Персональный сайт

Учительский сайт

мимино — Fri, 04 Nov 2016 19:31:49 GMT

https://infourok.ru/backOffice/pageEdit/58087

блог

мимино — Sun, 23 Oct 2016 19:55:02 GMT

https://infourok.ru/user/gumanskaya-natalya-vladimirovna/blog

гидра

мимино — Mon, 11 Apr 2011 16:26:27 GMT

http://video.yandex.ua/users/gumansckaya-natalya/view/14/

группа крови и возраст человека

мимино — Mon, 11 Apr 2011 16:23:07 GMT

www.membrana.ru/particle/4590

возможные последствия питания животных и человека трансгенными растениями

мимино — Sun, 20 Feb 2011 11:24:16 GMT

В настоящее время получено большое количество штаммов трансгенных бактерий, линий трансгенных животных и растений. Близко по смыслу и значению к трансгенным организмам находятся трансгенные клеточные культуры. Ключевым этапом в технологии создания трансгенных организмов является трансфекция — внедрение ДНК в клетки будущего трансгенного организма. В настоящее время разработано большое количество методов трансфекции. В русской научной литературе существовали попытки ввести термины «трансгенез», «трансгеноз» и «трансгенология» для технологии создания трансгенных организмов и соответствующей области знания, но эти термины используются редко.Ученые выступили за «проведения публичного эксперимента с целью получения доказательной базы вредности или безвредности генетически модифицированных организмов для млекопитающих. Публичный эксперимент будет проходить под наблюдением специально созданного Научного Совета, в который войдут представители различных научных Институтов России и других стран. По результатам отчётов специалистов будет подготовлено Общее Заключение с приложением всех протоколов испытаний».Полный комплекс исследований о влиянии ГМО на организм человека и животных еще не проведен. Оценка пищевых рисков от потребления гмо продуктов сейчас возможна на основании отрывочных данных и разрозненных научных фактов. Это растения, в которые встраивают чужеродные гены с целью улучшения полезных свойств растения, например, развития устойчивости к гербицидам и пестицидам, увеличения сопротивляемости к вредителям, повышения урожайности. Многие ученые опасаются, что ГМО увеличивают риск возникновения опасных аллергических реакций, пищевых отравлений, мутаций, а также вызывают развитие невосприимчивости к антибиотикам. Привнесение ГМО в сельское хозяйство Украины грозит, во-первых, сокращением и обеднением сортового и породного биоразнообразия; во-вторых, попаданием в экономическую зависимость от производителей ГМ-культур и утратой такой важной отрасли отечественного производства как семеноводство; в-третьих, подрывом нашей продуктовой безопасности и, в четвертых, - ухудшением экологической ситуации в масштабах страны. Писать про генетически модифицированные растения сегодня модно, как раньше было модно бороться с пестицидами и нитратами. Кто-то пишет, что эти растения — порождение биологического оружия, кто-то — что экспериментальные мутации опасны для здоровья человека. Ситуация с отношением общества к генетически модифицированным растениям усугубляется ещё и невысокой образованностью населения в области биологии: одно слово „трансгенный" вызывает страх. По этому поводу среди учёных-биотехнологов бытует анекдот: „Люди думают, что трансгенная пища вредна тем, что в ней есть гены, а зато в обычных продуктах никаких генов нет". СМИ всё чаще и чаще в качестве источников информации используют мнения различных экологических общественных организаций. Вот потому-то с лёгкой руки журналистов общественность узнала о „пище Франкенштейна", „продуктовом Чернобыле", „огородном джинне, который вырывается из бутылки". На полном серьёзе печатают сообщения о трансгенных деревьях, подобно пушкинскому анчару выделяющих токсины и уничтожающих вокруг всё живое; суперсорняках, не боящихся ни гербицидов, ни жары, ни холода, а в качестве экспертов в таких статьях выступают члены или руководители всевозможных экологических академий, фондов и союзов, а не специалисты-биотехнологи. Воистину, чем неправдоподобнее выдумка, тем быстрее в неё поверят. С надрывом сообщается о создании невозможных ранее форм жизни, например „рыбопомидора" (помидора с одним геном рыбы), — он почему-то особенно полюбился журналистам. Имеют ли подобные „страшилки" под собой научную основу? Попробуем разобраться. Человек всегда употреблял в пищу растения и мясо животных, но у него не выросли ни листья, ни хвост — в организме все белковые молекулы и ДНК (гены) распадаются до структурных единиц, аминокислот и нуклеотидов, одинаковых у всего живого. Истории о том, что ГМ-продукты являются причиной раковых заболеваний, инфекций, СПИДа и др., всегда основаны на слухах: кто-то съел трансгенный продукт и после этого заболел. за почти двадцатилетнюю историю создания ГМР в научной литературе не было опубликовано ни одного достоверного сообщения о каком-либо негативном воздействии генетически модифицированных продуктов на организм человека. Но, как мы уже говорили выше, принципиальная возможность появления веществ, опасных для человека, при трансгенной модификации растений существует. Поэтому самое главное опасение оппонентов ГМР — биологическая безопасность продуктов питания. В качестве примера токсичности ГМ-пищи обычно приводят работу британского ученого Арпада Пустаи, который занимался изучением токсичности картофеля с геном лектина подснежника, встроенного для придания устойчивости к вредным насекомым. 10 августа 1998 года исследователь, выступая в телевизионной программе, заявил, что у крыс, питавшихся трансгенным картофелем, наблюдались отклонения в росте, а также подавление иммунной системы. оя, широко используемая в кормах для животных, как и остальные бобовые, относительно бедна незаменимой аминокислотой — метионином, поэтому для сбалансированного питания требуется добавлять в неё метионин или содержащий его белок. Попытки повысить содержание метионина путём обычной селекции успеха не имели, поэтому на помощь пришла генная инженерия. Семена бертолетии высокой („бразильские орехи"), по вкусу напоминающие кедровые орехи, содержат богатый метионином белок. Они широко используются в пищевой промышленности. К сожалению, подобно настоящим орехам, они способны вызывать аллергию. Ген из бертолетии перенесли в геном сои, и оказалось, что некоторые люди проявляют повышенную чувствительность к сое, модифицированной таким образом. Но в этой аллергической реакции не было ничего удивительного, поскольку те же самые люди реагировали и на бразильские орехи. Именно метионинсодержащий белок бразильского ореха является его основным аллергеном. И хотя эта соя предназначалась только для животных, производитель („Pioneer Hi-Bred"), опасаясь, что она может быть смешана с продовольственной, перестраховался и разработку трансгенной сои прекратил. Создание одного нового сорта ГМР стоит от 50 до 300 млн долларов и занимает от 6 до 12 лет.

Биология

мимино — Tue, 25 Jan 2011 11:17:42 GMT

Полезная информация. Биология.

С уважением Гуманская Н.В.

физиология человека. кровобращение.

