Регуляция процессов мочевыведения и мочевыпускания.

Поступление мочи в мочевой пузырь. Это многоэтапный процесс. Образовавшаяся моча заполняет собирательные трубки, затем чашечки различного порядка и затем почечные лоханки. Лоханки имеют систолу и диастолу. Заполнение происходит в диастолу, длится 4с. По мере растяжения лоханок возбуждаются механорецепторы, и начинается систола лоханки, длится 3 с. В это время открываются мочеточники и лоханка опорожняется. Гладкая мышца лоханки имеет автоматию.

Работа мочеточников. Гладкие мышцы мочеточника также обладают автоматией. Обеспечивают перемещение мочи за счет перистальтических сокращений с частотой 5 в минуту.

Мочевой пузырь обладает пластическим тонусом, т. е. наполнение его до 150 мл. не сопровождается возбуждением рецепторов стенки, давление в пузыре не растет. Предполагают, что это обеспечивают I – II поясничные сегменты, где находятся симпатические центры.

Схема процессов при наполнении мочевого пузыря.

Наполнение → возбуждение → I – II сегмента поясничного отдела сп. мозга, повышение тонуса сфинктера и снижение тонуса стенки пузыря.

Мочеиспускание

↓ ↓

произвольное непроизвольное

Рецепторы растяжения находятся во всех 4^х слоях пузыря. Это инкапсулированные и неинкапсулированные нервные окончания.

Центр мочеиспускания находится в II – IY сакральных сегментах.

Непроизвольное мочеиспускание. Появление напряжения в стенке пузыря возбуждает механорецепторы. Афферентный сигнал идет в центр мочеиспускания сакрального отдела и по парасимпатическим нервам происходит расслабление внутреннего гладкомышечного сфинктера мочевого пузыря и сокращение тела.

При произвольном мочеиспускании афферентный сигнал поступает в соматосенсорную зону коры. Эфферентные влияния осуществляются по пирамидному пути, который заканчивается на α – мотонейронах, иннервирующих наружный поперечнополосатый сфинктер. Сфинктер расслабляется и происходит произвольное мочеиспускание.

Нарушение выделительной функции почек.

I Анурия приводит к гиперазотемии, нарушению водносолевого обмена, нарушению КЩР.

Причины анурии:

1) ↑АД; 2) патология почки; 3) патология мочевыводящих путей.

II Полиурия – причины: (несахарный диабет)

1) ↑АД; 2) ↓АДГ; 3) повышение сахара в крови выше 10 ммоль/л. (порог выведения глюкозы). 4) сужение выносящей артериолы.

Уреми́я (от греч. uron—моча и haima— кровь), — острое или хроническое самоотравление организма, обусловленное почечной недостаточностью; накопление в крови главным образом токсических продуктов азотистого обмена (азотемия), нарушения кислотно-щелочного и осмотического равновесия. Проявления: вялость, головная боль, рвота, диарея, кожный зуд, судороги, кома и др.

 

Билет №31

1.Преобразование и передача информации по проводящим путям и нейронам разных уровней ЦНС. Формы отражения информации в организме (ощущение, восприятие, представление, принятие решения). Способы отражения: конкретно чувственное и с помощью кодов.

 

2.Механизмы, обеспечивающие приток крови к сердцу, модулирующие влияния на приток крови.

Сосуды возврата крови в сердце. Это средние, крупные и полые вены, выполняющие роль коллекторов. Емкость этого отдела 18% и в физиологических условиях меняется мало.

Механизмы, обеспечивающие приток крови к сердцу.

1) Систола левого желудочка создающая движущую силу (30% венозного возврата).

2) Разность давлений в венах и полостях сердца. В венах вне грудной полости Р = 5 – 9 мм. рт. ст., в предсердиях во время диастолы – 0 – 3мм. рт. ст.

Движущая сила равна Р вен. – Р сердца. В среднем 5 – 9мм. рт. ст.

