Материал: Ekzamen_po_fiziologii_2020

Охарактеризуйте узловые механизмы функциональной системы, определяющей половые функции организма

Внутренний результат - определенный уровень половых гормонов в крови. К половым гормонам относятся прежде всего мужские половые гормоны — андрогены и женские половые гормоны — эстрогены и прогестины, вырабатываемые половыми железами.

По достижении полового созревания основную роль по выработке половых гормонов берут на себя половые железы: семенники у мужских (у человека — яички) и яичники у женских особей.

Половые гормоны, кроме специфического участия в организации половых функций, оказывают на организм широкое воздействие, влияя, в частности, на процессы тканевого метаболизма, на функциональное состояние нейронов в определенных структурах мозга и т.д. Выработка половых гормонов в организме определяется не только половыми железами, но находится в тесной зависимости от внешних влияний: в женском организме в форме менструального цикла.

Гормональный фон создает как бы основу, обеспечивающую половую функцию, направленную на воспроизведение. Особенностью функциональной системы воспроизведения является то, что она строится на различных гормональных механизмах саморегуляции в женском и мужском организмах.

Внешнее звено саморегуляции - механизмы активного взаимодействия особей противоположного пола в плане достижения биологического и социального результата, осуществления полового акта, воспроизведения и продления вида.

Гормональная и репродуктивная функции мужского и женского организма находятся под контролем сложной нейроэндокринной организации, включающей в себя гипоталамус, гипофиз, периферические железы внутренней секреции.

Первым уровнем, где реализуются гормональные эффекты, являются различные органы и ткани. Их клетки, дифференцируясь, приобретают специфические рецепторы к широкому спектру гормонов.

Среди межклеточных тканевых регуляторов ведущую роль играют простагландины. Их действие опосредуется через циклический аденозинмонофосфат.

Вторым уровнем нейроэндокринной регуляции являются периферические железы внутренней секреции. Продуцируемые ими гормоны, поступая в кровь, обладают дистантным и пролонгированным во времени действием. Воздействуя на территориально разобщенные органы, гормоны способствуют объединению их специфической деятельности. Например, молочная железа и матка обладают чрезвычайно высокой чувствительностью к половым гормонам.

Периферические эндокринные железы в свою очередь регулируются тройными гормонами гипофиза — третий уровень. Четвертый уровень составляют гипоталамические центры, которые посредством гормонов контролируют тропные функции аденогипофиза.

Пятый уровень — экстрагипоталамические влияния, непосредственно участвующие в регуляции нейросекреторных функций гипоталамических центров

Охарактеризуйте узловые механизмы функциональной системы, поддерживающей оптимальный для метаболизма уровень глюкозы в крови

Содержание глюкозы в артериальной крови взрослого человека составляет 4,2—6,4 ммоль/л. В венозной крови содержание глюкозы обычно несколько ниже, чем в артериальной, так как часть ее переходит из крови в ткани в процессе обмена. Артериовенозная разница зависит от специфики органа и уровня его активности: в период активной работы поглощение глюкозы возрастает и артериовенозная разница увеличивается, что косвенно говорит о функциональной активности того или иного органа.

Периодические изменения уровня глюкозы в крови у человека и животных обусловлены суточными и сезонными колебаниями, приемом пищи, эмоциональным состоянием и возрастными особенностями. Нормальный уровень глюкозы в крови, так же как и его изменения, воспринимается специальными хеморецепторами, чувствительными к изменению концентрации глюкозы крови. Глюкозорецепторы расположены в печени, сосудах, желудочно-кишечном тракте, центральной нервной системе.

Центральные глюкозорецепторы расположены в вентромедиальном отделе гипоталамуса и через рилизингфакторы оказывают активирующее влияние на передний отдел гипофиза, а через него на деятельность таких желез внутренней секреции, как щитовидная железа, надпочечники и поджелудочная железа

Кровообращение Охарактеризуйте основные свойства и особенности сердечной мышцы, обеспечивающие кровообращение

Особенности и свойства сердечной мышцы:

1. псевдосинцитий (состоит из клеток кардиомиоцитов, которые объединены нексусами → возбуждение распространяется во все стороны)

2. подчиняется закону «все или ничего»

3. закон Франка Старлинга – сила сердечных сокращений прямо пропорциональна степени первоначального растяжения сердечной мышцы

