РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА.

Оглавление

Введение

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА 4

Кровь

Сердце

Сосуды

ПЕЧЕНЬ

ПОЧЕЧНАЯ СИСТЕМА

ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ (ЖКТ)

ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ОБМЕН

КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ СОСТОЯНИЕ (КЩС)

ЛИТЕРАТУРА

Введение

Диапазон заболеваний, при которых могут возникнуть неот­ложные состояния, весьма велик, однако при всем многообразии этиологических факторов их патогенез неизменно включает такие патофизиологические сдвиги, как гипоксия, расстройства гемоди­намики и особенно микроциркуляции, печеночная и почечная не­достаточности, нарушение водно-солевого обмена и кислотно-ще­лочного состояния (КЩС), гемостаза и др. Исходя из этого бес­спорного положения, для правильного понятия патогенеза неотлож­ных состояний необходимо знать анатомо-физиологические основы жизненно важных функций организма.

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Основной функцией легких является обмен О₂ и СО₂ между внешней средой и организмом. Это достигается сочетанием венти­ляции, диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану и легочного кровообращения.

Процесс дыхания условно можно подразделить на три этапа.

1. Первый этап включает в себя доставку кислорода из внешней среды в альвеолы.

2. Вторым этапом дыхания является диффузия О₂ через альвеоляр­но-капиллярную мембрану ацинуса и транспортировка его к тка­ням; движение СО₂ осуществляется в обратном порядке.

3. Третий этап дыхания заключается в утилизации кислорода при биологическом окислении субстратов и образовании, в конечном итоге, энергии в клетках.

Примечание. Регуляция дыхания осуществляется центральной и пе­риферической нервной системой. В кровеносных сосудах находятся хеморецепторы, реагирующие на концентрацию продуктов обмена, парциаль­ное напряжение кислорода и углекислого газа и реакцию внутренней сре­ды организма (рН). Через них осуществляется регуляция объема вентиля­ции, частоты, глубины, длительности вдоха и выдоха, силы сокращений дыхательных мышц.

Первый этап. Адекватность первого этапа зависит от многих факторов, начиная с функции верхних дыхательных путей: очище­ние, согревание, увлажение воздуха. Эффективность очищения вды­хаемого воздуха зависит от количества и качественного состояния макрофагов, содержащихся в слизистых оболочках; они фагоцити­руют и переваривают минеральные и бактериальные частицы. Внут­ренняя поверхность верхних дыхательных путей выстлана реснитча­тым псевдомногослойным эпителием. Его основная функция — эва­куация мокроты из верхних дыхательных путей; в норме из трахеи и бронхов за сутки удаляется до 100 мл мокроты, при некоторых видах патологии до 100 мл/час.

Для нормальной функции верхних дыхательных путей важное значение имеет состояние кашлевого рефлекса. При его нарушении не происходит своевременного освобождения верхних дыхательных путей от слизи и патологического секрета.

Кашель состоит из трех фаз:

—голосовая щель раскрыта, дыхательный объем (ДО) достигает жиз­ненной емкости легких (ЖЕЛ);

—голосовая щель закрыта, альвеолярные ходы раскрываются, аль­веолы и дыхательные пути образуют герметичную систему;

—сокращение диафрагмы резко повышает давление, воздух вы­ходит, открываются альвеолярные ходы, и «запертый» в альве­олах воздух устремляется в бронхи, унося слизь и патологиче­ский секрет.

Различают верхние (полость носа, рта, глотки и гортани) и ниж­ние (трахея, бронхи) дыхательные пути. Емкость верхних дыхатель­ных путей называется анатомическим мертвым пространством, оно приблизительно равно 150 см³ или 2,2 см³ на 1 кг массы. Воздух, заполняющий анатомическое мертвое пространство, в газообмене не участвует. Вентиляция легких зависит от дыхательного обмена и частоты дыханий в 1 мин. Основные параметры вентиляции легких представлены в табл. 1.

Таблица 1. Нормальные величины функциональных проб легких.