мимино — Tue, 25 Jan 2011 11:04:34 GMT

Кровообращение
Кровь в организме находится в постоянном движении. Движение крови осуществляется по кровеносным сосудам, представляющими собой
систему эластичных трубок разного размера, составляющих единую замкнутую систему. Благодаря сердцу (полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения) и происходит движение крови в организме.
Сердце человека представляет собой полый четырехкамерный мышечный орган, состоящий из двух предсердий и двух желудочков. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и кончается правым предсердием. При сокращении сердца кровь из левого желудочка выбрасывается в аорту, затем, проходя по артериям, артериолам и капиллярам всего тела, поступает в венулы. Венулы собираются в мелкие вены, сливающиеся в более крупные, которые впадают в нижнюю и верхнюю полые вены. По ним кровь поступает в правое предсердие - так заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и кончается в левом предсердии. От правого желудочка по легочным артериям кровь поступает в легкие, где происходит газообмен, а из легких по легочным венам кровь возвращается в левое предсердие -
так заканчивается малый круг кровообращения. Особо осуществляется кровообращение самого сердца: сосуды, питающие сердце, отходят от аорты, проходя через сердечную мышцу, и впадают в правое предсердие.
Существуют три вида кровеносных сосудов: артерии, капилляры и вены, отличающиеся друг от друга строением и функциями. Артерии -
сосуды, по которым кровь течет от сердца в органы. Они имеют сравнительно толстые стенки, состоящие из трех слоев (оболочек): наружного, среднего и внутреннего. Наружная оболочка - соединительнотканная, средняя состоит из гладкой мышечной мускулатуры и содержит эластические волокна (за счет ее сокращения уменьшается просвет сосуда); внутренняя оболочка образована соединительной тканью и изнутри выстлана одним слоем плоских клеток - эндотелием. Самые мелкие артериальные сосуды называются артериолами, они
постепенно разделяются на капилляры. Капилляры - мельчайшие сосуды, различимые под микроскопом. Общий просвет капилляров
всего тела в 500 раз превышает просвет аорты. Часть капилляров в спокойном состоянии не функционирует, а в деятельном состоянии количество функционирующих капилляров возрастает. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток. В капиллярах осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. Артериальная кровь в капиллярах превращается в венозную, и поступает в вены. Вены - сосуды, по которым кровь возвращается в сердце. Стенки вен также состоят из трех слоев, но средний слой содержит
меньше мышечных (он тоньше, чем у артерий) и эластических волокон, поэтому стенки вен менее упруги и легко спадаются. Кроме того,
вены имеют клапаны, препятствующие обратному току крови (клапаны открываются в сторону сердца). Общий просвет вен тела значительно превышает общий просвет артерий, но меньше общего просвета капилляров. Различные артерии, как и вены, сообщаются
между собой с помощью соединительных сосудов - анастомозов.
Сердце располагается в грудной клетке - в левой половине грудной полости. Оно четырехкамерное, причем левая половина сердца не сообщается с правой. Предсердия и желудочки сообщаются между собой отверстиями, снабженными створчатыми (или атриовентрикулярными) клапанами. В левом желудочке - двустворчатый клапан (митральный), в правом - трехстворчатый. На границе между левым желудочком и аортой, между правым желудочком и легочной артерией расположены полулунные клапаны, закрывающие отверстие аорты в левом желудочке и отверстие легочной артерии в правом желудочке. Полулунных клапанов по три и они свободно пропускают кровь из желудочков в сосуды и препятствуют обратному току крови в сердце.
Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего - эндокарда, среднего - миокарда и наружного - эпикарда. Само сердце заключено в
околосердечную сумку - перикард. Между эпикардом и перикардом расположена полость перикарда, содержащая небольшое количество
серозной жидкости. Самый мощный слой - миокард - состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, обладающей особым ритмом сокращения (сокращается непроизвольно). В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полая вены и общий венозный сосуд самого
сердца - венечная пазуха сердца. В левое предсердие открываются четыре легочные вены; из правого желудочка выходит легочный ствол, а из левого желудочка - самый крупный сосуд - аорта, несущая артериальную кровь для всего организма. Клапаны между предсердиями и желудочками открываются в сторону желудочков и препятствуют обратному току крови. При некоторых болезнях сердца строение клапанов изменяется, что вызывает нарушение работы сердца (пороки сердца).
Работа сердца состоит из ритмических сокращений и расслаблений. Сокращение сердца называется систолой, расслабление - диастолой. Различают три фазы: систола предсердий, затем систола желудочков, после которой наступает общая диастола. При сокращении предсердий кровь переходит в желудочки, после наполнения которых закрываются створчатые клапаны, начинается сокращение желудочков и кровь выходит из сердца. Сокращение предсердий длится 0,1 с, затем они переходят в стадию расслабления,
сокращение желудочков длится 0,3 с, а затем они расслабляются. Общая фаза расслабления длится 0,4 с. Следовательно один цикл работы сердца занимает около 0,8 с, что соответствует 75 сокращениям сердца в минуту. При покое количество сердечных сокращений колеблется в пределах от 60 до 80 в минуту. Предсердия в целом бывают расслаблены в течение 0,7 с, и в этот период они наполняются кровью. При заболеваниях, сопровождающихся повышением температуры тела, сердцебиение учащается (тахикардия). Однако при некоторых заболеваниях сердце начинает сокращаться реже (брадикардия). Иногда наблюдается нарушение правильного чередования сердечных сокращений (аритмия). У новорожденных частота сердечных сокращений высокая - около 140 в минуту, у старых людей она тоже высокая (90-95 сокращений в минуту).
За одно сокращение выбрасывается 65 мл крови. Во время работы сердца возникают звуки, называемые тонами сердца. Различают два тона: первый (систолический) - низкий и продолжительный - возникает в начале систолы желудочков при замыкании створчатых клапанов, второй (диастолический) - короткий и высокий - возникает от замыкания полулунных клапанов. При некоторых заболеваниях сердца характер тонов изменяется. При пороках сердца, т.е. при изменении нормального строения сердечных клапанов (сморщивание, разрушение и др.), а также при сужении отверстий, прикрываемых ими, тоны сердца меняют свою частоту, к ним примешиваются необычные звуки - шумы. Во время систолы желудочков сердце уменьшается в объеме, его верхушка напрягается и ударяется о грудную клетку в пятом межреберном промежутке слева. Такое явление называется сердечным толчком.
Возбуждение и связанное с ним сокращение сердечной мышцы, как и других мышц, сопровождаются биоэлектрическими явлениями - токами действия. Метод записи токов действий сердца получил название электрокардиографии; в результате получают электрокардиограмму. Электрокардиограмма у всех здоровых людей постоянна и имеет пять зубцов, которые обозначаются буквами P, Q, R, S, T. Зубец P соответствует возбуждению предсердий, а зубцы Q, R, S, T- возбуждению желудочков. Малейшее нарушение нормальной деятельности отражается на рисунке. При заболеваниях сердца электрокардиограмма будет иметь необычный вид. На основании ее может быть поставлен тот или иной диагноз.
Сердце, удаленное из организма, продолжает сокращаться. Способность сердца сокращаться независимо от каких-либо внешних раздражений называется автоматией сердца. Русский физиолог А. А. Кулябко оживил сердце ребенка, умершего от воспаления легких, через 20 часов после его смерти, пропустив через сосуды сердца солевой раствор. Это показало, что сердце может работать в автоматическом режиме, т.е. изолированно, поскольку импульс возбуждения зарождается в самом сердце. Местом возникновения возбуждения у теплокровных животных являются скопления нервной и мышечной ткани в сердце - узлы. Причина автоматии - изменение обмена веществ в узлах и их клетках. Возникновение волн возбуждения в значительной мере зависит от реакции крови: сдвиг реакции в щелочную сторону вызывает учащение сердцебиения, а в кислую - замедление. Большое значение имеет соотношение ионов натрия, калия и кальция в крови. Если увеличивается концентрация ионов натрия и калия, то деятельность сердца замедляется и ослабляется, а при относительном увеличении концентрации ионов кальция сердце постепенно перестает расслабляться.
