell'uomo ce ne sono circa 0. Sono combinati in sistemi di antigeni di gruppo, i loro portatori sono gli eritrociti. Gli isoantigeni sono ereditari, costanti per tutta la vita e non cambiano sotto l'influenza di fattori eso ed endogeni.

Antigeni - polimeri ad alto peso molecolare di origine naturale o artificiale, che portano segni di informazioni geneticamente aliene. Il corpo reagisce agli antigeni producendo anticorpi specifici.

Anticorpi Le immunoglobuline si formano quando un antigene viene introdotto nel corpo. Sono in grado di interagire con gli antigeni con lo stesso nome e causare una serie di reazioni. Esistono anticorpi normali (completi) e incompleti. Gli anticorpi normali (α- e β-agglutinine) si trovano nel siero di persone non immunizzate con antigeni. Anticorpi incompleti (agglutinine anti-Rhesus) si formano in risposta all'introduzione di un antigene. Ci sono quattro gruppi sanguigni nel sistema antigenico AB0. Gli antigeni (agglutinogeno A, B) sono polisaccaridi, si trovano nella membrana eritrocitaria e sono associati a proteine ​​e lipidi. Gli eritrociti possono contenere l'antigene 0, ha lievi proprietà antigeniche, quindi non ci sono agglutinine con lo stesso nome nel sangue.

Gli anticorpi (agglutinine α e β) si trovano nel plasma sanguigno. Gli agglutinogeni e le agglutinine con lo stesso nome non si trovano nel sangue della stessa persona, poiché in questo caso si verificherebbe una reazione di agglutinazione.

È accompagnato da agglutinazione e distruzione (emolisi) dei globuli rossi.

La divisione in gruppi sanguigni del sistema AB0 si basa su combinazioni di agglutinogeni eritrocitari e agglutinine plasmatiche.

I (0) - non ci sono agglutinogeni nella membrana eritrocitaria, α- e β-agglutinine sono presenti nel plasma sanguigno.

II (A) - l'agglutinogeno è presente nella membrana eritrocitaria.

A, nel plasma sanguigno - α-agglutinina.

III (B) - l'agglutinogeno è presente nella membrana degli eritrociti.

B, nel plasma sanguigno - β-agglutinina.

IV (AB) - l'agglutinogeno A e l'agglutinogeno B sono presenti nella membrana eritrocitaria, non ci sono agglutinine nel plasma.

Per determinare il gruppo sanguigno vengono utilizzati sieri emoagglutinanti standard dei gruppi I, II, III, IV di due serie con titoli anticorpali diversi.

Quando si mescola il sangue con i sieri, si verifica una reazione di agglutinazione o è assente. La presenza di agglutinazione degli eritrociti indica la presenza negli eritrociti di un agglutinogeno con lo stesso nome dell'agglutinina in questo siero. L'assenza di agglutinazione degli eritrociti indica l'assenza di agglutinogeno negli eritrociti, che è lo stesso nome dell'agglutinina di questo siero.

Un'attenta determinazione dei gruppi sanguigni del donatore e del ricevente in base al sistema antigenico AB0 è necessaria per una trasfusione di sangue di successo.

2. Sistema antigenico di erythrocytes, conflitto immunitario

Gli antigeni sono polimeri ad alto peso molecolare di origine naturale o artificiale che portano segni di informazioni geneticamente aliene.

Gli anticorpi sono immunoglobuline che si formano quando un antigene viene introdotto nel corpo.

Gli isoantigeni (antigeni intraspecifici) sono antigeni che provengono da una specie di organismi, ma sono geneticamente estranei a ciascun individuo. I più importanti sono gli antigeni eritrocitari, in particolare gli antigeni del sistema AB0 e del sistema Rh-hr.

Un conflitto immunologico nel sistema AB0 si verifica quando gli antigeni e gli anticorpi con lo stesso nome si incontrano, causando l'agglutinazione degli eritrociti e la loro emolisi. Si osserva un conflitto immunologico:

1) quando si trasfonde un gruppo sanguigno che è incompatibile in una relazione di gruppo;

2) quando si trasmettono grandi quantità di gruppi sanguigni a persone con altri gruppi sanguigni.

Quando si trasfonde il sangue, tenere conto della regola di Ottenberg diretta e inversa.

Regola diretta di Ottenberg: quando si trasmettono piccole quantità di sangue (1/10 del volume sanguigno circolante), prestare attenzione ai globuli rossi del donatore e al plasma del ricevente: una persona con gruppo sanguigno I è un donatore universale.

Regola inversa di Ottenberg: quando si trasmettono grandi volumi di sangue (più di 1/10 del volume sanguigno circolante), prestare attenzione al plasma del donatore e ai globuli rossi del ricevente. Una persona con gruppo sanguigno IV è un ricevente universale.

Attualmente, si raccomanda di trasfondere solo sangue di un singolo gruppo e solo in piccole quantità.

Sistema antigenico Rh scoperto nel 1940 da K. Landsteiner e A. Wiener.

Hanno trovato nel siero del sangue delle scimmie macaco, anticorpi Rh - agglutinina anti-Rhesus.

Antigeni del sistema Rhesus - lipoproteine. Gli eritrociti dell'85% delle persone contengono Rh-agglutinogeno, il loro sangue è Rh-positivo, il 15% delle persone non ha l'antigene Rh, il loro sangue è Rh-negativo. Sono state descritte sei varietà di antigeni del sistema Rh. I più importanti sono Rh0 (D), rh`(C), rh "(E). La presenza di almeno uno dei tre antigeni indica che il sangue è Rh-positivo.

La particolarità del sistema Rh è che non ha anticorpi naturali, sono immuni e si formano dopo la sensibilizzazione - contatto del sangue Rh- con Rh+.

Durante la trasfusione primaria di Rh- a una persona, il sangue Rh + non sviluppa un conflitto Rh, poiché non ci sono agglutinine naturali anti-Rh nel sangue del ricevente.

Un conflitto immunologico nel sistema antigenico Rh si verifica durante la trasfusione ripetuta di sangue Rh (-) a una persona con Rh +, in caso di gravidanza, quando la donna è Rh (-) e il feto è Rh +.

Durante la prima gravidanza di una madre Rh (-), un feto Rh + non sviluppa un conflitto Rh, poiché il titolo anticorpale è basso. Le agglutinine immunitarie anti-Rhesus non attraversano la barriera placentare. Hanno una grande molecola proteica (immunoglobulina di classe M).

Con la gravidanza ripetuta, il titolo anticorpale aumenta. Le agglutinine anti-Rh (immunoglobuline di classe G) hanno un piccolo peso molecolare e penetrano facilmente nella barriera placentare nel feto, dove provocano agglutinazione ed emolisi dei globuli rossi.

CONFERENZA N. 18. Fisiologia dell'emostasi

1. Componenti strutturali dell'emostasi

Emostasi - un complesso sistema biologico di reazioni adattative, che garantisce la conservazione dello stato liquido del sangue nel letto vascolare e interrompe il sanguinamento dai vasi danneggiati dalla trombosi. Il sistema emostatico comprende i seguenti componenti:

1) parete vascolare (endotelio);

2) globuli (piastrine, leucociti, eritrociti);

3) sistemi enzimatici plasmatici (sistema di coagulazione del sangue, sistema di fibrinolisi, sistema clecrein-chinina);

4) meccanismi di regolazione.

Funzioni del sistema emostatico.

1. Mantenere il sangue nel letto vascolare in uno stato liquido.

2. Smetti di sanguinare.

3. Mediazione delle interazioni interproteiche e intercellulari.

4. Opsonic: pulizia del flusso sanguigno dai prodotti della fagocitosi di natura non batterica.

5. Riparativo: guarigione delle lesioni e ripristino dell'integrità e della vitalità dei vasi sanguigni e dei tessuti.

Fattori che mantengono lo stato liquido del sangue:

1) tromboresistenza dell'endotelio della parete del vaso;

2) stato inattivo dei fattori di coagulazione del plasma;

3) la presenza di anticoagulanti naturali nel sangue;

4) la presenza di un sistema di fibrinolisi;

5) flusso sanguigno circolante continuo.

La tromboresistenza dell'endotelio vascolare è fornita da proprietà antipiastriniche, anticoagulanti e fibrinolitiche.