Величина вдоха определяется разницей между силой сокраще­ния дыхательных мышц и эластичностью легких. Эластичность лег­ких зависит от поверхностного натяжения жидкости, покрывающей альвеолы и эластичности самой легочной ткани. Вентилируемость легких во время вдоха (по значимости): нижний отдел, передний, задний, верхушка. Работа дыхания увеличивается при заболеваниях легких, сопровождающихся повышением эластичного и неэластич­ного сопротивлений. Этот факт необходимо учитывать при прове­дении искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Примечание. Современная диагностическая аппаратура позволяют в течение 10—15 мин. определить все данные спирограммы, оценить проходимость бронхов на всех уровнях, скорость потока воздуха и вязкость мокроты. Кроме этого, прибор дает заключение о наличии в легких рестрикции или обструкции.

Вторым этапом дыхания является диффузия кислорода через АЦИНУС и транспортировка его к тканям; движение углекислого газа осуществляется в обратном порядке. Ацинус является структурной единицей легких. Он состоит из дыхательной бронхиолы и альвеол. Диффузия кислорода осуществляется за счет парциальной разности его содержания в альвеолярном воздухе и венозной крови, после чего незначительная часть О₂ растворяется в плазме, а большая часть свя­зывается с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, и в таком виде транспортируется к органам и тканям. Соседние альвеолы сообщаются между собой порами межальвеолярных перегородок. Через них возможна незначительная вентиляция альвеол с закупоренными слизью хода­ми, например, при астматическом статусе.

Примечание. Фукция альвеолярно-капиллярной мембраны не огра­ничивается только диффузией газов. Она влияет на химический состав крови, участвует в процессах регуляции свертывающей системы крови и др.

Внутренняя поверхность альвеол покрыта сложным белковым по­верхностно-активным веществом — СУРФАКТАНТОМ. Сурфактантный комплекс препятствует спадению терминальных бронхиол, играет важ­ную роль в регуляции водного баланса, осуществляет противоотечную функцию, оказывает защитное действие за счет противоокислительной активности. Предполагается участие сурфактанта в процессах диффузий О₂ и СО₂ через альвеолярно-капиллярный барьер за счет регулирующего влияния на динамику перикапиллярной, интерстициальной и альвео­лярной жидкости. Сурфактант очень чувстви­телен к различным эндо- и экзогенным факторам: снижение кровообра­щения, вентиляции, уменьшение парциального напряжения кислорода в артериальной крови (р_а О₂ ) вызывают уменьшение его количества, в результате чего нарушается стабильность поверхности альвеол, что мо­жет осложниться возникновением ателектазов.

Третий этап дыхания заключается в утилизации кислорода в цик­ле Кребса. Молеку­лярной основой клеточного дыхания является окисление углерода до углекислого газа и перенос атома водорода на атом кислорода с после­дующим образованием молекулы воды. Данный путь получения энер­гии (аэробный) в организме является ведущим и наиболее эффектив­ным. Так, если из 1 молекулы глюкозы при анаэробном окислении образуется только 2 молекулы АТФ, то при аэробном окислении из нее образуется 38 молекул АТФ. В нормальных условиях 96—98% всей энер­гии, вырабатываемой в организме, образуется в условиях аэробного окисления и только 2—4% приходится на анаэробное. Отсюда ясна исключительная роль адекватного снабжения организма кислородом.

Сосудистое русло легких состоит из 2-х систем: легочной и брон­хиальной. Давление в легочной артерии в среднем равно 17—23 мм рт. ст. Общая поверхность стенок капилляров составляет 30—60 м² , а при физической нагрузке увеличивается до 90 м² . Диастолическое давление в левом желудочке равно 0,2 мм рт. ст. Нормальный кро­воток в системе легочной артерии зависит от величины венозного возврата крови в сердце, сократительной способности миокарда, функционирования клапанов, тонуса артериол и прекапиллярных сфинктеров. В зависимости от конкретных условий, емкость малого круга может значительно меняться, т. к. он относится к системе сосудов с низким давлением.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Взаимосвязь между внешней средой и различными анатомо-физиологическими структурами организма обеспечивает сердечно­сосудистая система (ССС). Рассмотрим основные составляющие ССС: Кровь; Сердце; Сосуды.

Кровь

Основные показатели крови: плотность 1,055—1,065, вязкость в 5—6 раз больше, чем у воды, объем приблизительно равен 8% массы тела (5—6 л). Гематокрит: мужчины — 0,45—0,48, женщины — 0,42—0,45. Эритроциты: основная функция— транспорт кислорода к тканям. Лейкоциты: основная функция — фагоцитоз, иммунные процессы, пирогенные реакции.