Такие видоизмененные волокна нервной и мышечной ткани разбросаны в сердце не равномерно, а группами, в основном в виде трех
скоплений: синусное скопление - синусный узел (узел Кейт-Флэка) находится в правом предсердии между устьями верхней и нижней
полых вен; второе скопление также находится в правом предсердии у атриовентрикулярной перегородки - узел Ашоф-Тавара, или
атриовентрикулярный узел; от узла Ашоф-Тавара отходит пучок, который направляется в желудочки по перегородке, отделяющей правый желудочек от левого, носящий название пучка Гиса. Пучок Гиса делится на две ножки, одна из которых идет в правый желудочек, а другая - в левый (правая и левая ножки пучка Гиса). При поступлении крови в правое предсердие возникает возбуждение в синусном узле, оно
передается на атриовентрикулярный узел и затем по ножкам пучка Гиса - желудочкам. Синусный узел регулирует частоту ударов сердца. Атриовентрикулярный узел дает первый импульс для сердечных сокращений и регулирует их частоту. Пучок Гиса ответственен за сокращение желудочков. Различают неполный сердечный блок и полный сердечный блок. При пониженной возбудимости атриовентрикулярного узла (не все импульсы от синусного узла проходят через атриовентрикулярный) развивается неполный сердечный блок. В таком случае к желудочкам проходит каждый второй или третий импульс и желудочки сокращаются в 2-3 раза медленнее предсердий. При поражении пучка Гиса развивается полный сердечный блок - импульсы от синусного узла не поступают в
желудочки. В таком случае работает собственный автоматизм желудочков, которые начинают сокращаться в более медленном собственном ритме независимо от ритма сокращений предсердий, т.е. между ритмами сокращений предсердий и желудочков наступает полная разбалансировка.
Возникновение возбуждения в сердце сопровождается потерей возбудимости, т.е. потерей способности отвечать на раздражение
возбуждением (рефрактерная фаза). Желудочек сердца находится в состоянии рефрактерности весь период систолы (если сердце раздражать в это время, то никакого ответа не будет). Если раздражение поступает в период диастолы, сердце, не успев расслабиться, отвечает новым сокращением - экстрасистолой, после которой следует длинная компенсаторная пауза. Развитие длинной рефракторной фазы под действием частоты раздражений предотвращает длительное непрерывное укорочение мышцы сердца - тетануса, и сердце продолжает работать в режиме одиночных сокращений. Только при этом условии может осуществляться функция сердца как нагнетательного насоса.
Движение крови по сосудам обусловлено ритмичной работой сердца: во время сокращения кровь под давлением нагнетается в артерии.
Энергия давления расходуется по мере продвижения крови по сосудам: самое большое давление крови - в начале кровообращения, самое малое - в конце его, причем по мере удаления от начала круга давление постепенно падает. В аорте давление равно 150 мм ртутного
столба, в артериях средней величины - 120 мм, в артериолах - 40 мм, в капиллярах - 20 мм, в венах - еще меньше, а в самых крупных венах давление меньше атмосферного - отрицательное. На движение крови в венах оказывают влияние и другие факторы (кроме общего давления): присасывающее действие грудной клетки, работа прилегающих мышц и наличие клапанов, препятствующих обратному
току крови. Хотя кровь из сердца выбрасывается порциями, по кровеносным сосудам она течет непрерывной струей, что обусловлено эластичностью стенок артерий - их способностью растягиваться. Большая часть энергии давления крови расходуется на преодоление трения частиц крови, протекающей по сосудам. Поскольку общий просвет капилляров во много раз превышает просвет других сосудов, скорость движения крови в капиллярах наименьшая (в 1 000 раз меньше, чем в аорте). В минуту желудочек сердца выбрасывает примерно 4 000-5 600 мл крови (если систолический объем составляет 80 мл, а ударов сердца - 70, то минутный объем составит 5 600 мл), а при больших физических нагрузках минутный объем может достичь 25-30 л. У тренированных людей при физической работе увеличивается систолический объем и незначительно увеличивается частота сокращений сердца, тогда как у нетренированных происходит увеличение частоты сокращений (до 200 раз в минуту) почти без увеличения систолического объема, что может неблагоприятно сказаться на
физиологическом состоянии мышцы сердца.
Сердце иннервируется блуждающими и симпатическими нервами. Из продолговатого мозга к сердцу идут парасимпатические
волокна блуждающего нерва, а из верхних грудных сегментов спинного мозга - симпатические нервы. И. П. Павлов установил, что нервы, подходящие к сердцу, вызывают ослабляющее, замедляющее, ускоряющее и усиливающее действия и влияют на проводимость в сердце и его возбудимость. Парасимпатические волокна оказывают на сердце замедляющее и ослабляющее действия: вызывают урежение ритма и уменьшение силы сердечных сокращений, понижение возбудимости сердца и скорости проведения возбуждения в нем. Симпатические
волокна оказывают ускоряющее и усиливающее действия: наблюдается учащение ритма сердца, повышается сила сердечных сокращений и возбудимость сердца, а также скорость проведения возбуждения в нем. Оба центра сердечной деятельности функционально
между связаны собой: повышение тонуса одного их них вызывает понижение тонуса другого; соответственно изменяется и работа сердца.
Таково же действие центров на тонус стенок кровеносных сосудов, снабженных нервными окончаниями. Помимо этого в стенках
кровеносных сосудов, как и в самом сердце, имеются рецепторы, реагирующие на изменение кровяного давления и химического состава крови.
Гуморальная регуляция работы сердца и сосудов осуществляется гормонами, солями и другими веществами, циркулирующими в крови. Так, гормон адреналин, вызывает ускорение и усиление сердечных сокращений, а также сужение просвета сосудов (но сосуды сердца он
не расширяет), т.е. действует подобно симпатическим волокнам. Сосудорасширяющее действие оказывают гистамин, ацетилхолин и другие вещества. Действие гуморальных факторов находится в тесной связи с нервной регуляцией. Установлено, что при возбуждении сердечных волокон блуждающего и симпатического нервов в их окончаниях выделяются химические вещества - медиаторы, посредством которых происходит передача нервного возбуждения на сердечную мышцу. Соотношение солей калия и кальция для нормальной работы сердца должно быть строго определенным. Калий оказывает такое же действие на работу сердечной мышцы, что и блуждающий нерв, а кальций - подобно симпатическому нерву. Нарушение соотношения количества калия и кальция в крови ведет к нарушению сердечной деятельности. Несомненно, что на работу сердечно-сосудистой системы оказывает влияние кора головного мозга. Изменение сердечной деятельности наблюдается при волнении, в ответ на действие различных словесных раздражений и т.д.
Кровообращение у плода имеет свои особенности. Плод получает питательные вещества и кислород из организма матери через плаценту, через нее же выводятся продукты распада. Связь с организмом матери осуществляется через пупочный канатик, в котором проходят две пупочные артерии и одна пупочная вена. Правое и левое предсердия плода сообщаются между собой при помощи овального отверстия, находящегося в их перегородке. Между легочным стволом (до его разделения на ветви) и дугой аорты имеется сообщение через так называемый артериальный (ботталов) проток. Поэтому во всех артериях большого круга кровообращения плода циркулирует смешанная кровь, причем в восходящей аорте, дуге аорты и их ветвях содержится относительно больше кислорода, чем в грудной и брюшной аорте и их ветвях. После рождения пупочный канатик перевязывают и отрезают - связь с плацентой прекращается. Легкие начинают дышать. Вскоре после рождения овальное отверстие в перегородке предсердий зарастает, артериальный и венозный протоки запустевают и превращаются в связки, большой и малый круг кровообращения начинают функционировать полностью. Если овальное отверстие или артериальный проток не зарастают, то это называется врожденным пороком сердца.