Proprietà antipiastriniche:

1) sintesi della prostaciclina, che ha effetti antiaggreganti e vasodilatatori;

2) sintesi dell'ossido nitrico, che ha effetti antiaggreganti e vasodilatatori;

3) la sintesi delle endoteline, che restringono i vasi sanguigni e prevengono l'aggregazione piastrinica.

Proprietà anticoagulanti:

1) sintesi dell'anticoagulante naturale antitrombina III, che inattiva la trombina. L'antitrombina III interagisce con l'eparina, formando un potenziale anticoagulante al confine tra sangue e parete vasale;

2) la sintesi della trombomodulina, che si lega all'enzima attivo della trombina e interrompe la formazione di fibrina attivando la proteina anticoagulante naturale C.

Le proprietà fibrinolitiche sono fornite dalla sintesi dell'attivatore tissutale del plasminogeno, che è un potente attivatore del sistema di fibrinolisi. Esistono due meccanismi di emostasi:

1) piastrine vascolari (microcircolari);

2) coagulazione (coagulazione del sangue).

Una funzione emostatica a tutti gli effetti del corpo è possibile a condizione di una stretta interazione di questi due meccanismi.

2. Meccanismi di formazione delle piastrine e dei trombi coagulativi

Il meccanismo dell'emostasi vasale-piastrinica assicura che l'emorragia si fermi nei vasi più piccoli, dove c'è una bassa pressione sanguigna e un piccolo lume dei vasi. L'arresto dell'emorragia può verificarsi a causa di:

1) contrazioni vascolari;

2) formazione di tappi piastrinici;

3) combinazioni di entrambi.

Il meccanismo vascolare-piastrinico garantisce l'arresto del sanguinamento grazie alla capacità dell'endotelio di sintetizzare e rilasciare nel sangue sostanze biologicamente attive che modificano il lume dei vasi sanguigni, nonché la funzione di aggregazione adesiva delle piastrine. I cambiamenti nel lume dei vasi sanguigni si verificano a causa della contrazione degli elementi muscolari lisci delle pareti vascolari, sia in modo riflessivo che umorale. Le piastrine hanno la capacità di adesione (la capacità di aderire ad una superficie estranea) e di aggregazione (la capacità di aderire insieme). Ciò favorisce la formazione di un tappo piastrinico e avvia il processo di coagulazione del sangue. L'arresto del sanguinamento dovuto al meccanismo vascolare-piastrinico dell'emostasi viene effettuato come segue: in caso di lesione, lo spasmo vascolare si verifica a causa della contrazione riflessa (spasmo primario a breve termine) e dell'azione di sostanze biologicamente attive sulla parete vascolare (serotonina, adrenalina, norepinefrina), che vengono rilasciati dalle piastrine e dai tessuti danneggiati. Questo spasmo è secondario e di più lunga durata. Parallelamente, si forma un tappo piastrinico che chiude il lume della nave danneggiata. La sua formazione si basa sulla capacità delle piastrine di adesione e aggregazione. Le piastrine vengono facilmente distrutte e rilasciano sostanze biologicamente attive e fattori piastrinici. Promuovono il vasospasmo e innescano il processo di coagulazione del sangue, che porta alla formazione della proteina insolubile fibrina. I fili di fibrina intrecciano le piastrine e si forma una struttura fibrina-piastrina: un tappo piastrinico. Una proteina speciale viene rilasciata dalle piastrine - trombosteina, sotto l'influenza del quale si verifica una contrazione del tappo piastrinico e la formazione di un trombo piastrinico. Il trombo chiude saldamente il lume della nave e l'emorragia si interrompe.

Il meccanismo di coagulazione dell'emostasi garantisce l'arresto del sanguinamento nei vasi più grandi (vasi di tipo muscolare). Il sanguinamento viene fermato dalla coagulazione del sangue - emocoagulazione. Il processo di coagulazione del sangue comporta la transizione del fibrinogeno, proteina solubile del plasma sanguigno, nella fibrina proteica insolubile. Il sangue passa dallo stato liquido allo stato gelatinoso, si forma un coagulo che chiude il lume della nave. Il coagulo è costituito da fibrina e da elementi del sangue precipitati: globuli rossi. Un coagulo attaccato alla parete di un vaso è chiamato trombo; subisce ulteriore retrazione (contrazione) e fibrinolisi (dissoluzione). I fattori della coagulazione del sangue partecipano alla coagulazione del sangue. Si trovano nel plasma sanguigno, negli elementi formati e nei tessuti.

3. Fattori di coagulazione del sangue

Molti fattori prendono parte al processo di coagulazione del sangue, sono chiamati fattori di coagulazione del sangue, sono contenuti nel plasma sanguigno, negli elementi formati e nei tessuti. I fattori di coagulazione del plasma sono della massima importanza.

I fattori di coagulazione del plasma sono proteine, la maggior parte delle quali sono enzimi. Sono in uno stato inattivo, sintetizzati nel fegato e attivati ​​durante la coagulazione del sangue. Esiste quindici fattori di coagulazione plasmatica, i principali sono i seguenti.

I - fibrinogeno - una proteina che passa nella fibrina sotto l'influenza della trombina, è coinvolta nell'aggregazione piastrinica, è necessaria per la riparazione dei tessuti.

II - protrombina - una glicoproteina che passa nella trombina sotto l'influenza della protrombinasi.

IV - Gli ioni Ca sono coinvolti nella formazione di complessi, fa parte della protrombinasi, si lega all'eparina, favorisce l'aggregazione piastrinica, partecipa alla retrazione del coagulo e del tappo piastrinico e inibisce la fibrinolisi.

Ulteriori fattori che accelerano il processo di coagulazione del sangue, sono acceleratori (fattori da V a XIII).

VII - proconvertin - una glicoproteina coinvolta nella formazione della protrombinasi da un meccanismo esterno;

X - Fattore Stuart-Prauer - una glicoproteina che è parte integrante della protrombinasi.

XII - Fattore Hageman - una proteina che viene attivata da superfici caricate negativamente, l'adrenalina. Attiva il meccanismo esterno ed interno per la formazione della protrombinasi, nonché il meccanismo della fibrinolisi.

Fattori di superficie cellulare:

1) attivatore tissutale che induce la coagulazione del sangue;

2) un fosfolipide procoagulante che agisce come componente lipidica del fattore tissutale;

3) la trombomodulina, che lega la trombina sulla superficie delle cellule endoteliali, attiva la proteina C.

Fattori di coagulazione del sangue degli elementi formati.

Eritrocita:

1) fattore fosfolipidico;

2) una grande quantità di ADP;

3) fibrinasi.

Leucociti - apoproteina III, che accelera significativamente la coagulazione del sangue, contribuendo allo sviluppo di una coagulazione intravascolare diffusa.

Il fattore tessuto è tromboplastina, che è contenuto nella corteccia cerebrale, nei polmoni, nella placenta, nell'endotelio vascolare, contribuisce allo sviluppo della coagulazione intravascolare diffusa.

4. Fasi della coagulazione del sangue

coagulazione del sangue - Questo è un complesso processo enzimatico, a catena (cascata), a matrice, la cui essenza è la transizione della proteina del fibrinogeno solubile alla proteina della fibrina insolubile. Il processo è chiamato cascata, poiché durante il corso della coagulazione si verifica un'attivazione a catena sequenziale dei fattori di coagulazione del sangue. Il processo è a matrice, poiché sulla matrice avviene l'attivazione dei fattori di emocoagulazione. La matrice sono i fosfolipidi delle membrane delle piastrine distrutte e frammenti di cellule tissutali.

Il processo di coagulazione del sangue avviene in tre fasi.

L'essenza della prima fase è l'attivazione del fattore X della coagulazione del sangue e la formazione della protrombinasi. Protrombinasi è un complesso complesso costituito dal fattore X attivo del plasma sanguigno, dal fattore V attivo del plasma sanguigno e dal terzo fattore piastrinico. L'attivazione del fattore X avviene in due modi. La suddivisione si basa sulla sorgente delle matrici su cui avviene la cascata di processi enzimatici. In esterno meccanismo di attivazione, la fonte delle matrici è la tromboplastina tissutale (frammenti fosfolipidici delle membrane cellulari dei tessuti danneggiati), con domestico - fibre di collagene esposte, frammenti fosfolipidici delle membrane cellulari dei globuli.