3) Присасывающая способность сердца.

Она связана с потенциальной энергией эластических элементов накопившейся в систолу. Растянутые в систолу эластические элементы в диастолу работают как пружины.

«Пружина сверху» - в систолу крупные сосуды и соединительная ткань, укрывающая сердце растягиваются, а диастолу эти ткани сокращаются и как на пружине подтягивают сердце навстречу потоку крови.

«Пружина внутри».

1) Создается деформацией в систолу соединительного каркаса и мышечных волокон сердца. Благодаря этим силам в диастолу сердце стремится расширятся и это создает внутри его отрицательное давление, увеличивается приток крови к сердцу.

2) В начале систолы желудочков предсердно-желудочковая перегородка оттягивается вниз, увеличивается объем предсердий, и отрицательное давление в нем способствует увеличению венозного возврата.

Модулирующее влияние на приток крови к сердцу.

1) Отрицательное давление в грудной полости. Вдох – 9мм. рт. ст., выдох – 3мм. рт. ст. При пневмотораксе исчезает отрицательное давление.

2) Изменение емкости венозных сосудов.

В норме 75% от ОЦК находится в венозных сосудах. При резком падении АД, после мышечной нагрузки, при ортостатике это количество крови может возрасти до 80 – 90%, при этом снижается венозный возврат.

Но его можно менять, изменяя положение тела или конечностей относительно сердца.

3.Выделение азотистых продуктов, концентрационная способность почек, ее регуляция.

Азотистые продукты выводятся постоянно, т. к. очень плохо реабсорбируются. В почке происходит концентрация мочевины при хорошей реабсорбции воды. В этом заключается концентрационная способность почки. Мочевина повышает осмотическое давление мочи, а это удерживает воду. Существуют пределы концентрационной способности. Максимальная концентрация в моче достигается при уменьшении ее количества до 400 мл. за сутки, при этом Р_осм. мочи = 25 атм. Но если моча не выводится, наступает обезвоживание организма.

Проверка концентрационной способности почек проводится так: Выпивается 1 литр воды. Она должна выводиться за время от 3 до 6 часов. В первые 2 часа выводится 75% принятой воды.

Регуляция концентрационной способности почки связана с регуляцией реабсорбции Н₂О.

Почка является компонентом многих функциональных систем по поддержанию различных констант гомеостаза.

1) Путем регуляции водносолевого гомеостаза почка включается в поддержание Р_осм, АД, ОЦК, ионного состава крови. Существует определенное соотношение между Na и К, Са и Р. Водно – солевой гомеостаз определяет важнейшие свойства клеток и тканей (метаболизм, возбудимость, проводимость, сократимость, секреция и др.) и функции практически всех физиологических систем.

4.

 

Билет 32

1. Зрительный анализатор (хар-ка раздражений: частота и длина волн видимого, спектра, действия света, их кодирование)

Это совокупность органов и тканей, обеспечивающая восприятие, кодирование и декодирование зрительной информации.

Зрительный анализатор обеспечивает.

1) кодирование длины волны и интенсивности света.

2) восприятие формы предмета.

3) ясное видение за счет работы аккомодационного аппарата.

4) зрачок обеспечивает глубину резкости.

5) адаптацию к различной освещенности.

Характеристика раздражений: частоты видимого спектра, интенсивности действия света.

Свет – это электромагнитные колебания, которые характеризуются частотой и длиной волны, интенсивностью.

1) Частота колебаний видимой части спектра 10 – 15 гц. Для характеристики излучения используют длину волны в нм. Это расстояние, которое проходит свет за время, необходимое для одного колебания.

2) Интенсивность – это яркость выражается в децибелах.

Кодирование информации в сетчатке.

Сетчатка – отдел мозга, вынесенный на периферию. Состоит из рецепторов и нейронов.

В сетчатке различают 2 нейронные сети.