">

Дыхание. Физиология человека

мимино — Tue, 25 Jan 2011 10:47:24 GMT

Дыхание и газообмен
Между организмом и окружающей средой происходит постоянный газообмен. Подавляющее большинство окислительных процессов, за счет которых организм получает энергию, происходит в присутствии кислорода. Для обеспечения этих процессов необходимо постоянное поступление кислорода. Известно, что при окислительных процессах образуются и продукты распада (в первую очередь углекислый газ), которые должны быть удалены из организма. Именно в легких в процессе дыхания в основном происходит обмен газов между организмом и окружающей средой, т.е. поступление кислорода и удаление углекислого газа. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислоты от тканей к легким является кровь. Акт дыхания состоит из трех процессов: внешнее, или легочное, дыхание - обмен газов между организмом и окружающей средой; внутреннее, или тканевое, дыхание, протекающее в клетках; транспорт газов кровью, т.е. перенос кислорода кровью от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.
Легочный тип дыхания является наиболее совершенным, он характерен для высокоорганизованных животных - птиц и млекопитающих, а также для человека. Органы дыхания подразделяются на воздухоносные пути и дыхательную часть. К воздухоносным путям относятся носовая полость, гортань, трахея и бронхи; к дыхательной части относится паренхима легких - легочные альвеолы, в которых происходит газообмен. Дыхательная система развивается как вырост вентральной стенки передней кишки; эта связь сохраняется в окончательной стадии развития - верхнее отверстие гортани открывается в глотку. Воздух проходит в гортань через полость носа или рта и глотку (их объединяют под названием «верхние дыхательные пути»). Для дыхательных путей характерно наличие хрящевого состава в их стенках (в результате чего стенки дыхательных путей не спадаются) и мерцательного эпителия на слизистой оболочке дыхательных путей. Ворсинки слизистого эпителия колеблются против движения воздуха и гонят наружу вместе со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух.
Воздух в полость носа поступает через ноздри, носовая полость делится перегородкой на две половины, а сзади с помощью хоан сообщается с носоглоткой. Стенки носовой полости образованы костями и хрящами, выстланы слизистой оболочкой. Проходя через полость носа, воздух согревается, увлажняется и очищается. В полости носа находятся обонятельные луковицы, благодаря которым человек воспринимает запах. Из носовой полости воздух попадает в носоглотку, затем в ротовую и гортанную части глотки, куда открывается гортань. Воздух сюда может поступать также через рот. Гортань располагается в области шеи на уровне 4-6 шейных позвонков, по бокам ее располагаются доли щитовидной железы, а сзади - глотка. Гортань образована хрящами. Надгортанник прикрывает вход в гортань во время глотания. Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. На боковой стороне гортани справа и слева имеется углубление - желудочек гортани. Гортань служит для проведения воздуха и одновременно являетсяорганом звукообразования. В образовании звуков участвуют две голосовые связки: правая и левая, состоящие из эластических соединительных волокон. Связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящами и ограничивают голосовую щель. Далее гортань переходит в трахею - трубку длиной около 12 см, состоящую из хрящевых полуколец. Задняя стенка трахеи мягкая (состоит из соединительнотканной перепонки), прилегает к пищеводу. Изнутри она также выстлана слизистой оболочкой, содержащей железы, которые выделяют слизь. Из области шеи трахея переходит в грудную полость и делится на два бронха (бифуркация трахеи). Бронхи входят в легкие и там делятся на бронхи меньшего диаметра. В грудной полости расположено два легких. Они имеют форму конуса: верхняя - суженная часть - верхушка, а нижняя - более широкая - основание. На стороне каждого легкого, обращенной к сердцу, располагаются углубления (ворота легкого), через которые проходят бронх, нерв легкого, кровеносные и лимфатические сосуды. Бронх в каждом легком ветвится. Бронхи, как и трахея, в стенках содержат хрящи. Самые мелкие разветвления бронхов называются бронхиолами. Правое легкое состоит из трех, а левое из двух долей. Каждый отдел легкого состоит из сегментов: в правом легком 11 сегментов, в левом - 10. Каждый сегмент в свою очередь состоит из множества легочных долек. Бронхиолы переходят в расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами (диаметр их 0,2-0,3 мм). Через стенки альвеол и осуществляется газообмен: в кровь из альвеол поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В легких взрослого человека насчитывается около 300-400 млн альвеол, их общая поверхность составляет около 100 м2. Легкие покрыты серозной оболочкой - плеврой. Плевра состоит из двух слоев.. Около каждого легкого плевра образует плевральный мешок. Пристеночный листок прилегает к грудной клетке, а внутренностный - сросся с легким. Между двумя листками плевры имеется щелевидное пространство - полость плевры. В полости плевры воздуха нет и давление там отрицательное. Плевральные полости между собой не сообщаются.
Вдох осуществляется следующим образом: под влиянием нервных импульсов сокращаются мышцы, принимающие участие в дыхании (диафрагма, межреберные мышцы и др.). Диафрагма опускается (уплощается), за счет чего увеличивается вертикальный объем грудной полости. В этом акте принимают участие и другие мышцы, увеличивая горизонтальный объем легких. При вдохе легкие растягиваются, давление в них падает и становится ниже атмосферного. Таким образом создается разность давления между атмосферным и легочным воздухом, и наружный воздух устремляется в легкие. При выдохе мышцы расслабляются (диафрагма при этом поднимается), ребра опускаются, объем грудной клетки уменьшается, легкие сжимаются, давление в них повышается (выше атмосферного) и воздух по воздухоносным путям устремляется наружу. В спокойном состоянии взрослый человек дышит 16-20 раз в минуту. У детей дыхание более частое - до 60 вдохов в минуту. У нетренированных людей при физической нагрузке ритм дыхания учащается. Учащается дыхание при многих заболеваниях, но глубина его часто снижается. Во время сна дыхание урежается. Различают брюшной тип дыхания (преобладает у мужчин), когда объем грудной клетки увеличивается преимущественно в результате сокращения диафрагмы, и грудной (у женщин) - в результате сокращения других дыхательных мышц, когда увеличивается поперечный размер грудной клетки.
При нормальном дыхании в момент вдоха давление в плевральной полости равно 9 мм рт. ст., а при выдохе - 4 мм рт. ст. При глубоком вдохе давление падает еще больше (возможно до 30 мм рт. ст.) за счет эластической тяги легких. Если проколоть грудную клетку полой иглой и соединить со ртутным манометром, то уровень ртути в колене манометра поднимается вследствие разности давления, которое испытывает ртуть (игла находится в плевральной полости). Следовательно, давление в плевральной полости ниже атмосферного.
При травме грудной клетки с повреждением плевры в плевральную полость поступает атмосферный воздух - наступает пневмоторакс, при этом давление в плевральной полости будет таким же, как и в легком. Легкое вследствие своей эластичности спадается и не участвует в дыхании. Пневмоторакс применяют при лечении туберкулеза.
Газообмен происходит только в альвеолах, а воздух, находящийся в воздухоносных путях, в газообмене участия не принимает. Если при обычном вдохе поступило 500 мл воздуха, то 140 мл останется в воздухоносных путях и только 360 мл поступит в альвеолы. Таким образом, 140 мл воздуха во время дыхания изменениям не подвергаются, а пространство, заполненное воздухом, не участвующим в дыхании, называется вредным пространством. Жизненную емкость легких определяют с помощью специального прибора - спирометра. Газообмен в легких обусловлен тем, что в легочных альвеолах и венозной крови, притекающей к легким, давление кислорода и углекислоты различно: в альвеолах выше давление кислорода, а давление углекислого газа, наоборот, ниже, чем в крови, соответственно, давление кислорода в крови ниже, а углекислого газа выше в крови, чем в альвеолах. Поэтому в легких и осуществляется газообмен: переход кислорода в кровь, а углекислого газа из крови в воздух. Такой процесс обмена газами определяется физическими законами: если давление какого-нибудь газа, находящегося в жидкости и окружающем воздухе, различно, то газ переходит из жидкости в воздух и наоборот, пока давление не уравновесится.
В смеси газов, каковой является воздух, давление каждого газа определяется его процентным содержанием и носит название парциального давления (от латинского слова "pars" - часть). При атмосферном давлении, равном 760 мм. рт. ст., парциальное давление