L'essenza della seconda fase è la formazione dell'enzima proteolitico attivo trombina da un precursore inattivo della protrombina sotto l'influenza della protrombinasi. Questa fase richiede ioni Ca.

L'essenza della terza fase è la transizione del fibrinogeno della proteina plasmatica solubile in fibrina insolubile. Questa fase viene eseguita in tre 3 fasi.

1. Proteolitico. La trombina ha attività esterasica e scinde il fibrinogeno per formare monomeri di fibrina. Il catalizzatore per questa fase sono gli ioni Ca, i fattori di protrombina II e IX.

2. Stadio fisico-chimico o di polimerizzazione. Si basa su un processo di autoassemblaggio spontaneo che porta all'aggregazione dei monomeri di fibrina, che procede secondo il principio "side-to-side" o "end-to-end". L'autoassemblaggio viene effettuato formando legami longitudinali e trasversali tra monomeri di fibrina con la formazione di un polimero di fibrina (fibrina-S).Le fibre di fibrina-S vengono facilmente lisate non solo sotto l'influenza della plasmina, ma anche di composti complessi che non lo fanno hanno attività fibrinolitica.

3. Enzimatico. La fibrina è stabilizzata in presenza del fattore XIII plasmatico attivo. La fibrina-S si trasforma in fibrina-I (fibrina insolubile). La fibrina-I si attacca alla parete vascolare, forma una rete in cui i globuli rossi (globuli rossi) si impigliano e si forma un coagulo rosso che chiude il lume del vaso danneggiato. Successivamente, si osserva la retrazione del coagulo di sangue: i fili di fibrina si contraggono, il coagulo diventa più denso, diminuisce di dimensioni e da esso viene espulso il siero ricco dell'enzima trombina. Sotto l'influenza della trombina, il fibrinogeno si trasforma in fibrina, a causa della quale il coagulo aumenta di dimensioni, il che aiuta a fermare meglio l'emorragia. Il processo di retrazione del trombo è facilitato dalla trombostenina, una proteina contrattiva delle piastrine e dal fibrinogeno nel plasma sanguigno. Nel tempo, il coagulo subisce fibrinolisi (o dissoluzione). L'accelerazione dei processi di coagulazione del sangue è chiamata ipercoagulazione e il rallentamento è chiamato ipocoagulazione.

5. Fisiologia della fibrinolisi

sistema di fibrinolisi - un sistema enzimatico che scompone i filamenti di fibrina, che si sono formati durante la coagulazione del sangue, in complessi solubili. Il sistema di fibrinolisi è completamente opposto al sistema di coagulazione del sangue. La fibrinolisi limita la diffusione della coagulazione del sangue attraverso i vasi, regola la permeabilità vascolare, ripristina la loro pervietà e garantisce lo stato liquido del sangue nel letto vascolare. Il sistema di fibrinolisi comprende i seguenti componenti:

1) fibrinolisina (plasmina). Si trova in una forma inattiva nel sangue come profibrinolisina (plasminogeno). Scompone la fibrina, il fibrinogeno, alcuni fattori della coagulazione del plasma;

2) attivatori del plasminogeno (profibrinolisina). Appartengono alla frazione globulina delle proteine. Esistono due gruppi di attivatori: azione diretta e azione indiretta. Gli attivatori ad azione diretta convertono direttamente il plasminogeno nella sua forma attiva: la plasmina. Attivatori ad azione diretta: tripsina, urochinasi, fosfatasi acida e alcalina. Gli attivatori ad azione indiretta si trovano nel plasma sanguigno in uno stato inattivo sotto forma di proattivatori. Per attivarlo è necessaria la lisochinasi tissutale e plasmatica. Alcuni batteri hanno proprietà di lisochinasi. Nei tessuti sono presenti attivatori tissutali, soprattutto molti di essi si trovano nell'utero, nei polmoni, nella tiroide, nella prostata;

3) inibitori della fibrinolisi (antiplasmine) - albumine. Le antiplasmine inibiscono l'azione dell'enzima fibrinolisina e la conversione della profibrinolisina in fibrinolisina.

Il processo di fibrinolisi avviene in tre fasi.

Durante la fase I, la lisochinasi, entrando nel flusso sanguigno, porta il proattivatore del plasminogeno in uno stato attivo. Questa reazione viene effettuata come risultato della scissione dal proattivatore di un certo numero di amminoacidi.

Fase II: la conversione del plasminogeno in plasmina a causa della scissione di un inibitore lipidico sotto l'azione di un attivatore.

Durante la fase III, sotto l'influenza della plasmina, la fibrina viene scissa in polipeptidi e amminoacidi. Questi enzimi sono chiamati prodotti di degradazione del fibrinogeno / fibrina, hanno un pronunciato effetto anticoagulante. Inibiscono la trombina e inibiscono la formazione di protrombinasi, inibiscono il processo di polimerizzazione della fibrina, l'adesione e l'aggregazione piastrinica, migliorano l'effetto di bradichinina, istamina, angiotensina sulla parete vascolare, che contribuisce al rilascio di attivatori della fibrinolisi dall'endotelio vascolare.

Distinguere due tipi di fibrinolisi - enzimatico e non enzimatico.

Fibrinolisi enzimatica effettuato con la partecipazione dell'enzima proteolitico plasmina. La fibrina viene scissa in prodotti di degradazione.

Fibrinolisi non enzimatica effettuato da composti complessi di eparina con proteine ​​​​trombogene, ammine biogene, ormoni, cambiamenti conformazionali sono apportati nella molecola di fibrina-S.

Il processo di fibrinolisi passa attraverso due meccanismi: esterno e interno.

L'attivazione della fibrinolisi lungo la via esterna avviene a causa delle lisochinasi tissutali, attivatori del plasminogeno tissutale.

I proattivatori e gli attivatori della fibrinolisi sono coinvolti nella via di attivazione interna, in grado di convertire i proattivatori in attivatori del plasminogeno o agire direttamente sul proenzima e convertirlo in plasmina.

I leucociti svolgono un ruolo significativo nel processo di dissoluzione del coagulo di fibrina a causa della loro attività fagocitica. I leucociti catturano la fibrina, la lisano e rilasciano i suoi prodotti di degradazione nell'ambiente.

Il processo di fibrinolisi è considerato in stretta connessione con il processo di coagulazione del sangue. Le loro interconnessioni si svolgono a livello di vie comuni di attivazione nella reazione della cascata enzimatica, nonché a causa dei meccanismi di regolazione neuroumorali.

CONFERENZA N. 19. Fisiologia dei reni

1. Funzioni, significato del sistema urinario

Il processo di escrezione è importante per garantire e mantenere la costanza dell'ambiente interno del corpo. I reni partecipano attivamente a questo processo, eliminando l'acqua in eccesso, le sostanze inorganiche e organiche, i prodotti finali del metabolismo e le sostanze estranee. I reni sono un organo accoppiato; un rene sano mantiene con successo la stabilità dell'ambiente interno del corpo.

I reni svolgono una serie di funzioni nel corpo.

1. Regolano il volume del sangue e del fluido extracellulare (eseguono la voloreregolazione), con un aumento del volume del sangue, vengono attivati ​​i volomocettori dell'atrio sinistro: la secrezione dell'ormone antidiuretico (ADH) è inibita, la minzione aumenta, l'escrezione di acqua e Na gli ioni aumentano, il che porta al ripristino del volume del sangue e del liquido extracellulare.

2. Viene eseguita l'osmoregolazione: regolazione della concentrazione di sostanze osmoticamente attive. Con un eccesso di acqua nel corpo, la concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel sangue diminuisce, il che riduce l'attività degli osmocettori del nucleo sovraottico dell'ipotalamo e porta ad una diminuzione della secrezione di ADH e ad un aumento del rilascio d'acqua. Con la disidratazione, gli osmocettori vengono eccitati, la secrezione di ADH aumenta, l'assorbimento di acqua nei tubuli aumenta e la produzione di urina diminuisce.

3. La regolazione dello scambio ionico viene effettuata mediante il riassorbimento degli ioni nei tubuli renali con l'aiuto di ormoni. L'aldosterone aumenta il riassorbimento degli ioni Na, l'ormone natriuretico lo riduce. La secrezione di K è aumentata dall'aldosterone e ridotta dall'insulina.