I «Вертикальная» сеть воспринимает информацию и передает в мозг. Образована:

1) фоторецепторами.

2) биполярными клетками.

3) ганглиозными, образующими зрительный нерв. Вертикальная сеть представляет собойявление конвергенции фоторецепторов на биполярных клетках и биполярных клеток на ганглиозных.

II Горизонтальная сеть.

Модифицирует передачу информации. Образована:

1) горизонтальными клетками.

2) амакриновыми.

Это тормозные нейроны, ограничивают распространение зрительного возбуждения внутри сетчатки. Обеспечивают латеральное торможение.

Горизонтальные соединяют фоторецепторы с одной биполярной клеткой, изменяя величину рецептивного поля биполярной клетки.

Амакриновые клетки обеспечивают подключение различного количества биполярных клеток к одной ганглиозной, регулируя ее рецептивное поле. Горизонтальная нейронная сеть участвует в обеспечении процессов световой и темновой адаптации, обеспечивает восприятие формы предмета через латеральное торможение.

Биоэлектрические явления.

В сетчатке передача информации происходит безимпульсным путем – медиатором и постсинаптическим потенциалом. Ганглиозная клетка первая генерирует ПД. В обработке зрительной информации принимают участие верхние бугры четверохолмия, латеральное коленчатое тело, затылочная область коры.

Роль отделов ЦНС.

Бугры четверохолмия управляют наведением взора, если объект появляется на периферии поля зрения.

Латеральное коленчатое тело – обеспечивает восприятие контраста, света и темноты.

Кора.

В зрительных областях коры происходит:

1) бинокулярная суммация возбуждений от правого и левого глаза, причем во многих случаях сигналы от какого – либо одного глаза доминируют.

2) в затылочной доле – зрительный анализатор речи.

3) в височной области – зрительное обучение, понимание образов.

Окончательное понимание образов осуществляется с участием ассоциативной коры.

Периферический отдел зрительного анализатора.

1) Оптическая система глаза – обеспечивает ясное видение.

Это сложная линзовая система, которая формирует на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение. Представлена: – роговицей,

- передней и задней камерами глаза,

- радужной оболочкой,

- хрусталиком,

- стекловидным телом.

Стекловидное тело – это внеклеточная жидкость с коллагеном и гиалуроновой кислотой в коллоидном растворе.

Оптическая система глаза обеспечивает преломление (рефракцию) лучей.

Ясное видение возможно в том случае, если изображение предмета после преломления отраженных от него лучей оказывается на сетчатке.

 

2. Локальный ответ, КУМП, ПД, его фазы, ионный механизм, виды импульсного ответа, следовой потенциал.

Биоэлектрические процессы развиваются на мембране клеток и представлены потенциалом покоя (ПП) и потенциалом действия (ПД).

Последовательность развития событий при кодировании информации можно представить в виде следующей схемы:

Информация → клетка → изменение ПП → локальный ответ →разновидности импульсной активности.

Роль мембраны.

1.Барьерная функция связана с наличием бислоя липидов, обеспечивающего избирательную проницаемость для жирорастворимых молекул и почти полную непроницаемость для ионов.

2.Транспртная функция связана с работой белковых каналов, по которым ионы перемещаются через мембрану.

Виды ионных каналов.

А.По способу открытия различают хемочувствительные и потенциалзависимые;

Б.По скорости открытия и закрытия – быстрые и медленные;

Каналы могут быть в открытом и закрытом состоянии. Открытие каналов приводит к пассивному транспорту ионов по градиенту концентрации и, как следствие, изменению заряда мембраны.

3.Рецепторная функция. Мембрана содержит рецепторы к химическим веществам. Взаимодействие данного вещества с рецептором открывает хемочувствительные ионные каналы и возникает ответ клетки на информацию, переданную гуморальным путем.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА. ПП - это разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны. Внутри заряд отрицательный, снаружи – положительный.