кислорода будет составлять 20,94% от общего давления воздуха, т.е. будет равно 159 мм. рт. ст., тогда как парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100-110 мм, а в венозной крови и капиллярах легких - 40 мм рт. ст. Парциальное давление углекислого газа в альвеолах равняется 40 мм, а в крови - 47 мм рт. ст. Этой разницей в парциальном давлении газов и объясняется газообмен в легких. Однако в артериальной крови кислорода больше, чем должно быть, если строго следовать физическим законам. Объяснить это можно тем, что кислород в крови находится не в растворенном состоянии, а в химически связанном с гемоглобином эритроцитов. При этом гемоглобин переходит в оксигемоглобин (в обычных условиях 96% гемоглобина переходит в оксигемоглобин, поэтому в эритроцитах содержится кислорода в 60 раз больше, чем в плазме крови), что обеспечивает тканям необходимое количество кислорода для обмена. Газообмен в тканях происходит так же, как и в легких, т.е. подчиняется тем же закономерностям. Из тканевой жидкости кислород поступает в клетки и сразу же включается в окислительные процессы, поэтому парциальное давление кислорода внутриклеток всегда равно нулю. При выходе из плазмы крови оксигемоглобин переходит в гемоглобин, обеспечивая достаточную концентрацию кислорода в плазме: превращению оксигемоглобина в гемоглобин способствуют такие факторы, как насыщение крови углекислым газом и повышение температуры крови в органах (например в мышцах во время сокращения). Между тем кровь содержит больше углекислого газа, чем это возможно вследствие его растворения в жидкости: углекислый газ находится не только в растворенном состоянии в плазме, но также вступает в химическое соединение с гемоглобином и с солями плазмы. Он достаточно легко соединяется с водой плазмы крови, образуя угольную кислоту, которая в легких вновь распадается на углекислый газ и воду, что дает возможность выноса из тканей всей образующейся в них углекислоты (образуется венозная кровь). Венозная кровь поступает в легкие и насыщается там кислородом.
Регуляция дыхательного ритма осуществляется нервной системой и гуморальным путем. Центр дыхания располагается в продолговатом мозгу. В дыхательном центре различают два отдела: отдел вдоха и отдел выдоха, функции которых взаимосвязаны. При возбуждении отдела вдоха происходит торможение отдела выдоха и наоборот. Участвуют в регуляции дыхания специальные скопления нервных клеток в мосту и в промежуточном мозге. Кроме того, в спинном мозге находятся группы клеток, отростки которых идут в составе
спинномозговых нервов к дыхательным мышцам. В дыхательном центре попеременно возбуждение сменяется торможением. При вдохе легкие расширяются, их стенки растягиваются, что раздражает окончания блуждающего нерва. Возбуждение передается к дыхательному центру и тормозит его деятельность. Мышцы перестают получать возбуждение от дыхательного центра и расслабляются: грудная клетка опускается, ее объем уменьшается и происходит выдох. При расслаблении центростремительные волокна блуждающего нерва перестают возбуждаться (нет тормозящего действия на дыхательный центр), и дыхательный центр, не получая тормозящих импульсов, вновь возбуждается - наступает очередной вдох. Таким образом, происходит как бы саморегуляция: вдох вызывает выдох, а выдох - вдох.
Другой причиной изменения деятельности дыхательного центра является концентрация углекислоты в крови. Она является специфическим возбудителем дыхания: повышение концентрации углекислоты в крови (особенно в крови, омывающей дыхательный центр) приводит к возбуждению дыхательного центра - дыхание становится частым и глубоким.Глубокое и частое дыхание продолжается до тех пор, пока концентрация углекислоты в крови не снизится до нормального уровня. На понижение концентрации углекислоты в крови дыхательный центр отвечает понижением возбудимости вплоть до полного прекращения своей деятельности на некоторое время - до установления нормального уровня углекислоты. Ведущим физиологическим механизмом, влияющим на дыхательный центр, является рефлекторный, за которым следует гуморальный. Дыхание подчинено коре головного мозга, о чем свидетельствует факт произвольной задержки дыхания (хотя и на очень короткое время) или изменения частоты и глубины дыхания. Это подтверждается учащением дыхания человека при эмоциональных состояниях.
Возбуждение дыхательного центра также может вызвать пониженное содержание кислорода в крови и некоторые лекарственные препараты, поступающие в кровь. С дыханием связаны и такие защитные акты, как кашель и чиханье. Они осуществляются рефлекторно, а их центры находятся в продолговатом мозге. Кашель возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки гортани, глотки или бронхов (при попадании пыли, частиц пищи и др.). При кашле после глубокого вдоха воздух с силой выталкивается из дыхательных путей, приводя в движение голосовые связки (возникает характерный звук); вместе с выдыхаемым воздухом удаляются и раздражители. Акт чиханья возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки носа; причины его те же, что и при кашле.
Газообмен резко увеличивается при физической нагрузке, так как во время работы в мышцах повышается обмен веществ, а значит,
потребление кислорода и выделение углекислоты. Длительная интенсивная работа мышц может привести к «кислородной задолженности»: потребность организма в кислороде превышает его поступление; могут появиться одышка, учащенное сердцебиение и другие неблагоприятные явления. Затем может наступить так называемое второе дыхание, при которомдыхательные движения выравниваются, повышается работоспособность. Подобные явления наблюдаются у людей, занимающихся такими видами спорта, которые требуют больших мышечных затрат (лыжи, коньки, бег и др.).
Остановка дыхания, которая наблюдается в результате понижения концентрации углекислоты в крови, называется апноэ. Нарушение ритма дыхания - одышка и учащенное дыхание - происходит вследствие повышения концентрации углекислоты в крови и называется диспноэ (гиперпноэ). Возникновением апноэ объясняется способность некоторых людей нырять и оставаться несколько минут под водой. Ныряльщик перед погружением в воду производит несколько частых и глубоких дыхательных движений, вследствие чего в крови понижается концентрация углекислоты. Ныряльщикам за жемчугом удается пробыть под водой до 5 минут, но только после длительных тренировок. А при задержке дыхания на 1-1,5 минуты наступает диспноэ - усиленное дыхание. При задержке дыхания концентрация углекислоты в крови повышается и как следствие - увеличивается возбудимость дыхательного центра до тех пор, пока содержание углекислоты в крови не понизится. С повышенной концентрацией углекислоты в крови связан и первый вдох новорожденного.
При подъеме на большую высоту (до 4 км над уровнем моря и выше) развивается горная болезнь, при которой отмечаются учащение пульса и дыхания, головная боль, мышечная слабость и др. Причина - кислородное голодание (гипоксия). При подъеме на высоту падает атмосферное давление, поэтому в альвеолах падает парциальное содержание кислорода, соответственно уменьшается содержание кислорода, переходящее из легких в кровь. Понижение содержания кислорода в крови ведет к недостаточному его поступлению в ткани, что вызывает различные нарушения в организме. Поэтому при полетах на больших высотах используют специальные кислородные приборы, что нормализует содержание кислорода в крови.
Иная ситуация возникает при работе под водой или в кессонах, где повышенное атмосферное давление. В этих условиях развивается кессонная болезнь. Ее симптомы: боль в суставах и мышцах, кожный зуд, головокружение и рвота, может быть обморок, а в худшем случае - смерть. Кессонная болезнь развивается у водолазов при погружении на глубину. При погружении по мере повышения атмосферного давления (спуск на глубину 10,3 м увеличивает давление на 1 атмосферу) увеличивается давление газа в легочных альвеолах; тогда из легких в кровь переходит не только кислород, но и азот. В крови человека на поверхности земли в растворенном состоянии находится около 1 л азота. При быстром подъеме из глубины изменяется атмосферное давление - оно понижается, следовательно понижается парциальное давление азота в альвеолах. Азот начинает энергично выделяться, и в крови появляются его пузырьки. Пузырьки могут вызвать закупорку сосудов. Особенно опасна закупорка сосудов головного мозга или сердца, которая может привести к летальному исходу. Основной мерой предупреждения кессонной болезни является медленный подъем на поверхность с остановками на разных глубинах. Для ускорения выделения азота из крови применяют для дыхания смесь кислорода и гелия.
Одним из видов нарушения регуляции дыхания является чейн-стоксово дыхание, наступающее при понижении возбудимости дыхательного центра. Больной делает несколько последовательных дыхательных движений, после чего наступает перерыв до 10 секунд и более, потом снова дыхательные движения и новая пауза и т.д. Чейн-стоксово дыхание устраняется вдыханием кислорода. Появление чейн-стокова дыхания - очень серьезное расстройство дыхательного ритма.
Асфиксия, или удушье, может наступить или с прекращением доставки кислорода, или при невозможности использовать кислород
тканями. При отравлении окисью углерода гемоглобин теряет способность связывать и транспортировать кислород, а при отравлении синильной кислотой парализуется активность дыхательных ферментов тканей, участвующих в окислительных процессах - ткани не могут использовать кислород крови. При остановке дыхания производится искусственное дыхание. Для этого используют специальные аппараты или производят ручное искусственное дыхание. Путем искусственного дыхания иногда удается восстановить деятельность дыхательного центра и, следовательно, естественное дыхание.