Плазма крови представляет собой коллоидно-электролитно-белковый раствор, в котором взвешены форменные элементы. Она имеет большое значение в осуществленнии гемо- и гидродинамики.

Плазма составляет большую часть ОЦК. Содержащийся в ней белок обеспечивает значительную часть коллоидно-осмотического давления крови. Белки плазмы, особенно альбумины, связывают лекарственные вещества, токсины и транспортируют их к местам разрушения.

Для крови характерно увеличение вязкости в зависимости от градиента скорости. В свою очередь, от вязкости зависит еще одно свойство крови — текучесть, величина, обратная вязкости. Вязкость возрастает при сахарном диабете (на 20%), при коматозных состоя­ниях, коронарной недостаточности, дегидратации, шоке и т. д.

При этом основной причиной снижения текучести является увеличение гематокрита и возрастание концентрации глобулинов и фибриноге­на. Уменьшение вязкости наблюдается при гипертермии, лечении антикоагулянтами, декстранами. Кроме этого, текучесть крови за­висит от физико-химических свойств форменных элементов (их кон­центрации, взаимодействия между собой и сосудистой стенкой).

Кислородно-транспортная функция крови

Кровь осуществляет свою кислородно-транспортную функцию благодаря наличию в ней гемоглобина, разности парциального дав­ления газов на этапе их транспортировки и ряда некоторых других факторов.

Таблица. Парциальное давление дыхательных газов на различных участках их транспортировки у здоровых людей в покое

В условиях покоя организм потребляет 250 мл О₂ в 1 мин., а при значительной физической нагрузке эта величина может возрасти до 2500 мл/мин.

Механизм доставки О₂ к тканям.

Кислород в крови находится в двух видах — физически раство­ренный в плазме и химически связанный с гемоглобином (НЬ).

Физически раство­ренный в плазме О₂ составляет всего 3% от минимальной потребности организма эта вели­чина настолько мала, что ею в дальнейшем можно пренебречь.

Единст­венным реальным переносчиком кислорода в организме может быть только гемоглобин.

При присоединении кислорода к гемоглобину последний превращает­ся в оксигемоглобин. Объем переносимого кислорода зависит, в свою очередь, от суммарного количества циркулирующего гемо­глобина и его кислородной емкости, что, в конечном итоге, оп­ределяет кислородную емкость крови — это то количество кисло­рода, которое одномоментно находится в связанном виде с НЬ в артериальной крови.

Кислородная емкость 1 г гемоглобина составляет 1,34 мл, следовательно, должная величина кислородной емкости крови будет равна НЬ • 1,34, или при НЬ, равном 150 г/л, 150 г умножаем на 1,34 мл и получа­ется, что

При условии 100% на­сыщения крови кислородом в одном литре крови будет находиться 201 мл связанного кислорода, это и есть величина кислород­ной емкости крови.

Организм в нормальных условиях утилизирует только 25% имеюще­гося в артериальной крови кислорода. Оставшиеся невостребован­ными 75% служат для обеспечения так называемого «запаса прочно­сти» организма по кислороду.

Уровень насыщения гемоглобина кислородом (sO₂ ) зависит не только от суммарного количества гемоглобина, но и от пар­циального давления ки­слорода в крови (рО₂ ), рН внутренней среды и температуры тела.

На тканевом уровне чем дальше от легких, тем рН тканей ста­новится меньше (один из компонентов закисления — накопле­ние избытка углекислого газа), а это уменьшает сродство гемо­глобина к кислороду; благодаря этому артериальная кровь лег­ко отдает его тканям на уровне системы микроциркуляции. Обратным током кровь, ставшая к этому моменту уже веноз­ной, попадает в сеть легочных капилляров, где рН значительно выше, чем в венозной сети. В результате этого сродство гемо­глобина к кислороду восстанавливается и процесс переноса ки­слорода возобновляется.