Величина ПП: скелетные мышцы - -60 -90 мВ, нейрон - -50 - 80 мВ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПП.

1.Роль мембраны. В покое мембрана полупроницаема. Открыты каналы для К и практически все каналы для Na закрыты.

2.Роль ионов. В клетке существуют ионные градиенты. Внутри клетки преобладают ионы К (в 30 – 50 раз больше, чем снаружи). Na внутри находится в основном в связанном состоянии или в компартментах, т.е. иммобилизован. Снаружи клетки больше свободного Na (в 10 раз больше, чем внутри) и в 30 раз больше Cl.

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПП.

Ионы К⁺ пассивно по градиенту концентраций выходят из клетки. Внутри остаются крупные анионы, которые не могут пройти через каналы для мелкого иона К и создают отрицательный заряд внутренней стороны мембраны. Снаружи заряд положительный. Но мембрана несколько проницаема для Na (идет внутрь и снижает разность потенциалов, создаваемую К).

Nа – К насос. Механизм поддержания мембранного потенциала и ионных градиентов.

Концентрационный градиент К и Na поддерживается ионным насосом. Так называют систему энергозависимого переноса ионов через мембрану против концентрационного градиента: с помощью переносчиков ионы транспортируются из растворов с меньшей в растворы с большей конценцентра -цией. Переносчиком для Na и К является Nа – К зависимая АТФ – аза. На 3 удаленных иона Na из клетки, в клетку возвращается 2 иона К. Такой перенос ионов сопровождается увеличением внутренней отрицательности, а насос называется электрогенным. Если же насос переносит эквивалентное количество ионов, то заряд мембраны при этом не меняется. (электронейтральным)

Изменения ПП. Снижение внутренней отрицательности называется деполяризацией, повышение – гиперполяризацией.

Критический уровень мембранного потенциала (КУМП) – такое значение потенциала покоя, при достижении которого открываются потенциалзависимые каналы для натрия и возникает ПД.

Локальный ответ. Возникает в локальном участке в ответ на действие химических или электрических стимулов, составляющих 30 – 90% от порогововой силы раздражения. В итоге происходит открытие каналов для Na (в некоторых образованиях для Ca).Возникает деполяризация мембраны, которая быстро сменяется реполяризацией, не достигнув КУМП.

Свойства локального ответа.

· не распространяется

· не зависит от силы раздражения

· способен к суммации.

Возбудимость во время локального ответа повышена.

Локальный ответ играет важную роль в деполяризации мембраны до критического уровня, что является необходимым условием возникновения ПД.

ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ (ПД), ЕГО ФАЗЫ, ИОННЫЙ МЕХАНИЗМ.

ПД – это быстрые колебания ПП под влиянием порогового или сверхпорогового раздражения.

Условия возникновения ПД. – пороговая сила раздражения

- достаточная длительность раздражения

- достаточная скорость нарастания раздражения.

Схема ПД. Ео – Ек = порогу раздражения. Восходящая фаза называется деполяризацией, называется деполяризацией, нисходящая – реполяризацией.

При достижении ПП значения Ек открываются быстрые потенциалзависимые каналы для Na, который лавиной устремляется внутрь клетки и снижает внутреннюю отрицательность сначала до 0, а затем возникает перезарядка мембраны – овершут. При перезарядке мембраны до +20 -30 мВ происходит инактивация натриевых каналов и начинается процесс реполяризации

 

Как формируется ПД.

1. Во время фазы деполяризации происходит активизация Na +-Kaналив. При этом изменяется конформационный состояние белков, входящих в состав «ворот». Эти «ворота» открываются, и проницаемость мембраны для Na + увеличивается в несколько тысяч раз. Na + лавообразные входит в волокно нерва. В настоящее время К +-каналы открываются очень медленно. Так, в волокно поступает значительно больше Na +, чем выводится из него К +.