4. Stabilizzare l'equilibrio acido-base. Il pH normale del sangue è 7,36 ed è mantenuto da una concentrazione costante di ioni H.

5. Svolge una funzione metabolica: partecipa al metabolismo di proteine, grassi, carboidrati. Il riassorbimento degli amminoacidi fornisce materiale per la sintesi proteica. Con il digiuno prolungato, i reni possono sintetizzare fino al 50% del glucosio prodotto nel corpo.

Gli acidi grassi nella cellula renale sono inclusi nella composizione dei fosfolipidi e dei trigliceridi.

6. Svolgere una funzione escretoria: il rilascio dei prodotti finali del metabolismo dell'azoto, sostanze estranee, sostanze organiche in eccesso ricevute dal cibo o formate durante il processo metabolico. I prodotti del metabolismo proteico (urea, acido urico, creatinina, ecc.) vengono filtrati nei glomeruli e poi riassorbiti nei tubuli renali. Tutta la creatinina formata viene escreta nelle urine, l'acido urico subisce un significativo riassorbimento e l'urea viene parzialmente riassorbita.

7. Svolgere una funzione endocrina - regolare l'eritropoiesi, la coagulazione del sangue, la pressione sanguigna dovuta alla produzione di sostanze biologicamente attive. I reni secernono sostanze biologicamente attive: la renina scinde un peptide inattivo dall'angiotensinogeno, lo converte in angiotensina I, che, sotto l'azione dell'enzima, passa nel vasocostrittore attivo angiotensina II. L'attivatore del plasminogeno (urochinasi) aumenta l'escrezione urinaria di Na. L'eritropoietina stimola l'eritropoiesi nel midollo osseo, la bradichinina è un potente vasodilatatore.

Il rene è un organo omeostatico che partecipa al mantenimento dei principali indicatori dell'ambiente interno del corpo.

2. La struttura del nefrone

Nefrone L'unità funzionale del rene dove si forma l'urina. La composizione del nefrone comprende:

1) corpuscolo renale (capsula a doppia parete del glomerulo, al suo interno c'è un glomerulo di capillari);

2) tubulo contorto prossimale (al suo interno c'è un gran numero di villi);

3) l'ansa di Henley (parte discendente e ascendente), la parte discendente è sottile, scende in profondità nel midollo, dove il tubulo si piega di 180 ed entra nella sostanza corticale del rene, formando la parte ascendente dell'ansa del nefrone. La parte ascendente comprende le parti sottili e spesse. Sale al livello del glomerulo del proprio nefrone, dove passa nella sezione successiva;

4) tubulo contorto distale. Questa sezione del tubulo è in contatto con il glomerulo tra le arteriole afferenti ed efferenti;

5) la sezione finale del nefrone (corto tubo di collegamento, scorre nel condotto collettore);

6) condotto collettore (passa attraverso il midollo e si apre nella cavità della pelvi renale).

Ci sono i seguenti segmenti del nefrone:

1) prossimale (parte contorta del tubulo prossimale);

2) sottile (parti discendenti e ascendenti sottili dell'ansa di Henley);

3) distale (sezione ascendente spessa, tubulo contorto distale e tubulo di collegamento).

Nel rene ce ne sono diversi tipi di nefroni:

1) superficiale;

2) intracorticale;

3) giustamidollare.

Le differenze tra loro risiedono nella loro localizzazione nel rene.

Di grande importanza funzionale è la zona del rene in cui si trova il tubulo. Nella sostanza corticale sono presenti glomeruli renali, tubuli prossimali e distali, sezioni di collegamento. Nella fascia esterna del midollo si trovano le sezioni discendenti e spesse ascendenti delle anse del nefrone, i dotti collettori. Il midollo interno contiene sezioni sottili di anse del nefrone e dotti collettori. La posizione di ciascuna delle parti del nefrone nel rene determina la loro partecipazione all'attività del rene, nel processo di minzione.

Il processo di formazione dell'urina è composto da tre parti:

1) filtrazione glomerulare, ultrafiltrazione di liquido privo di proteine ​​dal plasma sanguigno nella capsula del glomerulo renale, con conseguente formazione di urina primaria;

2) riassorbimento tubulare - il processo di riassorbimento delle sostanze filtrate e dell'acqua dall'urina primaria;

3) secrezioni cellulari. Le cellule di alcuni reparti del tubulo vengono trasferite dal fluido non cellulare nel lume del nefrone (secreto) un certo numero di sostanze organiche e inorganiche, le molecole sintetizzate nella cellula del tubulo vengono rilasciate nel lume del tubulo.

Il tasso di minzione dipende dalle condizioni generali del corpo, dalla presenza di ormoni, nervi efferenti o sostanze biologicamente attive localmente formate (ormoni tissutali).

3. Meccanismo di riassorbimento tubulare

Riassorbimento - il processo di riassorbimento di sostanze preziose per l'organismo dall'urina primaria. Varie sostanze vengono assorbite in diverse parti dei tubuli del nefrone. Nella sezione prossimale vengono completamente riassorbiti aminoacidi, glucosio, vitamine, proteine, microelementi, una notevole quantità di ioni Na, Cl. Nei reparti successivi vengono riassorbiti principalmente elettroliti e acqua.

Il riassorbimento nei tubuli è fornito dal trasporto attivo e passivo.

Il trasporto attivo - riassorbimento - viene effettuato contro un gradiente elettrochimico e di concentrazione. Esistono due tipi di trasporto attivo:

1) attivo primario;

2) secondario-attivo.

Il trasporto attivo primario viene effettuato quando una sostanza viene trasferita contro un gradiente elettrochimico dovuto all'energia del metabolismo cellulare. Il trasporto degli ioni Na avviene con la partecipazione degli enzimi sodio-, potassio-ATPasi e viene utilizzata l'energia dell'ATP.

Il trasporto attivo secondario trasporta una sostanza contro un gradiente di concentrazione senza spendere energia, quindi il glucosio e gli amminoacidi vengono riassorbiti. Dal lume del tubulo entrano nelle cellule del tubulo prossimale con l'aiuto di un vettore, che deve attaccare lo ione Na. Questo complesso promuove il movimento di una sostanza attraverso la membrana cellulare e il suo ingresso nella cellula. La forza trainante del vettore è la minore concentrazione di ioni Na nel citoplasma della cellula rispetto al lume del tubulo. Il gradiente di concentrazione di Na è dovuto all'escrezione attiva di Na dalla cellula con l'aiuto di sodio, potassio-ATP-asi.

Il riassorbimento dell'acqua, del cloro, di alcuni ioni e dell'urea viene effettuato utilizzando il trasporto passivo, lungo un gradiente elettrochimico, di concentrazione o osmotico. Utilizzando il trasporto passivo nel tubulo contorto distale, lo ione Cl viene assorbito lungo un gradiente elettrochimico, creato dal trasporto attivo degli ioni Na.

Per caratterizzare l'assorbimento di varie sostanze nei tubuli renali, la soglia di escrezione è di grande importanza. Le sostanze non soglia vengono rilasciate a qualsiasi concentrazione nel plasma sanguigno. La soglia di escrezione per le sostanze fisiologicamente importanti dell'organismo è diversa, l'escrezione di glucosio nelle urine si verifica se la sua concentrazione nel plasma sanguigno e nel filtrato glomerulare supera i 10 mmol / l.

CONFERENZA N. 20. Fisiologia dell'apparato digerente

1. Il concetto di apparato digerente. Le sue funzioni

Apparato digerente - un complesso sistema fisiologico che assicura la digestione degli alimenti, l'assorbimento dei nutrienti e l'adattamento di questo processo alle condizioni di esistenza.

L'apparato digerente comprende:

1) l'intero tratto gastrointestinale;

2) tutte le ghiandole digestive;

3) meccanismi di regolazione.

Il tratto gastrointestinale inizia con la cavità orale, continua con l'esofago, lo stomaco e termina con l'intestino. Le ghiandole si trovano in tutto il tubo digerente e secernono segreti nel lume degli organi.