биология для любознательных

мимино — Mon, 24 Jan 2011 19:04:17 GMT

Пищеварение. Общее представление. Гормоны и пептиды. Всасывание

ЖЕЛУДОК, расширенный отдел пищеварительного канала животных и человека, следующий за пищеводом. Выполняет функции накопления, механической и химической обработки, эвакуации пищи в кишечник. Железы желудка выделяют желудочный сок. Наиболее частые заболевания желудка — гастрит и язвенная болезнь. ЖЕЛУДОК, расширенный отдел пищеварительного канала животных и человека, выполняющий функции накопления, механической и химической обработки и эвакуации пищи в кишечникКИШЕЧНИК, пищеварительная трубка у большинства животных; начинается ротовым и кончается заднепроходным отверстием. У человека и животных с дифференцированной на отделы пищеварительной системой кишечник — часть пищеварительного канала, следующая за желудком. В кишечнике происходят основные процессы переваривания пищи и всасывается значительная часть питательных веществ и воды. Железы кишечника выделяют кишечный сок, гормоны. Строение желудка. Желудок большинства позвоночных и человека представляет собой мускулистое мешковидное расширение кишки, лежащее в передней части брюшной полости. Анатомически в нем обычно выделяют кардиальный (фундальный) отдел, состоящий из дна, тела и собственно кардиальной области, и пилорический (привратниковый, или антральный) отдел, включающий в себя собственно антральную область, привратник и пилорический канал. Форма желудка изменяется в зависимости от его функционального состояния, количества желудочного содержимого, режима питания и состояния окружающих тканей.В стенке желудка выделяют три основных слоя: внутренний слизистый, средний мышечный и наружный серозный. Между слизистым и мышечным слоями находится дополнительный подслизистый слой. Внутренняя поверхность желудка, выстланная эпителиальными клетками, имеет сильную складчатость и усеяна слизистыми клетками. В определенных участках желудка имеются глубоко погруженные в его стенки железы, секретирующие пищеварительные ферменты и слизь.Желудок имеет мощные мышечные стенки, повторные локальные сокращения которых раздавливают и размягчают пищу, подготавливая ее к обработке в кишечнике. Обычно мышечная ткань распределена в стенке желудка более или менее равномерно, однако у всеядных животных и зерноядных птиц она сконцентрирована в дистальном (конечном) отделе желудка, называемом мускульным, или жевательным, желудком. В этом отделе происходит механическая и химическая обработка пищи, т. к. вместе с пищей туда поступает и желудочный сок из проксимального (расположенного сразу за пищеводом) отдела желудка, называемого железистым, или пищеварительным, желудком. Секреция желудка человека. Особенностью желудочного сока, с которой связаны его переваривающие функции, является наличие кислых протеаз и соляной кислоты. Ведущая кислая протеаза, осуществляющая гидролиз белка, — пепсин образуется в виде неактивного пепсиногена и активируется в кислой среде при рН 5 и ниже. Желудочный сок, представляющий собой бесцветную жидкость с рН 1,5–1,8, вырабатывается у человека в количестве 2–3 л в сутки железами и клетками поверхностного эпителия слизистой оболочки желудка. Железы фундального отдела содержат клетки трех типов: обкладочные, или париетальные, продуцирующие соляную кислоту; главные, вырабатывающие комплекс протеолитических ферментов, добавочные (мукоидные), секретирующие муцин (слизь), мукополисахариды и бикарбонаты. Железы антрального отдела состоят в основном из мукоидных клеток. Желудочный сок при непосредственном соприкосновении со стенками желудка (или двенадцатиперстной кишки) может оказывать значительное повреждающее действие, прежде всего на слизистую оболочку. Нормальная деятельность желудка и двенадцатиперстной кишки возможна лишь при таких условиях, когда агрессивным факторам желудочного сока противостоят естественные защитные механизмы. Слизебикарбонатный барьер препятствует проникновению пепсина и соляной кислоты к слизистой оболочке, поддерживая нейтральную или даже щелочную среду вблизи эпителиальных клеток. Нарушение секреции желудка приводит к возникновению различных заболеваний — язвенной болезни, гастритам, стенозу привратника, атонии, ахлоргидрии, ахилии.. Желудок человека снабжается кровью от чревного ствола, отходящего от брюшной части аорты. От него отходят многочисленные ветви первого и второго порядка, в том числе правая и левая желудочные артерии..Слизистая оболочка желудка, составляющая половину веса желудка, как наиболее активная в метаболическом плане его часть, получает три четверти всего объема крови, поступающей в этот орган. Нормальный кровоток обеспечивает защиту слизистой оболочки желудка, снабжая ее кислородом, глюкозой и НСО3-, и унося продукты метаболизма, токсические агенты и ионы Н+. Особенностью микроскопического строения сосудистой сети желудка является наличие многочисленных артериовенозных и капиллярно-капиллярных шунтов между сосудами как в подслизистом, так и в слизистом его слоях. Это позволяет перераспределять кровоток в зависимости от местных метаболических нужд. Моторика желудка обеспечиваетмеханическую обработку пищи: ее хранение, перемешивание, измельчение и эвакуацию в двенадцатиперстную кишку. Так как основное назначение фундального отдела желудка — хранение пищи, в этом отделе отсутствуют какие-либо ритмические возбуждения и перистальтика. Перемещение твердого содержимого в желудке осуществляется за счет волнообразных изменений мышечного тонуса, которые начинаются в области большой кривизны и распространяются к пилорической области. Сильные круговые перистальтические волны в кардиальном отделе желудка, проталкивают его содержимое в сторону привратника, способствуя эвакуации химуса в двенадцатиперстную кишку. Моторике желудка принадлежит и важная роль в обеспечении баланса между агрессивными и защитными механизмами в желудке и двенадцатиперстной кишке. У здоровых людей соотношение между секрецией соляной кислоты в желудке и его моторно-эвакуационной функцией обратное: чем больше секреция кислоты, тем ниже двигательная активность и наоборот. Соляная кислота стимулирует закрытие привратника и его периодическую активность. Подкисление содержимого двенадцатиперстной кишки также замедляет опорожнение желудка. Регуляция деятельности желудка человека. Иннервация желудка осуществляется парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы, волокна которых проходят в составе блуждающих, чревных и диафрагмальных нервов, и энтеральной нервной системой, располагающейся в толще стенок желудочно-кишечного тракта. Энтеральная система представлена рядом сплетений, наиболее развитое из которых — межмышечное — связано с центральной нервной системой через блуждающие нервы. Все функциижелудка регулируются как нервными, так и гуморальными механизмами. Основным физиологическим стимулом для желудочно-кишечного тракта является пища. События, связанные с поступлением пищи в желудок, его растяжением, химическим составом пищи и др. увеличивают секрецию, моторику и кровоток в желудке за счет как центральных безусловных и местных, внутриорганных рефлексов, так и за счет гуморально-гормональных веществ. Базальная (межпищеварительная) секреция, составляющая 10% от максимальной, обусловлена гастрином. В мозговой фазе секреции превалируют нервные, а в желудочной и кишечной — гуморальные механизмы. Например, гастрин и гистамин усиливают секрецию, а соматостатин — тормозит ее. Блуждающий нерв усиливает секрецию желудка. Участие симпатической нервной системы в регуляции секреторных функций желудка до настоящего времени не является окончательно доказанным. Противоположны влияния блуждающих и симпатических нервов на кровоток и моторику желудка: блуждающие нервы увеличивают кровоток желудка, ритм и силу сокращений желудка и его моторно-эвакуационные функции, а симпатические нервы — соответственно, уменьшают. Различное действие оказывают и гуморально-гормональные вещества, освобождаемые тканями желудка. Замедляют моторику и эвакуацию секретин и панкреозимин, а мотилин — усиливает эти функции.