4. автоматия связана с существованием трех видов кардиомиоциотов ( атипичные – кардиомиоциты проводящей системы сердца, типичные – рабочие сократительные, секреторные – выделяют ПНУФ

В пейсмейкерных клетках за фазой реполяризации следует фаза медленной диастолической деполяризации (МДД), которая приводит к снижению МП до порогового уровня и возникновению ПД. МДД – это местное, не распространяющееся возбуждение, в отличие от ПД, который является распространяющимся возбуждением. Во-первых, пейсмейкерные клетки даже в условиях «покоя» имеют повышенную проницаемость для ионов Nа+, что приводит к снижению МП( кот.-50-70). Во-вторых, в период реполяризации на мембране открываются только медленные натрий-кальциевые каналы, так как быстрые натриевые каналы из-за низкого МП уже инактивированы. Таким образом, пейсмекерные клетки отличаются от кардиомиоцитов: 1) низким уровнем МП – около 50–70 мВ; 2) наличием МДД; 3) близкой к пикообразному потенциалу формой ПД; 4) низкой амплитудой ПД – 30–50 мВ без явления риверсии овершута (т.е. без перезарядки мембраны)

5. не способна к тетанусу

Микроструктура и физиологические свойства сердечной мышцы. Сердце человека — четырехкамерный полый мышечный орган, состоящий из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая части сердца разделены перегородкой. Предсердия и желудочки отделены друг от друга с помощью створчатых (атриовентрикулярных) клапанов. Правое предсердие от правого желудочка отделяет трехстворчатый клапан, а левое предсердие от левого желудочка – двухстворчатый (митральный). Желудочки от магистральных сосудов (аорты и легочного ствола) отделены полулунными клапанами. Клапанный аппарат работает по принципу разности давления между полостями, которые эти клапаны разделяют. Клапаны обеспечивают одностороннее движение крови

Сердце состоит из 3х оболочек: зндокарда(РВСТ+эндотелий)(он образ. складки=клапаны), миокарда(поперечнополосатая мышечная ткань), эпикарда( висцеральный листок перикарда).Перикардсерозная оболочка кот.образует сердечную сумку, состоит из 2х листков: париетального(он прилежит к окружающему в-ву) и висцеральному, между ними щель заполненная жидкостью которая уменьшая трение сердца о окруж.ткани при его сокращении.

Мышечная ткань сердца состоит из клеток — кардиомиоцитов. Различают: проводящие, сократительные, секреторные миоциты. У кардиомиоцитов есть внешняя оболочка (сарколемма), ядро, митохондрии и продольные сократительные элементы — миофибриллы. Кардиомиоциты соедениются друг с другом в функциональные волокна при помощи вставочных дисков. Вставочные диски-это контакты 3х видов:интердигитации, десмосомы, нексусы. Характерной особенностью является наличие зон плотного прилегания мембран кардиомиоцитов — нексусов. Там создается низкое электрическое сопротивление по сравнению с другими областями мембраны, что обеспечивает быстрый переход возбуждения с одного волокна на другое, это определяет ряд ее особенностей.

Проводящие кардиомиоциты образуют проводящую систему сердца.

Секреторные кардиомиоциты находятся в предсердиях(преимущественно в правом) и вырабатывают натрийуретический гормон-регулятор АД и количества циркулирующей крови. Св-ва сердечной мышцы:

1. сократимость - способность изменять свою форму и величину под действием раздражителя, растягивающей силы или крови. Сердце сокращается ритмично, сначало предсердия, затем желудочки. Подчиняется закону «все или ничего»: на пороговое раздражение-сокращение максимальной амплитуды.

2. растяжимость – под влиянием растягивающей силы (давления) увеличивает длину без заметного нарушения структуры.

3. эластичность – восстановление исходного состояния мышцы после прекращения действия деформирующей силы.

4. возбудимость - способность сердца приходить в состояние возбуждения и генерировать потенциалы действия под действием раздражителя.

5. проводимость-способность проводить возникающее возбуждение.

6. автоматией – способностью сердца ритмически возбуждаться и сокращаться под влиянием импульсов, воз- никающих в нем самом.

Экстрасистолия -распространённая форма аритмии, это внеочередное сокращение сердца, возникающее в период относительной рефрактерности из-за действия сверхпорогового раздражителя. В зависимости от того, где возникает новый очаг возбуждения, различают: синусовую, предсердную и желудочковую экстрасистолы. Желудочковая экстрасистола отличается следующей за ней более продолжительной, чем обычно, компенсаторной паузой. Она возникает в результате выпадения очередного нормального сокращения. При этом импульсы, возникшие в синоатриальном узле, поступают к миокарду желудочков, когда они еще находятся в состоянии абсолютной рефрактерной фазы.