Температуры тела . Чем она выше, тем меньше будет сродство гемоглобина к кислороду и наоборот. Знание этого фактора дает объяснение одной из причин возникно­вения признаков острой дыхательной недостаточности у больных с высокой температурой. Кроме вышеуказанных факторов, на транс­портную функцию кислорода существенную роль оказывает и внут­риклеточный органический фосфат. Он непосредственно образуется в эритроцитах, находится в молекуле гемоглобина и влияет на ее сродство к кислороду. Повы­шение уровня уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, а понижение концентрации приводит к увеличению его сродства к О_2.

При наличии легочных заболеваний, сопровож­дающихся развитием хронической гипоксии, содержание 2, 3-ДФГ повышается и, соответственно, уменьшается сродство НЬ к О₂ , что вызывает улучшение снабжения тканей кислородом. При кетоацидотической коме наблюдается обратный процесс. Осложняющий ее течение декомпенсированный метаболический ацидоз нарушает об­разование 2, 3-ДФГ в эритроцитах, вследствие чего сродство гемо­глобина к кислороду возрастает и нарушаются условия его отдачи на тканевом уровне. В консервированной крови, особенно с дли­тельным сроком хранения, уровень 2, 3-ДФГ снижается, поэтому при ее переливании нарушается отдача кислорода тканям.

Заключение.

К факторам, приводящим к возрастанию сродства НЬ к О₂

· увеличение рН;

· уменьшение рСО₂ ;

· уменьшение концентрации 2, 3-ДФГ и неорганического фосфата;

· снижение температуры тела;

· алкалоз.

Потребление кислорода, кроме функционального состояния гемоглобина, в определенной мере отражает компенсаторную роль гемодинамики. Увеличение минутного объема кровообращения (МОК) может компенсировать недостаток кислорода в крови.

Транспорт углекислого газа (СО₂ ). Конечным продуктом аэроб­ного гликолиза является углекислый газ. Он образуется в клетках и реагирует с водой, в результате чего получается угольная кислота, которая, в свою очередь, диссоциирует на ионы водорода и НСО³ ~. Эта реакция происходит во всех водных секторах и эритроцитах. Далее углекислота диффундирует через клеточные мембраны и попадает в венозную кровь. В состоя­нии покоя за 1 мин. в тканях образуется и выделяется легкими при­мерно 180 мл СО_2. Часть углекислого газа физиче­ски растворена в плазме крови. не более 6—7% от его суммарного количества. Примерно 3—10% углекислого газа из тканей к легким транспортируется в виде карбаминовой формы.

Основное количество углекислого газа (более 80%) транспор­тируется из тканей к легким в форме бикарбоната, важнейшая роль в этом механизме принадлежит гемоглобину и его способности к процессам оксигенации и деоксигенации. Оксигенированный гемо­глобин (НЪО₂ ) является более сильной кислотой, чем деоксигенированный, благодаря этому обеспечивается связывание СО₂ в ткане­вых капиллярах и освобождение его в легочных.

Показатели газов крови

Для знания точного содержания газов нужно одновременно исследовать артериальную, венозную и капиллярную кровь. Однако если у больного нет существенных нарушений газообмена, о состоя­нии газов вполне адекватно можно судить по динамике их содержа­ния в «артериализированной» капиллярной крови. Для ее получе­ния необходимо предварительно согреть или хорошо в течение 5 мин. отмассировать мочку уха или палец кисти.

Исследование рО₂ и рСО₂ проводят при помощи анализаторов микрометодом Аструпа. Каждый такой прибор оборудован микро-ЭВМ, и все расчеты содержания кислорода в крови осуществляются в автоматическом режиме.

SaO₂ — насыщение кислородом артериальной крови

р_а О₂ — парциальное напряжение кислорода в артериальной крови

Примечание.

Приведенные данные касаются лиц молодого и среднего возраста. С возрастом происходит снижение рСО₂ и SaO₂

Сердце

Основные электрофизиологические характеристики сердца: воз­будимость, сократимость, проводимость, автоматизм. Функция серд­ца, как насоса, зависит от состояния эндокарда, миокарда, перикар­да, состояния клапанного механизма, ЧСС и ритма.

Основной путь выработки энергии для сердца — аэробный. Одно из важнейших свойств сердца — возбудимость, которая обусловлена периодическим изменением трансмембранного потенциала. Сумма этих изменений в виде биотоков регистрируется на ЭКГ.