2. Реполяризация характеризуется закрытием Na +-каналов. «Ворота» на внутренней поверхности мембраны закрываются - наблюдается инактивация каналов под воздействием электрических потенциалов. Инактивация происходит медленнее, чем активация. В настоящее время ускоряется активация К +-каналов и растет диффузия К + наружу.

Таким образом, деполяризация связана преимущественно со входом Na + в волокно, а реполяризация - с выходом из него К +. Соотношение между входом Na + и выходом К + изменяется в процессе раз «витке ПД: в начале ПД входит Na + в несколько тысяч раз больше, чем получается К +, а затем выходит более К +, чем входит Na +.

Причиной следовых потенциалов дальнейшие изменения соотношения между этими двумя процессами. Во время следовой гиперполяризации много К +-каналов еще остаются открытыми и К + продолжает выходить наружу.

 

3. Гомеостатические функции почек. Нервная и гуморальная регуляция выведения воды и Na (поддержание осмотического давления)

Регуляция – это изменение фильтрации, реабсорбции, секреции в связи с потребностями гемостаза.

Факторы, влияющие на мочеобразование.

1) Гемодинамика.

а) Изменение системного АД отражается на фильтрации.

б) Изменение гидростатического давления в мальпигиевом клубочке. Зависит от соотношения диаметра приносящей и выносящей артериолы, влияет на фильтрацию.

2) Проницаемость почечного фильтра. В норме он не должен пропускать крупномолекулярные белки.

3) Выраженность пассивной реабсорбции зависит от различных градиентов и площади диффузии.

Уровни регуляции мочеобразования.

1) экстраренальный: нервный, гуморальный

2) ренальный: нервный, гуморальный

3) клеточный: гистомеханический, гуморальный

Характеристика экстраренального уровня регуляции.

Нервная регуляция осуществляется симпатической и парасимпатической системами.

Активность симпатической системы влияет:

1) на фильтрацию. Слабое возбуждение симпатической системы суживает выносящую артериолу и увеличивает фильтрацию. Сильное возбуждение – суживает приносящую артериолу и снижает фильтрацию. Пример – болевая анурия. Но в этом случае нервный компонент дополняется действием АДГ.

2) на реабсорбцию – стимулирует транспорт натрия в дистальных канальцах и собирательных трубках.

Парасимпатическая система:

а) активизирует реабсорбцию глюкозы в проксимальном канальце.

б) активизирует секрецию органических кислот.

Условнорефлекторная регуляция мочеобразования проявляется в возможности выработки условных рефлексов.

Нервная регуляция мочеобразования имеет меньшее значение, чем гуморальная. Это доказано тем, что почку пересадили на шею, нарушив ее иннервацию. При этом существенно не изменился.

Гуморальная регуляция.

1) Катехоламины выделяются мозговым веществом надпочечника при боли, страхе, стрессе, отрицательных эмоциях. Малые концентрации суживают выносящую артериолу и увеличивают фильтрацию.

Большая концентрация суживает приносящую артериолу и снижает фильтрацию.

2) АДГ – обеспечивает натрий независимый транспорт воды, снижает порог жажды.

Схема действия гормона. Выделяется при повышении Росм. и снижении ОЦК.

↑Р. осм → осморецепторы

↑ОЦК → волюморецепторы → гипоталямус → АДГ → задняя доля гипофиза → канальцевый эпителий дистального отдела нефрона → повышает проницаемость для Н₂О → увеличивается реабсорбция воды → ↑ ОЦК, ↓ Р. осм.

Механизм действия АДГ. Работает через вторичный посредник – ц. АМФ.

АДГ → рецептор мембраны канальцевого эпителия → активизация аденилатциклазы (АЦ) → расщепление АТФ → образование ц. АМФ → активация гиалуронидазы → расщепление гиалуроновой кислоты межклеточных пространств → повышение проницаемости для Н₂О.