ВСАСЫВАНИЕ (резорбция) — поступление различных веществ через клеточные элементы в кровь и лимфу. Происходит в пищеварительном тракте (в основном в кишечнике), а также в полостях легких, плевры, матки, мочевого пузыря, с поверхности кожи и др..Наибольшее физиологическое значение имеет всасывание в желудочно-кишечном тракте, которое происходит главным образом в тонком кишечнике. Для эффективного переноса веществ особое значение имеет большая площадь поверхности кишечника и постоянно высокий кровоток в слизистой оболочке, за счет которого поддерживается высокий градиент концентраций всасываемых соединений. У человека брыжеечный кровоток во время приема пищи около 400 мл/мин, а в разгар пищеварения — до 750 мл/мин, причем основную долю (до 80%) составляет кровоток в слизистой оболочке пищеварительных органов. Благодаря наличию структур, увеличивающих поверхность слизистой оболочки — круговых складок, ворсинок, микроворсинок, общая площадь всасывающей поверхности кишки человека достигает 200 м2.Механизмы всасывания в желудочно-кишечном тракте.Всасывание может осуществляться с помощью различных видов транспорта. Пассивный транспорт осуществляется без затраты энергии по законам диффузии, осмоса и фильтрации. Более быстрый процесс — облегченная диффузия жирорастворимых веществ через клеточные мембраны. Путем диффузии и осмоса через слизистую переносятся вода, жирорастворимые соединения, недиссоциированные соли слабых кислот и слабых оснований. Активный транспорт, являясь однонаправленным, может осуществляться против концентрационного градиента, в результате чего создается несимметричное распределение веществ по обе стороны мембраны. Он связан с затратой энергии и угнетается при недостатке кислорода, снижении температуры или действии ингибиторов метаболизма. Скорость активного транспорта довольно высока. Таким образом всасываются аминокислоты, некоторые моносахара, кальций, витамин В12. Одной из разновидностей активного транспорта является пиноцитоз. При пиноцитозе плазматическая мембрана образует углубление вокруг мелких частичек всасываемого вещества, затем края мембраны смыкаются, образующийся пузырек отшнуровывается и продвигается внутрь клетки. Всосавшиеся в кишечнике вещества переносятся кровеносными и лимфатическими сосудами. От желудка, тонкого и толстого кишечника кровь сначала поступает в печень, где освобождается от ряда токсических соединений и отдает избыток глюкозы, и только потом входит в общий кровоток. Из слизистой оболочки рта и прямой кишки вещества сразу попадают в системный кровоток, минуя печень. В связи с этим многие лекарственные препараты вводят в виде ректальных свечей или под язык. Белки всасываются путем активного транспорта в виде аминокислот, ди- и трипептидов. Всосавшиеся олигопептиды в процессе внутриклеточного пищеварения расщепляются до аминокислот. У новорожденных из кишечника в кровь могут поступать путем пиноцитоза и цельные белки, о чем свидетельствует наличие в плазме ребенка материнских иммуноглобулинов, которые в известной мере обеспечивают иммунитет на ранних стадиях постнатального развития. Углеводы всасываются в виде глюкозы, галактозы и некоторых других моносахаров с помощью натрий-зависимого транспорта. Поли- и дисахара практически не всасываются. Манноза и пентозы поступают в клетки за счет простой диффузии, а фруктоза — путем облегченной диффузии. Жирные кислоты с короткими и средними цепями непосредственного диффундируют из просвета кишечника в клетки призматического эпителия — энтероциты. Жирные кислоты с длинными цепями переносятся лишь в комплексе с желчными кислотами. В энтероцитах продукты распада жиров вновь превращаются в триглицериды и фосфолипиды, свойственные данному организму. Ресинтезированные жиры в виде мелких капелек, одетых тонкой белковой оболочкой — хиломикронов поступают в лимфатические сосуды. Вместе с жирами всасываются жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К). Растворимые в воде витамины (С, рибофлавин) всасываются посредством диффузии. Вода и электролиты могут диффундировать по обе стороны кишечной стенки как в тонком, так и в толстом кишечнике. Всасывание их происходит в основном в верхних отделах тонкого кишечника. Большое значение имеет в тонком кишечнике имеет транспорт ионов Na+, за счет которых в основном создается электрический и осмотический градиенты. Всасывание ионов Na+ происходит как за счет активного, так и пассивного механизмов.
ПЕПТИДЫ, органическое вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Различают ди-, три- и т. д. пептиды, а также полипептиды. В живых клетках пептиды синтезируются из аминокислот либо являются продуктами обмена белков. Многие природные пептиды обладают биологической активностью (напр., глутатион, глюкагон, грамицидин ).
ГОРМОНЫ (от греч. hormao — возбуждаю, привожу в движение), биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками или органами (железами внутренней секреции) и оказывающие целенаправленное влияние на деятельность других органов и тканей. Позвоночные животные и человек имеют развитую систему таких желез (гипофиз, надпочечники, половые, щитовидная и др.), которые посредством гормонов, выделяемых в кровь, участвуют в регуляции всех жизненно важных процессов — роста, развития, размножения, обмена веществ. Каждый из гормонов влияет на организм в сложном взаимодействии с другими гормонами; в целом гормональная система совместно с нервной системой обеспечивает деятельность организма как единого целого. Химическая природа гормонов различна — белки, пептиды, производные аминокислот, стероиды. Гормоны, используемые в медицине, получают химическим синтезом или выделяют из соответствующих органов животных. Отдельные группы клеток выделяют гормоны местного действия. Их часто называют гормоноидами, тканевыми гормонами, или парагормонами. К их числу относят гистамин, серотонин, брадикинин, простагландины и др. Гормоны, вырабатываемые нейросекреторными клетками нервной ткани, называют нейрогормонами. По месту образования различают гипофизарные, гипоталамические, половые гормоны, кортикостероиды (гормоны коры надпочечников), гормоны щитовидной железы (тиреоидные гормоны) и т. д. Все гормоны отличает высокая биологическая активность. сходя из химического строения, гормоны делят на три группы. К первой группе относят пептидные и белковые гормоны. Пептидами являются, например, окситоцин, вазопрессин. Среди белковых гормонов имеются как простые белки (инсулин, глюкагон, соматотропин, пролактин и др.), так и сложные — гликопротеины (фоллитропин, лютропин). Вторая группа — амины — объединяет гормоны, близкие по структуре аминокислотам — тирозину и триптофану (тиреоидные гормоны, адреналин, норадреналин). Третью группу составляют стероидные гормоны, которые являются производными холестерина. Среди стероидных гормонов — все половые гормоны и гормоны коры надпочечников — кортикостероиды. Гормоны контролируют основные процессы жизнедеятельности организма на всех этапах его развития с момента зарождения. Они влияют на все виды обмена веществ в организме, активность генов, рост и дифференцировку тканей, формирование пола и размножение, адаптацию к меняющимся условиям среды, поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаз), поведение и многие другие процессы. Совокупность регулирующего воздействия различных гормонов на функции организма называется гормональной регуляцией. Избыточное образование или недостаток того или иного гормона в организме человека приводит к эндокринным заболеваниям. Гормоны широко используются при заболеваниях, связанных с нарушением эндокринной системы: при недостатке или отсутствии в организме того или иного гормона (например, инсулина) или для усиления или подавления функции той или иной железы. Так, гормоны гипофиза адренокортикотропин и тиреотропин могут быть использованы для того, чтобы стимулировать работу периферических желез — собственно коры надпочечников и щитовидной железы.