Tutte le funzioni si dividono in digestive e non digestive. I digestivi includono:

1) attività secretoria delle ghiandole digestive;

2) attività motoria del tratto gastrointestinale (dovuta alla presenza di cellule muscolari lisce e muscoli scheletrici che forniscono l'elaborazione meccanica e la promozione del cibo);

3) funzione di assorbimento (l'ingresso dei prodotti finali nel sangue e nella linfa).

Funzioni non digestive:

1) endocrino;

2) escretore;

3) protettivo;

4) attività di microflora.

La funzione endocrina viene svolta grazie alla presenza nel tratto gastrointestinale di singole cellule che producono ormoni - ormoni.

Il ruolo escretore è quello di espellere i prodotti alimentari non digeriti formati durante i processi metabolici.

L'attività protettiva è dovuta alla presenza di una resistenza non specifica del corpo, fornita dalla presenza di macrofagi e secrezioni di lisozima, nonché dall'immunità acquisita. Anche il tessuto linfoide svolge un ruolo importante (tonsille dell'anello faringeo di Pirogov, chiazze di Peyer o follicoli solitari dell'intestino tenue, appendice, singole plasmacellule dello stomaco), che rilascia linfociti e immunoglobuline nel lume del tratto gastrointestinale. I linfociti forniscono immunità ai tessuti. Le immunoglobuline, in particolare il gruppo A, non sono esposte all'attività degli enzimi proteolitici del succo digestivo, impediscono la fissazione degli antigeni alimentari sulla mucosa e contribuiscono al loro riconoscimento, formando una certa risposta del corpo.

L'attività della microflora è associata alla presenza di batteri aerobi (10%) e anaerobici (90%) nella composizione. Scompongono le fibre vegetali (cellulosa, emicellulosa, ecc.) in acidi grassi, partecipano alla sintesi delle vitamine K e del gruppo B, inibiscono i processi di decomposizione e fermentazione nell'intestino tenue e stimolano il sistema immunitario dell'organismo. Negativa è la formazione durante la fermentazione dell'acido lattico di indolo, scatolo e fenolo.

Pertanto, il sistema digestivo fornisce la lavorazione meccanica e chimica del cibo, assorbe i prodotti finali della decomposizione nel sangue e nella linfa, trasporta i nutrienti alle cellule e ai tessuti e svolge funzioni energetiche e plastiche.

2. Tipi di digestione

Esistono tre tipi di digestione:

1) extracellulare;

2) intracellulare;

3) membrana.

La digestione extracellulare avviene all'esterno della cellula, che sintetizza gli enzimi. A sua volta, è diviso in cavitario ed extracavitario. Con la digestione della cavità, gli enzimi agiscono a distanza, ma in una certa cavità (ad esempio, questa è la secrezione delle ghiandole salivari nella cavità orale). L'extracavitaria viene eseguita all'esterno del corpo in cui si formano gli enzimi (ad esempio, una cellula microbica secerne un segreto nell'ambiente).

La digestione a membrana (parietale) è stata descritta negli anni '30. XVIII secolo A. M. Ugolev. Si verifica al confine tra la digestione extracellulare e intracellulare, cioè sulla membrana. Nell'uomo si verifica nell'intestino tenue, poiché lì è presente un orlo a spazzola. È formato da microvilli: si tratta di microescrescenze della membrana degli enterociti lunghe circa 1-1,5 micron e larghe fino a 0,1 micron. Sulla membrana di 1 cellula possono formarsi fino a diverse migliaia di microvilli. Grazie a questa struttura aumenta l'area di contatto (più di 40 volte) dell'intestino con il suo contenuto. Caratteristiche della digestione a membrana:

1) svolto da enzimi di doppia origine (sintetizzati dalle cellule e assorbiti dal contenuto intestinale);

2) gli enzimi sono fissati sulla membrana cellulare in modo tale che il centro attivo sia diretto nella cavità;

3) avviene solo in condizioni sterili;

4) è la fase finale della trasformazione degli alimenti;

5) riunisce il processo di scissione e assorbimento dovuto al fatto che i prodotti finali sono veicolati dalle proteine ​​di trasporto.

Nel corpo umano, la digestione delle cavità garantisce la scomposizione del 20-50% del cibo e la digestione delle membrane - del 50-80%.

3. Funzione secretoria dell'apparato digerente

La funzione secretoria delle ghiandole digestive è quella di rilasciare le secrezioni nel lume del tratto gastrointestinale che prendono parte alla lavorazione del cibo. Per la loro formazione, le cellule devono ricevere determinate quantità di sangue, che trasporta tutte le sostanze necessarie. Le secrezioni del tratto gastrointestinale sono succhi digestivi. Qualsiasi succo è composto per il 90-95% da acqua e sostanza secca. Il residuo secco comprende sostanze organiche e inorganiche. Tra quelli inorganici, il volume maggiore è occupato da anioni e cationi e dall'acido cloridrico. Biologico presentato:

1) enzimi (il componente principale sono gli enzimi proteolitici che scompongono le proteine ​​in amminoacidi, polipeptidi e singoli amminoacidi, gli enzimi glucolitici convertono i carboidrati in di- e monosaccaridi, gli enzimi lipolitici convertono i grassi in glicerolo e acidi grassi);

2) lisina. Il componente principale del muco, che conferisce viscosità e favorisce la formazione di un bolo alimentare (boleos), nello stomaco e nell'intestino interagisce con i bicarbonati del succo gastrico e forma un complesso mucosa-bicarbonato che riveste la membrana mucosa e la protegge dall'auto- digestione;

3) sostanze che hanno un effetto battericida (ad esempio muropeptidasi);

4) sostanze che devono essere rimosse dal corpo (ad esempio sostanze contenenti azoto - urea, acido urico, creatinina, ecc.);

5) componenti specifici (questi sono acidi biliari e pigmenti, il fattore interno di Castle, ecc.).

La composizione e la quantità dei succhi digestivi è influenzata dalla dieta.

La regolazione della funzione secretoria viene eseguita in tre modi: nervoso, umorale, locale.

I meccanismi riflessi sono la separazione dei succhi digestivi secondo il principio dei riflessi condizionati e incondizionati.

I meccanismi umorali comprendono tre gruppi di sostanze:

1) ormoni del tratto gastrointestinale;

2) ormoni delle ghiandole endocrine;

3) sostanze biologicamente attive.

Gli ormoni gastrointestinali sono semplici peptidi prodotti dalle cellule del sistema APUD. La maggior parte agisce in modo endocrino, ma alcuni agiscono in modo para-endocrino. Entrando negli spazi intercellulari, agiscono sulle cellule vicine. Ad esempio, l'ormone gastrina viene prodotto nella parte pilorica dello stomaco, nel duodeno e nel terzo superiore dell'intestino tenue. Stimola la secrezione del succo gastrico, in particolare acido cloridrico ed enzimi pancreatici. Il bambezin si forma nello stesso luogo ed è un attivatore per la sintesi della gastrina. La secretina stimola la secrezione di succo pancreatico, acqua e sostanze inorganiche, inibisce la secrezione di acido cloridrico e ha scarso effetto su altre ghiandole. La colecistochinina-pancreosinina provoca la separazione della bile e il suo ingresso nel duodeno. L'effetto inibitorio è esercitato dagli ormoni:

1) negozio di alimentari;

2) un polipeptide gastroinibitore;

3) polipeptide pancreatico;

4) polipeptide intestinale vasoattivo;

5) enteroglucagone;

6) somatostatina.

Tra le sostanze biologicamente attive, la serotonina, l'istamina, le chinine, ecc. hanno un effetto intensificante I meccanismi umorali compaiono nello stomaco e sono più pronunciati nel duodeno e nella parte superiore dell'intestino tenue.

La regolamentazione locale viene effettuata:

1) attraverso il sistema nervoso metasimpatico;

2) attraverso l'effetto diretto della pappa alimentare sulle cellule secretorie.

Anche il caffè, le sostanze piccanti, l'alcol, i liquidi alimentari, ecc.. Hanno un effetto stimolante I meccanismi locali sono più pronunciati nelle sezioni inferiori dell'intestino tenue e nell'intestino crasso.

4. Attività motoria del tratto gastrointestinale

L'attività motoria è un lavoro coordinato della muscolatura liscia del tratto gastrointestinale e dei muscoli scheletrici speciali. Si trovano in tre strati e sono costituiti da fibre muscolari disposte in modo circolare, che passano gradualmente nelle fibre muscolari longitudinali e terminano nello strato sottomucoso. I muscoli scheletrici includono la masticazione e altri muscoli del viso.