Ведущий показатель адекватной работы сердца — ударный объем (УО; синоним — систолический объем, норма: 60—80 мл) и производ­ная от него величина: минутный объем сердца (МОС); равен УО • ЧСС, норма 5-6 л).

Сосуды

Привязка кровотока к органам и тканям осуществляется при помощи пяти видов кровеносных сосудов:

1. Сосуды-буферы, или артерии.

2. Сосуды-емкости, или вены.

3. Сосуды распределения (сопротивления) — это артериолы и венулы.

4. Сосуды обмена — капилляры.

5. Сосуды-шунты.

Структурной единицей системы микроциркуляции является КАПИЛЛЯРОН, состоящий из артериолы, венулы, капилляров и артерио-венозного анастомоза.

Тонус артериол в головном мозге и сердце регулируется через хеморецепторы, реагирующие на рН, р_а СО₂ , а в других органах и системах еще и симпатической нервной системой.

Движущая сила обмена веществ на уровне капилляров — гид­родинамическое (ГД) и коллоидно-осмотическое давление (КОД).

Лимфатическая система обеспечивает постоянство плазмы кро­ви и межклеточной жидкости. Объем лимфы приблизительно 2 л, скорость лимфотока 0,5—1,0 мл/сек.

ПЕЧЕНЬ

Печень занимает одно из центральных мест в метаболизме ор­ганизма: регулирует энергетический баланс (вырабатывает 1/7 ко­личества энергии), водно-солевое и кислотно-щелочное состояние, свертывание крови, теплообмен и детоксикацию, образование бел­ка, конъюгацию билирубина и образование желчи. Структурной еди­ницей печени является ГЕПАТОЦИТ. Он представляет из себя об­разование, состоящее из бассейна терминальной артериолы и во­ротной венулы, терминальных желчных протоков и ветвей лимфа­тических капилляров. Гепатоциты периферических отделов печеноч­ных долек накапливают различные вещества, в т. ч. и высокоэргиче-ские соединения, участвуют в детоксикации; гепатоциты централь­ных отделов печеночных долек осуществляют метаболизм билиру­бина и экскрецию в желчные капилляры ряда веществ эндо- и экзо­генного происхождения.

ПОЧЕЧНАЯ СИСТЕМА

В системе поддержания постоянства объема и состава жидко­стей организма основным эффекторным органом является почка. Структурная единица почек — НЕФРОН. Образуя первичную мочу из плазмы крови, почки избирательно возвращают в кровоток необ­ходимые компоненты и выводят с вторичной мочой избыток воды, солей, Н+ и органические метаболиты, накопление которых вызы­вает интоксикацию. Количество и состав мочи, в отличие от других жидкостей организма, может колебаться в значительных пределах. Процесс образования мочи представляет собой несколько взаимо­связанных между собой процессов: ультрафильтрацию, реабсорбцию, секрецию и экскрецию. Продуктом ультрафильтрации является пер­вичная моча, состав которой отличается от состава плазмы крови, в основном, содержанием белка: в ультрафильтрате его в 1000 раз мень­ше, чем в плазме. На этапе реабсорбции приблизительно 99% пер­вичной мочи всасывается. Окончательный состав мочи формирует­ся благодаря секреции Н⁺ и К⁺ . Фильтрационная функция почек прекращается при давлении в a. renalis, равном 80 и менее мм рт. ст. Среднесуточный объем мочи — 1,5 л, плотность — 1,014-1,021.

Кроме почек, определенную роль в выделительной функции организма играют легкие, кишечник и кожа. Через легкие за сутки с дыханием выделяется 0,4—0,6 л воды. Приблизительно столько же выделяется и через кожные покровы. При повышении температуры тела на 1ºС происходит увеличение потери воды за сутки через легкие в объеме 0,5 л и на столько же возрастает потеря через кожу. С калом за сутки выделяется 150—200 мл воды.

ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ (ЖКТ)

В течение суток организм выделяет в просвет кишечника при­мерно 8—10 л пищеварительных соков (слюна — 1,5 л, желудочный сок — 2,5 л, желчь — 0,5 л, секрет поджелудочной железы — 0,7 л, тонкокишечный сок — 3,0 л) и все обратно всасывает. При патоло­гии ЖКТ (рвота, понос) теряется большое количество пищевари­тельных соков


8-09-2015, 21:49