56. Физиологическая характеристика предстартового состояния (механизмы возникновения, особенности функциональных изменений).
57. Физиологическая характеристика разминки (механизмы и особенности функциональных сдвигов, общая и специальные части разминки, сохранение эффектов разминки).
58. Физиологические закономерности и механизмы врабатывания. Факторы, его определяющие.
59. «Мертвая точка» и «второе дыхание», механизмы возникновения этих состояний. Пути преодоления «мертвой точки».
60. Устойчивое состояние (понятие о кислородном запросе, потребление кислорода и кислородном долге). Виды устойчивого состояния и механизмы их возникновения.
61. Утомление, как биологический процесс (острое и хроническое, общее и локальное утомление). Признаки утомления. Чувство усталости. Компенсированное и некомпенсированное утомление.
62. Современные представления о механизмах утомления и теории, объясняющие его возникновение.
63. Восстановление и восстановительный период. Их физиологические закономерности. Кислородный долг (его компоненты) и восстановление энергетических запасов организма.
64. Физиологические механизмы формирования двигательных навыков (условно-рефлекторные механизмы, двигательный динамический стереотип, экстраполяция, двигательная память, сенсорная афферентация).
65. Фазы формирования двигательного навыка, автоматизация движений спортсмена. Соматический и вегетативный компоненты двигательного навыка. Особенности формирования двигательного навыка в различных видах спорта.
66. Физиологические закономерности занятий физической культурой и спортом: принципы специфичности пороговых нагрузок, обратимости, цикличности и другие. Многолетняя тренировка как процесс формирования долговременной адаптации.
67. Влияние больших физических нагрузок на растущий организм.
68. Особенности формирования двигательных навыков и развития физических качеств в детском, подростковом и юношеском возрасте. Возрастные особенности динамики состояний организма при спортивной деятельности.
69. Влияние занятий физическими упражнениями на состояние здоровья, умственную и физическую работоспособность.
70. Физиологические основы физического воспитания в дошкольных и школьных учреждениях.
71. Особенности занятий физической культурой лиц зрелого и пожилого возраста: оптимальное дозирование физических нагрузок.
72. Физиологическое обоснование особенностей занятий оздоровительной физической культурой с лицами разного пола, возраста, функционального состояния организма.
Критерии оценки знаний студентов
Оценка 5 («отлично») ставится студентам, которые при ответе:
· обнаруживают всестороннее систематическое и глубокое знание программного материала;
· способны применять знание теории к решению профессиональных задач;
· хорошо владеют предметной терминологией.
Оценка 4 («хорошо») ставится студентам, которые при ответе:
· обнаруживают твёрдое знание программного материала;
· способны применять знание теории к решению задач профессионального характера;
· достаточно владеют предметной терминологией;
· допускают отдельные погрешности и неточности при ответе.
Оценка 3 («удовлетворительно») ставится студентам, которые при ответе:
· в основном знают программный материал в объёме, необходимом для предстоящей работы по профессии;
· допускают существенные погрешности в ответе на вопросы экзаменационного билета.
Оценка 2 («неудовлетворительно») ставится студентам, которые при ответе:
· обнаруживают значительные пробелы в знаниях основного программного материала;
· допускают принципиальные ошибки в ответе на вопросы экзаменационного билета;
· демонстрируют незнание предметной терминологии.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Аганянц, человека: учеб. [Текст] / . – М.: Советский спорт, 20с.
2. Безруких, физиология (физиология развития ребенка): учеб. пособие [Текст] / , , . – М.: Академия, 2009. – 416 с.
3. Дубровский, физиология: учеб. [Текст] / . - М.: Владос, 2005. – 462 с.
4. Караулова, : учеб. пособие [Текст] / , , . – М.: Академия, 2009. – 384 с.
5. Федюкович, и физиология человека: учеб. [Текст] / , . – Ростов н/Д.: Феникс, 2010. – 512 с.
б) дополнительная литература
1. Агаджанян, физиология: учеб. [Текст] / , . – М.: Медицинское информационное агентство, 2007 г. – 520 с.
2. Бельченко, человека: Организм как целое [Текст] / , . – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. – 229 с.
3. Гутник, Б. Физиология для «ленивых» студентов. Нервно-мышечная физиология. Организация движения. [Текст] / Б. Гутник, В. Кобрин, Д. Нэш. – М.: Логосфера, 2009. – 190 с.
4. Покровский, человека: учеб. [Текст] / , . – М.: Медицина, 2007. – 656 с.
5. Сапин, и физиология детей и подростков: учеб. пособие. [Текст] / , . – М.: Академия, 20с.
6. Смольянникова, и физиология: учеб. [Текст] / , , . – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 576 с.
7. Фаллер, А. Анатомия и физиология человека [Текст] / А. Фаллер, М. Шюнке. – М.: Биом, 2008. – 544 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http://www. ***** – виртуальный атлас по анатомии и физиологии человека;
2. http://www. fiziolog. ***** – научно-популярный сайт восточно-сибирского центра медико-биологической информации;
3. http://***** – материалы по возрастной анатомии и физиологии;
4. http://***** – анатомический словарь онлайн;
5. http://mwanatomy. info – популярно о строении человеческого тела с иллюстрациями;
6. http://***** – материалы по анатомии и физиологии с иллюстрациями;
7. http://***** – статьи по физиологии человека.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Компьютерные презентации по основным темам дисциплины:
· Физиология системы крови;
· Физиология кровообращения;
· Физиология системы пищеварения;
· Физиология системы дыхания;
· Физиология системы выделения;
· Физиология эндокринной системы;
· Физиология нервной ткани;
· Физиология мышечной ткани;
· Физиология нейронов и синапсов;
· Спинной и головной мозг;
· Кора больших полушарий;
· Физиологические закономерности функционирования анализаторов;
· Физиология зрительного и слухового анализаторов.