Il valore dell'attività motoria:

1) porta alla rottura meccanica del cibo;

2) promuove la promozione dei contenuti attraverso il tratto gastrointestinale;

3) prevede l'apertura e la chiusura degli sfinteri;

4) influisce sull'evacuazione dei nutrienti digeriti.

Esistono diversi tipi di abbreviazioni:

1) peristaltico;

2) non peristaltico;

3) antiperistaltico;

4) affamato.

Peristaltico si riferisce a contrazioni rigorosamente coordinate degli strati circolari e longitudinali dei muscoli.

I muscoli circolari si contraggono dietro il contenuto e i muscoli longitudinali davanti ad esso. Questo tipo di contrazione è tipico dell'esofago, dello stomaco, dell'intestino tenue e crasso. Nella sezione spessa sono presenti anche peristalsi di massa e svuotamenti. La peristalsi di massa si verifica come risultato della contrazione simultanea di tutte le fibre muscolari lisce.

Le contrazioni non peristaltiche sono il lavoro coordinato dei muscoli scheletrici e dei muscoli lisci. Esistono cinque tipi di movimenti:

1) succhiare, masticare, deglutire nella cavità orale;

2) movimenti tonici;

3) movimenti sistolici;

4) movimenti ritmici;

5) movimenti pendolari.

Le contrazioni toniche sono uno stato di moderata tensione della muscolatura liscia del tratto gastrointestinale. Il valore sta nel cambiamento di tono nel processo di digestione. Ad esempio, quando si mangia, si verifica un rilassamento riflesso della muscolatura liscia dello stomaco in modo che aumenti di dimensioni. Contribuiscono inoltre all'adattamento ai diversi volumi di cibo in entrata e portano all'evacuazione del contenuto aumentando la pressione.

I movimenti sistolici si verificano nell'antro dello stomaco con la contrazione di tutti gli strati dei muscoli. Di conseguenza, il cibo viene evacuato nel duodeno. La maggior parte dei contenuti viene espulsa nella direzione opposta, il che contribuisce a una migliore miscelazione.

La segmentazione ritmica è caratteristica dell'intestino tenue e si verifica quando i muscoli circolari si contraggono per 1,5-2 cm ogni 15-20 cm, cioè l'intestino tenue si divide in segmenti separati, che compaiono in un luogo diverso dopo pochi minuti. Questo tipo di movimento assicura la miscelazione del contenuto con i succhi intestinali.

Le contrazioni del pendolo si verificano quando le fibre muscolari circolari e longitudinali vengono allungate. Tali contrazioni sono caratteristiche dell'intestino tenue e portano alla miscelazione del cibo.

Le contrazioni non peristaltiche forniscono macinazione, miscelazione, promozione ed evacuazione del cibo.

I movimenti antiperistaltici si verificano quando i muscoli circolari davanti e i muscoli longitudinali dietro il bolo alimentare si contraggono. Sono diretti dal distale al prossimale, cioè dal basso verso l'alto, e provocano il vomito. L'atto del vomito è la rimozione del contenuto attraverso la bocca. Si verifica quando il complesso centro alimentare del midollo allungato viene eccitato, il che avviene a causa di meccanismi riflessi e umorali. L'importanza sta nel movimento del cibo dovuto ai riflessi protettivi.

Le contrazioni della fame compaiono con una lunga assenza di cibo ogni 45-50 minuti. La loro attività porta all'emergere di comportamenti alimentari.

5. Regolazione dell'attività motoria del tratto gastrointestinale

Una caratteristica dell'attività motoria è la capacità di alcune cellule del tratto gastrointestinale di subire una depolarizzazione ritmica spontanea. Ciò significa che possono essere eccitati ritmicamente. Il risultato sono deboli spostamenti del potenziale di membrana: onde elettriche lente. Poiché non raggiungono un livello critico, non si verifica la contrazione della muscolatura liscia, ma si aprono rapidamente i canali del calcio voltaggio-dipendenti. Gli ioni Ca entrano nella cellula e generano un potenziale d'azione, che porta alla contrazione. Dopo la cessazione del potenziale d'azione, i muscoli non si rilassano, ma si trovano in uno stato di contrazione tonica. Ciò è spiegato dal fatto che dopo il potenziale d'azione i canali lenti del Na e del Ca voltaggio-dipendenti rimangono aperti.

Ci sono anche canali chemiosensibili nelle cellule muscolari lisce, che vengono strappati quando i recettori interagiscono con qualsiasi sostanza biologicamente attiva (ad esempio i mediatori).

Questo processo è regolato da tre meccanismi:

1) riflesso;

2) umorale;

3) locale.

La componente riflessa provoca l'inibizione o l'attivazione dell'attività motoria quando i recettori sono eccitati. Il dipartimento parasimpatico aumenta la funzione motoria: per la parte superiore - i nervi vaghi, per la parte inferiore - i nervi pelvici. L'effetto inibitorio è esercitato dal plesso celiaco del sistema nervoso simpatico. Quando viene attivata la parte sottostante del tratto gastrointestinale, la parte superiore viene inibita. Ci sono tre riflessi nella regolazione dei riflessi:

1) gastroenterico (quando i recettori dello stomaco sono eccitati, vengono attivati ​​altri reparti);

2) entero-enterale (hanno effetti sia inibitori che eccitatori sui reparti sottostanti);

3) retto-enterale (quando il retto è riempito, si verifica l'inibizione).

I meccanismi umorali predominano principalmente nel duodeno e nel terzo superiore dell'intestino tenue.

L'effetto eccitatorio è esercitato da:

1) motilina (prodotta dalle cellule dello stomaco e del duodeno, ha un effetto attivante sull'intero tratto gastrointestinale);

2) gastrina (stimola la motilità gastrica);

3) bambezin (causa la separazione della gastrina);

4) colecistochinina-pancreosinina (fornisce eccitazione generale);

5) secretina (attiva il motore, ma inibisce le contrazioni nello stomaco).

L'effetto frenante è esercitato da:

1) polipeptide intestinale vasoattivo;

2) un polipeptide gastroinibitore;

3) somatostatina;

4) enteroglucagone.

Gli ormoni delle ghiandole endocrine influenzano anche la funzione motoria. Quindi, per esempio, l'insulina lo stimola e l'adrenalina lo rallenta.

disposizioni locali si svolgono per la presenza del sistema nervoso metasimpatico e prevalgono nell'intestino tenue e crasso. L'effetto stimolante è:

1) cibi grossolani non digeriti (fibra);

2) acido cloridrico;

3) saliva;

4) i prodotti finali della scomposizione di proteine ​​e carboidrati.

L'azione inibitoria si verifica in presenza di lipidi.

Pertanto, la base dell'attività motoria è la capacità di generare onde elettriche lente.

6. Il meccanismo degli sfinteri

Sfintere - ispessimento degli strati muscolari lisci, a causa del quale l'intero tratto gastrointestinale è diviso in determinati reparti. Sono presenti i seguenti sfinteri:

1) cardiaco;

2) pilorico;

3) ileociclico;

4) sfintere interno ed esterno del retto.

L'apertura e la chiusura degli sfinteri si basa su un meccanismo riflesso, secondo il quale il dipartimento parasimpatico apre lo sfintere e il dipartimento simpatico lo chiude.

Lo sfintere cardiaco si trova all'incrocio dell'esofago con lo stomaco. Quando un bolo alimentare entra nelle parti inferiori dell'esofago, i meccanocettori sono eccitati. Inviano impulsi lungo le fibre afferenti dei nervi vaghi al complesso centro alimentare del midollo allungato e ritornano lungo le vie efferenti ai recettori, provocando l'apertura degli sfinteri. Di conseguenza, il bolo alimentare entra nello stomaco, il che porta all'attivazione dei meccanocettori gastrici, che inviano impulsi lungo le fibre dei nervi vaghi al complesso centro alimentare del midollo allungato. Hanno un effetto inibitorio sui nuclei dei nervi vaghi e, sotto l'influenza del reparto simpatico (fibre del tronco celiaco), lo sfintere si chiude.