При синусовых и предсердных экстрасистолах компенсаторная пауза отсутствует.

Причины экстрасистолии:

1. изменения ионного состава крови и внеклеточной жидкости. Так, снижение внеклеточной концентрации К+ (ниже 4 ммоль/л) повышает активность пейсмекера и приводит к активации гетерогенных очагов возбуждения и как следствие – к нарушению ритма

2. Большие дозы алкоголя, курение табака

3. Гипоксия значительно изменяет метаболизм в кардиомиоцитах и может привести к появлению экстрасистол.

4. в период полового созревания у спортсменов в результате перетренировок также могут возникать единичные экстрасистолы.

5. изменения со стороны вегетативной нервной системы и коры больших полушарий.

Объясните ионные механизмы возникновения потенциала действия сократительных кардиомиоцитов, проанализируйте изменение возбудимости в различные фазы потенциала действия

Сократительные кардиомиоциты в состоянии покоя характеризуются низкой проницаемостью для Na+, поэтому спонтанных сдвигов мембранного потенциала в них не наблюдается.

Потенциал действия кардиомиоцитов состоит из фазы быстрой деполяризации, начальной быстрой реполяризации, переходящей в фазу медленной реполяризации (фаза плато), и фазы быстрой конечной реполяризации.

Фаза быстрой деполяризации создается резким повышением проницаемости мембраны для ионов натрия, что приводит к возникновению быстрого входящего натриевого тока. Происходит изменение знака мембранного потенциала с -90 до +30мВ. Деполяризация мембраны вызывает активацию медленных натрий-кальциевых каналов, в результате чего возникает дополнительный деполяризирующий входящий кальциевый ток, который приводит к фазе плато в то время как натриевые каналы инактивируются и клетки находятся в абсолютной рефрактерности.

Конечная реполяризация в клетках миокарда обусловлена постепенным уменьшением проницаемости мембраны для кальция и повышением проницаемости для калия. В результате входящий ток кальция уменьшается, а выходящий ток калия возрастает, что обеспечивает быстрое восстановление потенциала покоя. В конце периода реполяризации постепенно закрываются калиевые каналы и реактивируются натриевые.

Длительность потенциала действия кардиомиоцитов составляет 300—400 мс, что соответствует длительности сокращения миокарда. Потенциал покоя поддерживается на уровне -90мВ и определяется ионами К+.

Калий-натриевый насос создает ПП. Он может быть инактивирован под действием сердечных глюкозидов (препараты наперстянки, строфантина), которые приводят также к повышению внутриклеточной концентрации Nа+, снижению интенсивности обмена внутриклеточного Са2+ на внеклеточный Nа+, накоплению Са2+ в клетке. В результате сократимость миокарда возрастает. Ее можно увеличить и за счет повышения внеклеточной концентрации Са2+, а также с помощью веществ (адреналин, норадреналин), увеличивающих вход Са2+ во время ПД. Если удалить Са2+ из внешней среды или заблокировать вход Са2+ во время ПД то сократимость сердца уменьшается.

Раскройте современные представления о субстрате и природе автоматии сердечной мышцы. Объясните ионные механизмы возникновения потенциала действия пейсмекерных кардиомиоцитов

Автоматизм — способность сердца сокращаться под влиянием возникающих в нем возбуждений вне организма. Можно наблюдать, если поместить изолированное сердце лягушки в раствор Рингера, а сердце млекопитающего в теплый оксигенированный раствор, приближающийся по своему составу к плазме крови. Субстрат автоматии-проводящая система сердца. Состоит из: синусноатриального узла, атриовентрикулярного узла, пучка Гиса и волокон Пуркинье.

Ритмическая деятельность происходит благодаря наличию в области ушка правого предсердия—синусного узла. От него по проводящим волокнам возбуждение идет к атриовентрикулярному узлу, расположенного в перегородки между предсердиями и желудочками. Здесь возбуждение переходит на миокард желудочков по волокнам пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка) и достигает волокон Пуркинье. В норме водителем ритма сердца является синусный узел он обладает всеми качествами истинного пейсмекера, а именно: • повышенной чувствительностью к влияниям гуморальной и нервной природы