биология для любознательных.

мимино — Mon, 24 Jan 2011 18:52:24 GMT

Пищеварение. Общее представление. Гормоны и пептиды. Всасывание
ЖЕЛУДОК, расширенный отдел пищеварительного канала животных и человека, следующий за пищеводом. Выполняет функции накопления, механической и химической обработки, эвакуации пищи в кишечник. Железы желудка выделяют желудочный сок. Наиболее частые заболевания желудка — гастрит и язвенная болезнь. ЖЕЛУДОК, расширенный отдел пищеварительного канала животных и человека, выполняющий функции накопления, механической и химической обработки и эвакуации пищи в кишечникКИШЕЧНИК, пищеварительная трубка у большинства животных; начинается ротовым и кончается заднепроходным отверстием. У человека и животных с дифференцированной на отделы пищеварительной системой кишечник — часть пищеварительного канала, следующая за желудком. В кишечнике происходят основные процессы переваривания пищи и всасывается значительная часть питательных веществ и воды. Железы кишечника выделяют кишечный сок, гормоны. Строение желудка. Желудок большинства позвоночных и человека представляет собой мускулистое мешковидное расширение кишки, лежащее в передней части брюшной полости. Анатомически в нем обычно выделяют кардиальный (фундальный) отдел, состоящий из дна, тела и собственно кардиальной области, и пилорический (привратниковый, или антральный) отдел, включающий в себя собственно антральную область, привратник и пилорический канал. Форма желудка изменяется в зависимости от его функционального состояния, количества желудочного содержимого, режима питания и состояния окружающих тканей.В стенке желудка выделяют три основных слоя: внутренний слизистый, средний мышечный и наружный серозный. Между слизистым и мышечным слоями находится дополнительный подслизистый слой. Внутренняя поверхность желудка, выстланная эпителиальными клетками, имеет сильную складчатость и усеяна слизистыми клетками. В определенных участках желудка имеются глубоко погруженные в его стенки железы, секретирующие пищеварительные ферменты и слизь.Желудок имеет мощные мышечные стенки, повторные локальные сокращения которых раздавливают и размягчают пищу, подготавливая ее к обработке в кишечнике. Обычно мышечная ткань распределена в стенке желудка более или менее равномерно, однако у всеядных животных и зерноядных птиц она сконцентрирована в дистальном (конечном) отделе желудка, называемом мускульным, или жевательным, желудком. В этом отделе происходит механическая и химическая обработка пищи, т. к. вместе с пищей туда поступает и желудочный сок из проксимального (расположенного сразу за пищеводом) отдела желудка, называемого железистым, или пищеварительным, желудком. Секреция желудка человека. Особенностью желудочного сока, с которой связаны его переваривающие функции, является наличие кислых протеаз и соляной кислоты. Ведущая кислая протеаза, осуществляющая гидролиз белка, — пепсин образуется в виде неактивного пепсиногена и активируется в кислой среде при рН 5 и ниже. Желудочный сок, представляющий собой бесцветную жидкость с рН 1,5–1,8, вырабатывается у человека в количестве 2–3 л в сутки железами и клетками поверхностного эпителия слизистой оболочки желудка. Железы фундального отдела содержат клетки трех типов: обкладочные, или париетальные, продуцирующие соляную кислоту; главные, вырабатывающие комплекс протеолитических ферментов, добавочные (мукоидные), секретирующие муцин (слизь), мукополисахариды и бикарбонаты. Железы антрального отдела состоят в основном из мукоидных клеток. Желудочный сок при непосредственном соприкосновении со стенками желудка (или двенадцатиперстной кишки) может оказывать значительное повреждающее действие, прежде всего на слизистую оболочку. Нормальная деятельность желудка и двенадцатиперстной кишки возможна лишь при таких условиях, когда агрессивным факторам желудочного сока противостоят естественные защитные механизмы. Слизебикарбонатный барьер препятствует проникновению пепсина и соляной кислоты к слизистой оболочке, поддерживая нейтральную или даже щелочную среду вблизи эпителиальных клеток. Нарушение секреции желудка приводит к возникновению различных заболеваний — язвенной болезни, гастритам, стенозу привратника, атонии, ахлоргидрии, ахилии.. Желудок человека снабжается кровью от чревного ствола, отходящего от брюшной части аорты. От него отходят многочисленные ветви первого и второго порядка, в том числе правая и левая желудочные артерии..Слизистая оболочка желудка, составляющая половину веса желудка, как наиболее активная в метаболическом плане его часть, получает три четверти всего объема крови, поступающей в этот орган. Нормальный кровоток обеспечивает защиту слизистой оболочки желудка, снабжая ее кислородом, глюкозой и НСО3-, и унося продукты метаболизма, токсические агенты и ионы Н+. Особенностью микроскопического строения сосудистой сети желудка является наличие многочисленных артериовенозных и капиллярно-капиллярных шунтов между сосудами как в подслизистом, так и в слизистом его слоях. Это позволяет перераспределять кровоток в зависимости от местных метаболических нужд. Моторика желудка обеспечивает механическую обработку пищи: ее хранение, перемешивание, измельчение и эвакуацию в двенадцатиперстную кишку. Так как основное назначение фундального отдела желудка — хранение пищи, в этом отделе отсутствуют какие-либо ритмические возбуждения и перистальтика. Перемещение твердого содержимого в желудке осуществляется за счет волнообразных изменений мышечного тонуса, которые начинаются в области большой кривизны и распространяются к пилорической области. Сильные круговые перистальтические волны в кардиальном отделе желудка, проталкивают его содержимое в сторону привратника, способствуя эвакуации химуса в двенадцатиперстную кишку. Моторике желудка принадлежит и важная роль в обеспечении баланса между агрессивными и защитными механизмами в желудке и двенадцатиперстной кишке. У здоровых людей соотношение между секрецией соляной кислоты в желудке и его моторно-эвакуационной функцией обратное: чем больше секреция кислоты, тем ниже двигательная активность и наоборот. Соляная кислота стимулирует закрытие привратника и его периодическую активность. Подкисление содержимого двенадцатиперстной кишки также замедляет опорожнение желудка. Регуляция деятельности желудка человека. Иннервация желудка осуществляется парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы, волокна которых проходят в составе блуждающих, чревных и диафрагмальных нервов, и энтеральной нервной системой, располагающейся в толще стенок желудочно-кишечного тракта. Энтеральная система представлена рядом сплетений, наиболее развитое из которых — межмышечное — связано с центральной нервной системой через блуждающие нервы. Все функции желудка регулируются как нервными, так и гуморальными механизмами. Основным физиологическим стимулом для желудочно-кишечного тракта является пища. События, связанные с поступлением пищи в желудок, его растяжением, химическим составом пищи и др. увеличивают секрецию, моторику и кровоток в желудке за счет как центральных безусловных и местных, внутриорганных рефлексов, так и за счет гуморально-гормональных веществ. Базальная (межпищеварительная) секреция, составляющая 10% от максимальной, обусловлена гастрином. В мозговой фазе секреции превалируют нервные, а в желудочной и кишечной — гуморальные механизмы. Например, гастрин и гистамин усиливают секрецию, а соматостатин — тормозит ее. Блуждающий нерв усиливает секрецию желудка. Участие симпатической нервной системы в регуляции секреторных функций желудка до настоящего времени не является окончательно доказанным. Противоположны влияния блуждающих и симпатических нервов на кровоток и моторику желудка: блуждающие нервы увеличивают кровоток желудка, ритм и силу сокращений желудка и его моторно-эвакуационные функции, а симпатические нервы — соответственно, уменьшают. Различное действие оказывают и гуморально-гормональные вещества, освобождаемые тканями желудка. Замедляют моторику и эвакуацию секретин и панкреозимин, а мотилин — усиливает эти функции.
ВСАСЫВАНИЕ (резорбция) — поступление различных веществ через клеточные элементы в кровь и лимфу. Происходит в пищеварительном тракте (в основном в кишечнике), а также в полостях легких, плевры, матки, мочевого пузыря, с поверхности кожи и др..Наибольшее физиологическое значение имеет всасывание в желудочно-кишечном тракте, которое происходит главным образом в тонком кишечнике. Для эффективного переноса веществ особое значение имеет большая площадь поверхности кишечника и постоянно высокий кровоток в слизистой оболочке, за счет которого поддерживается высокий градиент концентраций всасываемых соединений. У человека брыжеечный кровоток во время приема пищи около 400 мл/мин, а в разгар пищеварения — до 750 мл/мин, причем основную долю (до 80%) составляет кровоток в слизистой оболочке пищеварительных органов. Благодаря наличию структур, увеличивающих поверхность слизистой оболочки — круговых складок, ворсинок, микроворсинок, общая площадь всасывающей поверхности кишки человека достигает 200 м2.Механизмы всасывания в желудочно-кишечном тракте.Всасывание может осуществляться с помощью различных видов транспорта. Пассивный транспорт осуществляется без затраты энергии по законам диффузии, осмоса и фильтрации. Более быстрый процесс — облегченная диффузия жирорастворимых веществ через клеточные мембраны. Путем диффузии и осмоса через слизистую переносятся вода, жирорастворимые соединения, недиссоциированные соли слабых кислот и слабых оснований. Активный транспорт, являясь однонаправленным, может осуществляться против концентрационного градиента, в результате чего создается несимметричное распределение веществ по обе стороны мембраны. Он связан с затратой энергии и угнетается при недостатке кислорода, снижении температуры или действии ингибиторов метаболизма. Скорость активного транспорта довольно высока. Таким образом всасываются аминокислоты, некоторые моносахара, кальций, витамин В12. Одной из разновидностей активного транспорта является пиноцитоз. При пиноцитозе плазматическая мембрана образует углубление вокруг мелких частичек всасываемого вещества, затем края мембраны смыкаются, образующийся пузырек отшнуровывается и продвигается внутрь клетки. Всосавшиеся в кишечнике вещества переносятся кровеносными и лимфатическими сосудами. От желудка, тонкого и толстого кишечника кровь сначала поступает в печень, где освобождается от ряда токсических соединений и отдает избыток глюкозы, и только потом входит в общий кровоток. Из слизистой оболочки рта и прямой кишки вещества сразу попадают в системный кровоток, минуя печень. В связи с этим многие лекарственные препараты вводят в виде ректальных свечей или под язык. Белки всасываются путем активного транспорта в виде аминокислот, ди- и трипептидов. Всосавшиеся олигопептиды в процессе внутриклеточного пищеварения расщепляются до аминокислот. У новорожденных из кишечника в кровь могут поступать путем пиноцитоза и цельные белки, о чем свидетельствует наличие в плазме ребенка материнских иммуноглобулинов, которые в известной мере обеспечивают иммунитет на ранних стадиях постнатального развития. Углеводы всасываются в виде глюкозы, галактозы и некоторых других моносахаров с помощью натрий-зависимого транспорта. Поли- и дисахара практически не всасываются. Манноза и пентозы поступают в клетки за счет простой диффузии, а фруктоза — путем облегченной диффузии. Жирные кислоты с короткими и средними цепями непосредственного диффундируют из просвета кишечника в клетки призматического эпителия — энтероциты. Жирные кислоты с длинными цепями переносятся лишь в комплексе с желчными кислотами. В энтероцитах продукты распада жиров вновь превращаются в триглицериды и фосфолипиды, свойственные данному организму. Ресинтезированные жиры в виде мелких капелек, одетых тонкой белковой оболочкой — хиломикронов поступают в лимфатические сосуды. Вместе с жирами всасываются жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К). Растворимые в воде витамины (С, рибофлавин) всасываются посредством диффузии. Вода и электролиты могут диффундировать по обе стороны кишечной стенки как в тонком, так и в толстом кишечнике. Всасывание их происходит в основном в верхних отделах тонкого кишечника. Большое значение имеет в тонком кишечнике имеет транспорт ионов Na+, за счет которых в основном создается электрический и осмотический градиенты. Всасывание ионов Na+ происходит как за счет активного, так и пассивного механизмов.
ПЕПТИДЫ, органическое вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Различают ди-, три- и т. д. пептиды, а также полипептиды. В живых клетках пептиды синтезируются из аминокислот либо являются продуктами обмена белков. Многие природные пептиды обладают биологической активностью (напр., глутатион, глюкагон, грамицидин ).
ГОРМОНЫ (от греч. hormao — возбуждаю, привожу в движение), биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками или органами (железами внутренней секреции) и оказывающие целенаправленное влияние на деятельность других органов и тканей. Позвоночные животные и человек имеют развитую систему таких желез (гипофиз, надпочечники, половые, щитовидная и др.), которые посредством гормонов, выделяемых в кровь, участвуют в регуляции всех жизненно важных процессов — роста, развития, размножения, обмена веществ. Каждый из гормонов влияет на организм в сложном взаимодействии с другими гормонами; в целом гормональная система совместно с нервной системой обеспечивает деятельность организма как единого целого. Химическая природа гормонов различна — белки, пептиды, производные аминокислот, стероиды. Гормоны, используемые в медицине, получают химическим синтезом или выделяют из соответствующих органов животных. Отдельные группы клеток выделяют гормоны местного действия. Их часто называют гормоноидами, тканевыми гормонами, или парагормонами. К их числу относят гистамин, серотонин, брадикинин, простагландины и др. Гормоны, вырабатываемые нейросекреторными клетками нервной ткани, называют нейрогормонами. По месту образования различают гипофизарные, гипоталамические, половые гормоны, кортикостероиды (гормоны коры надпочечников), гормоны щитовидной железы (тиреоидные гормоны) и т. д. Все гормоны отличает высокая биологическая активность. сходя из химического строения, гормоны делят на три группы. К первой группе относят пептидные и белковые гормоны. Пептидами являются, например, окситоцин, вазопрессин. Среди белковых гормонов имеются как простые белки (инсулин, глюкагон, соматотропин, пролактин и др.), так и сложные — гликопротеины (фоллитропин, лютропин). Вторая группа — амины — объединяет гормоны, близкие по структуре аминокислотам — тирозину и триптофану (тиреоидные гормоны, адреналин, норадреналин). Третью группу составляют стероидные гормоны, которые являются производными холестерина. Среди стероидных гормонов — все половые гормоны и гормоны коры надпочечников — кортикостероиды. Гормоны контролируют основные процессы жизнедеятельности организма на всех этапах его развития с момента зарождения. Они влияют на все виды обмена веществ в организме, активность генов, рост и дифференцировку тканей, формирование пола и размножение, адаптацию к меняющимся условиям среды, поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаз), поведение и многие другие процессы. Совокупность регулирующего воздействия различных гормонов на функции организма называется гормональной регуляцией. Избыточное образование или недостаток того или иного гормона в организме человека приводит к эндокринным заболеваниям. Гормоны широко используются при заболеваниях, связанных с нарушением эндокринной системы: при недостатке или отсутствии в организме того или иного гормона (например, инсулина) или для усиления или подавления функции той или иной железы. Так, гормоны гипофиза адренокортикотропин и тиреотропин могут быть использованы для того, чтобы стимулировать работу периферических желез — собственно коры надпочечников и щитовидной железы.