Lo sfintere pilorico si trova al confine tra lo stomaco e il duodeno. Il suo lavoro include un altro componente che ha un effetto eccitante: l'acido cloridrico. Agisce sull'antro dello stomaco. Quando il contenuto entra nello stomaco, i chemocettori sono eccitati. Gli impulsi vengono inviati al complesso centro alimentare nel midollo allungato e lo sfintere si apre. Poiché l'intestino è alcalino, quando il cibo acidificato entra nel duodeno, i chemocettori sono eccitati. Ciò porta all'attivazione della divisione simpatica e alla chiusura dello sfintere.

Il meccanismo di funzionamento degli sfinteri rimanenti è simile al principio del cardiaco.

La funzione principale degli sfinteri è l'evacuazione del contenuto, che non solo favorisce l'apertura e la chiusura, ma porta anche ad un aumento del tono della muscolatura liscia del tratto gastrointestinale, contrazioni sistoliche dell'antro dello stomaco e un aumento in pressione.

Pertanto, l'attività motoria contribuisce a una migliore digestione, promozione e rimozione dei prodotti dal corpo.

7. Fisiologia dell'assorbimento

aspirazione - il processo di trasferimento dei nutrienti dalla cavità del tratto gastrointestinale all'ambiente interno del corpo: sangue e linfa. L'assorbimento avviene in tutto il tratto gastrointestinale, ma la sua intensità è variabile e dipende da tre motivi:

1) la struttura della mucosa;

2) disponibilità dei prodotti finali;

3) il tempo trascorso dal contenuto nella cavità.

La membrana mucosa della parte inferiore della lingua e del fondo della cavità orale è assottigliata, ma è in grado di assorbire acqua e minerali. A causa della breve durata del cibo nell'esofago (circa 5-8 s), l'assorbimento non si verifica. Nello stomaco e nel duodeno viene assorbita una piccola quantità di acqua, minerali, monosaccaridi, peptoni e polipeptidi, componenti medicinali e alcol.

La quantità principale di acqua, minerali, prodotti finali della scomposizione di proteine, grassi, carboidrati, componenti medicinali viene assorbita nell'intestino tenue. Ciò è dovuto a una serie di caratteristiche morfologiche della struttura della mucosa, a causa delle quali aumenta significativamente l'area di contatto con la presenza di pieghe, villi e microvilli). Ogni villo è ricoperto da un epitelio cilindrico a strato singolo, che ha un alto grado di permeabilità.

Al centro è una rete di linfoidi e capillari sanguigni appartenenti alla classe dei fenestrati. Hanno pori attraverso i quali passano i nutrienti. Il tessuto connettivo contiene anche fibre muscolari lisce che forniscono movimento ai villi. Può essere forzato e oscillatorio. Il sistema nervoso metasimpatico innerva la membrana mucosa.

Nell'intestino crasso si formano le feci. La mucosa di questo reparto ha la capacità di assorbire i nutrienti, ma ciò non accade, poiché normalmente vengono assorbiti nelle strutture sovrastanti.

8. Meccanismo di assorbimento di acqua e minerali

L'assorbimento viene effettuato a causa di meccanismi fisico-chimici e modelli fisiologici. Questo processo si basa su modi di trasporto attivi e passivi. Di grande importanza è la struttura degli enterociti, poiché l'assorbimento avviene in modo diverso attraverso le membrane apicale, basale e laterale.

Gli studi hanno dimostrato che l'assorbimento è un processo attivo dell'attività degli enterociti. Nell'esperimento, l'acido monoiodoacetico è stato introdotto nel lume del tratto gastrointestinale, che provoca la morte delle cellule intestinali. Ciò ha portato a una forte diminuzione dell'intensità di assorbimento. Questo processo è caratterizzato dal trasporto di nutrienti in due direzioni e selettività.

L'assorbimento d'acqua viene effettuato in tutto il tratto gastrointestinale, ma più intensamente nell'intestino tenue. Il processo procede passivamente in due direzioni per la presenza di un gradiente osmotico, che si crea durante il movimento di Na, Cl e glucosio. Durante un pasto contenente una grande quantità di acqua, l'acqua dal lume intestinale entra nell'ambiente interno del corpo. Al contrario, quando si consuma cibo iperosmotico, l'acqua del plasma sanguigno viene rilasciata nella cavità intestinale. Vengono assorbiti circa 8-9 litri di acqua al giorno, di cui circa 2,5 litri provengono dal cibo e il resto fa parte dei succhi digestivi.

L'assorbimento del Na, così come dell'acqua, avviene in tutte le sezioni, ma più intensamente nell'intestino crasso. Il Na penetra attraverso la membrana apicale dell'orletto a spazzola, che contiene una proteina di trasporto - trasporto passivo. E attraverso la membrana basale avviene il trasporto attivo: movimento lungo un gradiente di concentrazione elettrochimica.

Il trasporto di Cl è associato al Na ed è anche diretto lungo il gradiente di concentrazione elettrochimico di Na contenuto nell'ambiente interno.

L'assorbimento dei bicarbonati si basa sull'assunzione di ioni H dall'ambiente interno durante il trasporto di Na. Gli ioni H reagiscono con i bicarbonati e formano acido carbonico. Sotto l'influenza dell'anidrasi carbonica, l'acido si decompone in acqua e anidride carbonica. Inoltre, l'assorbimento nell'ambiente interno continua passivamente, il rilascio dei prodotti formati avviene attraverso i polmoni durante la respirazione.

L'assorbimento dei cationi bivalenti è molto più difficile. Il più facilmente trasportabile Ca. A basse concentrazioni, i cationi passano negli enterociti con l'aiuto della proteina legante il calcio per diffusione facilitata. Dalle cellule intestinali, entra nell'ambiente interno con l'aiuto del trasporto attivo. Ad alte concentrazioni, i cationi vengono assorbiti per semplice diffusione.

Il ferro entra nell'enterocita mediante trasporto attivo, durante il quale si forma un complesso di proteine ​​​​ferro e ferritina.

9. Meccanismi di assorbimento di carboidrati, grassi e proteine

L'assorbimento dei carboidrati avviene sotto forma di prodotti finali del metabolismo (mono- e disaccaridi) nel terzo superiore dell'intestino tenue. Il glucosio e il galattosio vengono assorbiti mediante trasporto attivo e l'assorbimento del glucosio è associato agli ioni Na - simport. Mannosio e pentoso entrano passivamente lungo il gradiente di concentrazione del glucosio. Il fruttosio viene fornito per diffusione facilitata. L'assorbimento del glucosio nel sangue avviene in modo più intenso.

L'assorbimento delle proteine ​​avviene più intensamente nelle parti superiori dell'intestino tenue, dove le proteine ​​di origine animale rappresentano il 90-95% e le proteine ​​di origine vegetale il 60-70%. I principali prodotti di degradazione che si formano a seguito del metabolismo sono aminoacidi, polipeptidi e peptoni. Il trasporto degli amminoacidi richiede la presenza di molecole trasportatrici. Sono stati identificati quattro gruppi di proteine ​​di trasporto che forniscono un processo di assorbimento attivo. L'assorbimento dei polipeptidi avviene passivamente lungo un gradiente di concentrazione. I prodotti entrano direttamente nell'ambiente interno e vengono trasportati in tutto il corpo attraverso il flusso sanguigno.

La velocità di assorbimento dei grassi è molto più lenta; l’assorbimento è più attivo nelle parti superiori dell’intestino tenue. Il trasporto dei grassi viene effettuato sotto forma di due forme: glicerolo e acidi grassi costituiti da catene lunghe (oleico, stearico, palmitico, ecc.). Il glicerolo entra passivamente negli enterociti. Gli acidi grassi formano micelle con gli acidi biliari e solo in questa forma vengono inviati alla membrana delle cellule intestinali. Qui il complesso si disintegra: gli acidi grassi si dissolvono nei lipidi della membrana cellulare e passano nella cellula, e gli acidi biliari rimangono nella cavità intestinale. All'interno degli enterociti inizia la sintesi attiva delle lipoproteine ​​(chilomicroni) e delle lipoproteine ​​a densità molto bassa. Queste sostanze entrano poi nei vasi linfatici attraverso il trasporto passivo. Il livello dei lipidi a catena corta e media è basso. Pertanto, vengono assorbiti quasi invariati negli enterociti per semplice diffusione, dove, sotto l'azione delle esterasi, vengono scomposti nei prodotti finali e prendono parte alla sintesi delle lipoproteine. Questo metodo di trasporto richiede costi inferiori, quindi in alcuni casi, quando il tratto gastrointestinale è sovraccarico, viene attivato questo tipo di assorbimento.