В собирательной трубке АЦ → АТФ → ц АМФ → активирует ц АМФ → зависимые протеинкиназы → фосфорилирование мембранных белков → увеличение площади мембраны и повышение проницаемости для Н₂О → образование вакуолей для транспорта воды от апикальной к базальной мембране. Клетки при этом не разбухают. Вода идет по осмотическому градиенту.

АДГ обеспечивает реабсорбцию 15 – 20% Н₂О. Это факультативная реабсорбция.

85% Н₂О реабсорбируется облигатно и сохраняется даже в отсутствие АДГ.

Альдостерон проникает через базальную мембрану эпителиальной клетки канальца, связывается с цитозольным рецептором. Этот комплекс проникает в ядро и связывается с хроматином, что приводит к увеличению синтеза переносчиков для натрия и увеличивается реабсорбция Na в обмен на К.

Действие натрийуретического гормона. Способствует снижению объема циркулирующей крови и внеклеточной жидкости.

Место выработки:

1) кардиомиоциты;

2) гипоталямус;

3) другие органы.

Механизм действия НУГ.

1) увеличивает почечный кровоток, снижая тонус приносящей артериолы.

2) прекращает выработку ренина и блокирует действие альдостерона.

Действие кальцитоннина:

Снижает реабсорбцию фосфатов и Са²⁺.

Повышает скорость экскреции Са²⁺, увеличивает выведение NaCl.

Действие паратгормона:

Снижает реабсорбцию фосфатов, повышает Са²⁺, тормозит реабсорбцию Na⁺, НСО₃ – в проксимальном канальце и секрецию Н⁺.

Органный уровень регуляции:

Если системное АД падает ниже 80мм рт ст, то включается его регуляция с помощью ренин – ангиотензин – альдостероновой системы. (РААС).

Гомеостатическая функция почки.

Почка является компонентом многих функциональных систем по поддержанию различных констант гомеостаза.

1) Путем регуляции водносолевого гомеостаза почка включается в поддержание Р_осм, АД, ОЦК, ионного состава крови. Существует определенное соотношение между Na и К, Са и Р. Водно – солевой гомеостаз определяет важнейшие свойства клеток и тканей (метаболизм, возбудимость, проводимость, сократимость, секреция и др.) и функции практически всех физиологических систем.

Регуляция осмотического давления.

При небольшой степени дегидратацииводно – солевой гомеостаз поддерживается за счет перераспределения жидкости электролитов между кровью, внеклеточной жидкостью и лимфой и внутриклеточными водными секторами.

При значительном повышении Р_осм. активизируется осморегулирующие рефлексы от периферических и центральных осморецепторов.

Периферические осморецепторы находятся:

1) в интерстициальных пространствах тканей.

2) в кровеносных сосудах печени (система воротной вены).

3) в сердце.

4) в пищеварительном тракте.

5) в почках.

6) в селезенке.

7) в каротидном синусе.

Поскольку Р_осм. преимущественно связано с ионами Na⁺, часть осморецепторов являются специализированными натриорецепторами.

Наиболее мощное рецептивное поле для Na – интерстиции печени и предсердий.

Центральные осморецепторы находятся в гипоталамусе, реагируют на сдвиг Р_осм. и Na.

Афферентный сигнал от периферических осморецепторов и натриорецепторов по волокнам блуждающего нерва и задним корешкам спинного мозга поступают в центр осморегуляции гипоталамуса (в супраоптическое и паравентрикулярное ядра).

Эфферентное звено осморегулирующих и натрийрегулирующих рефлексов включает как вегетативные нервные, так и гуморальные сигналы.

В результате увеличивается АДГ, натрийуретический (НУГ) гормон, задерживается вода и удаляется натрий.

Поведенческая реакция – жажда. Центр жажды в гипоталямусе и лимбической системе.

Повышение Nа вызывает образование НУГ, который стимулирует центр жажды.

4. Аускультация сердца, фонокардиография