Pertanto, il processo di assorbimento procede secondo il meccanismo del trasporto attivo e passivo.

10. Meccanismi di regolazione dei processi di assorbimento

La normale funzione delle cellule della mucosa del tratto gastrointestinale è regolata da meccanismi neuroumorali e locali.

Nell'intestino tenue, il ruolo principale appartiene al metodo locale, poiché i plessi intramurali hanno una grande influenza sull'attività degli organi. Innervano i villi. A causa di ciò, aumenta l'area di interazione della pappa alimentare con la mucosa, aumentando l'intensità del processo di assorbimento. L'azione locale si attiva in presenza di prodotti finali della degradazione delle sostanze e dell'acido cloridrico, nonché in presenza di liquidi (caffè, tè, zuppe).

La regolazione umorale si verifica a causa dell'ormone della villichinina del tratto gastrointestinale. È prodotto nel duodeno e stimola il movimento dei villi. L'intensità dell'assorbimento è influenzata anche da secretina, gastrina, colecistochinina-pancreosinina. Non l'ultimo ruolo è svolto dagli ormoni delle ghiandole endocrine. Pertanto, l'insulina stimola e l'adrenalina inibisce l'attività di trasporto. Tra le sostanze biologicamente attive, la serotonina e l'istamina forniscono assorbimento.

Il meccanismo riflesso si basa sui principi di un riflesso incondizionato, cioè la stimolazione e l'inibizione dei processi avvengono con l'aiuto delle divisioni parasimpatiche e simpatiche del sistema nervoso autonomo.

Pertanto, la regolazione dei processi di assorbimento viene effettuata utilizzando meccanismi riflessi, umorali e locali.

11. Fisiologia del centro digerente

Le prime idee sulla struttura e le funzioni del centro alimentare furono riassunte da I. P. Pavlov nel 1911. Secondo le idee moderne, il centro alimentare è un insieme di neuroni situati a diversi livelli del sistema nervoso centrale, la cui funzione principale è quella di regolare l'attività del sistema digestivo e garantire l'adattamento ai bisogni del corpo . Attualmente sono assegnati i seguenti livelli:

1) spinale;

2) bulbare;

3) ipotalamico;

4) corticale.

La componente spinale è formata dalle cellule nervose delle corna laterali del midollo spinale, che forniscono innervazione all'intero tratto gastrointestinale e alle ghiandole digestive. Non ha un significato autonomo ed è soggetto agli impulsi dei dipartimenti sovrastanti. Il livello bulbare è rappresentato dai neuroni della formazione reticolare del midollo allungato, che fanno parte dei nuclei dei nervi trigemino, facciale, glossofaringeo, vago e ipoglosso. La combinazione di questi nuclei forma un complesso centro alimentare del midollo allungato, che regola la funzione secretoria, motoria e di assorbimento dell'intero tratto gastrointestinale.

I nuclei dell'ipotalamo forniscono alcune forme di comportamento alimentare. Ad esempio, i nuclei laterali costituiscono il centro della fame o della nutrizione. Quando i neuroni sono irritati, si verifica la bulimia: golosità e quando vengono distrutti, l'animale muore per mancanza di nutrienti. I nuclei ventromediali formano il centro di saturazione. Quando vengono attivati, l'animale rifiuta il cibo e viceversa. I nuclei perifornicali appartengono al centro della sete; quando irritato, l'animale necessita costantemente di acqua. L'importanza di questo dipartimento è garantire varie forme di comportamento alimentare.

Il livello corticale è rappresentato dai neuroni che fanno parte del reparto cerebrale dei sistemi sensoriali gustativo e olfattivo. Inoltre, sono stati trovati focolai puntiformi separati nei lobi frontali della corteccia cerebrale, che sono coinvolti nella regolazione dei processi di digestione. Secondo il principio di un riflesso condizionato si ottiene un adattamento più perfetto dell'organismo alle condizioni di esistenza.

12. Fisiologia della fame, dell'appetito, della sete, della sazietà

fame - uno stato del corpo che si verifica durante una lunga assenza di cibo, a causa dell'eccitazione dei nuclei laterali dell'ipotalamo. La sensazione di fame è caratterizzata da due manifestazioni:

1) obiettivo (presenza di contrazioni della fame dello stomaco, che portano a comportamenti di approvvigionamento alimentare);

2) soggettivo (disagio nella regione epigastrica, debolezza, vertigini, nausea).

Attualmente, ci sono due teorie che spiegano i meccanismi di eccitazione dei neuroni ipotalamici:

1) la teoria del "sangue affamato";

2) teoria "periferica".

La teoria del "sangue affamato" è stata sviluppata da IP Chukichev. La sua essenza sta nel fatto che quando il sangue di un animale affamato viene trasfuso in un animale ben nutrito, quest'ultimo sviluppa un comportamento di approvvigionamento di cibo (e viceversa). Il "sangue affamato" attiva i neuroni dell'ipotalamo a causa delle basse concentrazioni di glucosio, aminoacidi, lipidi, ecc.

Esistono due modalità di influenza:

1) riflesso (attraverso i chemocettori delle zone riflessogene del sistema cardiovascolare);

2) umorale (il sangue povero di nutrienti scorre ai neuroni dell'ipotalamo e ne provoca l'eccitazione).

Secondo la teoria "periferica", le contrazioni della fame dello stomaco vengono trasmesse ai nuclei laterali e portano alla loro attivazione.

Appetito - brama di cibo, sensazioni emotive associate al mangiare. Si manifesta a livello della corteccia cerebrale secondo il principio di un riflesso condizionato e non sempre in risposta ad uno stato di fame, e talvolta ad una diminuzione del livello dei nutrienti nel sangue (principalmente glucosio). La comparsa di una sensazione di appetito è associata al rilascio di una grande quantità di succhi digestivi contenenti un alto livello di enzimi.

saturazione si verifica quando la sensazione di fame è soddisfatta, accompagnata dall'eccitazione dei nuclei ventromediali dell'ipotalamo secondo il principio di un riflesso incondizionato. Esistono due tipi di manifestazioni:

1) obiettivo (cessazione del comportamento alimentare e contrazioni della fame dello stomaco);

2) soggettivo (la presenza di sensazioni piacevoli).

Attualmente sono state sviluppate due teorie di saturazione:

1) sensoriale primario;

2) secondario o vero.

La teoria primaria si basa sulla stimolazione dei meccanocettori gastrici. Dimostrazione: negli esperimenti, quando un contenitore viene introdotto nello stomaco di un animale, la saturazione avviene in 15-20 minuti, accompagnata da un aumento del livello di nutrienti prelevati dagli organi di deposito.

Secondo la teoria secondaria (o metabolica), la vera saturazione si verifica solo 1,5-2 ore dopo un pasto. Di conseguenza, il livello di nutrienti nel sangue aumenta, portando all'eccitazione dei nuclei ventromediali dell'ipotalamo. A causa della presenza di relazioni reciproche nella corteccia cerebrale, si osserva l'inibizione dei nuclei laterali dell'ipotalamo.

sete - lo stato del corpo che si verifica in assenza di acqua. Capita:

1) all'eccitazione dei nuclei perifornici durante una diminuzione del fluido dovuta all'attivazione dei volomocettori;

2) con una diminuzione del volume del liquido (c'è un aumento della pressione osmotica, a cui reagiscono i recettori osmotici e dipendenti dal sodio);

3) quando le mucose del cavo orale si seccano;

4) con riscaldamento locale dei neuroni ipotalamici.

Distinguere tra desiderio vero e falso. La vera sete appare quando il livello di liquidi nel corpo diminuisce ed è accompagnata dal desiderio di bere. La falsa sete è accompagnata dall'essiccazione della mucosa orale.

Pertanto, il centro alimentare regola l'attività dell'apparato digerente e fornisce varie forme di comportamento di approvvigionamento alimentare per gli organismi umani e animali.

Autori: Kuzina S.I., Firsova S.S.

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