2. Компьютер, проектор, экран.
3. Учебные плакаты:
- Скелет человека. Суставы. Строение костей. Грудная клетка. Форма и строение поперечно-полосатых мышц. Мышцы человека (вид спереди). Мышцы человека (вид сзади). Мышцы головы и шеи. Общий план строения пищеварительной системы. Строение полости рта и глотки. Гортань и органы полости рта при дыхании и глотании. Строение желудка и двенадцатиперстной кишки. Строение толстого и тонкого кишечника. Строение печени. Макромикроскопическое строение печени. Поджелудочная железа и селезенка. Брюшина. Отношение органов к брюшине. Строение легких. Бронхолегочные сегменты. Общий план строения мочеполовой системы. Строение почки. Мужские половые органы. Женские половые органы. Эндокринные железы. Артерии тела человека. Вены тела человека. Строение сердца. Лимфатическая система пищевода и печени. Спинной мозг. Рефлекторная дуга. Плечевое сплетение. Головной мозг. Основание головного мозга. Орган зрения и его вспомогательный аппарат. Орган слуха и равновесия. Общий план строения симпатической части нервной системы. Общий план строения парасимпатической части нервной системы.
4. Таблицы:
· Физиология возбуждения
· Нервная система
· Скелет человека
· Физиология мышц
· Кровь
· Сердечно-сосудистая система
· Кровообращение и лимфатическая система
· Регуляция кровообращения
· Дыхание
· Пищеварение
· Исследование пищеварительной секреции
· Обмен веществ и энергии
· Авитаминозы
· Функции эндокринных желез
· Процессы, связанные с размножением
· Внутриутробное развитие плода
· Органы выделения
· Центральная нервная система
· Головной мозг
· Мозжечок
· Вегетативная нервная система и проводящие пути мозга
· Высшая нервная деятельность. Условные рефлексы
· Анализаторы (зрительный, слуховой)
· Анализаторы (кожный, обонятельный, вкусовой)
5. Комплект муляжей костей и внутренних органов.
6. Скелет человека на металлической подставке.
7. Телевизор и видеомагнитофон.
8. Комплект учебных видеофильмов:
· Общие свойства возбудимых тканей.
· Исследование торможения.
· Анализ рефлекторной дуги.
· Рефлексы спинного мозга.
· Физиология крови.
· Изучение сердечной деятельности.
· Автоматизм сердца.
· Механизм регуляции кровяного давления.
· Определение физической активности на велоэргометре.
· Физиология дыхания.
· Механизм вдоха и выдоха.
· Физиология пищеварения.
· Обменные процессы.
· Эндокринология.
· Суммация возбуждения.
· Иррадиация возбуждения.
· Выработка условного рефлекса.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 050100 «Педагогическое образование» и профилю подготовки «Физическая культура»
Автор: , канд. биол. наук, доцент кафедры спортивных дисциплин
Рецензент:
Рабочая программа дисциплины
обсуждена на заседании кафедры спортивных дисциплин
Протокол № от « » 2011 г.
Зав. кафедрой спортивных дисциплин ________________
Одобрено методической комиссией факультета педагогического образования
Протокол № от « » 2011 г.
Председатель _________________
Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»
в г. Анжеро-Судженске
Факультет педагогического образования
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Анжеро-Судженск 2011
Дисциплина «Физиология» изучается студентами факультета педагогического образования (профиль подготовки «Физическая культура») на I курсе во 2 семестре на дневном отделении и на I курсе во втором семестре, II курсе в третьем семестре на заочном отделении.
Основная цель изучения данной дисциплины: обеспечить студентов не только базовыми и современными практическими знаниями об основах функционирования организма человека, но и научить их практически реализовать полученные знания в различных образовательных учреждениях – по месту будущей профессиональной деятельности выпускников.
Успешность изучения данной дисциплины зависит от степени осознания своей деятельности. Рефлексивная деятельность должна относиться не только к самостоятельному изучению учебника, но и включать в себя исследовательскую деятельность, в которой приходится принимать участие. Это могут быть лекции, практические занятия, написание реферативных работ.
Основной вид учебных занятий по дисциплине согласно требованиям учебного плана и рабочей программы – лекции и практические занятия. Не смотря на то, что лекция представляет собой монолог преподавателя и относительно пассивную позицию студента, следует обеспечить активную познавательную деятельность на учебных занятиях подобного вида. Для этого:
- заведите отдельную тетрадь для записи лекций по дисциплине и тетрадь для выполнения практических заданий;
- не старайтесь записывать дословно все, что говорит преподаватель, фиксируйте лишь самые главные мысли. Чтобы запомнить примеры, которые приводит преподаватель по ходу лекции, обозначайте их в скобках с помощью ключевых слов.
- не забывайте записывать тему лекции, ее план и литературу, которую предлагает преподаватель для дополнения и углубления знаний по изучаемой теме;
- ключевые понятия, их дефиниции выделяйте подчеркиванием, цветом или каким – либо другим способом;
- используйте в процессе записи лекции условные обозначения. Например, «!» - важно; «?» - уточнить в учебнике или задать вопрос педагогу; «+» - дополнить и т. д.;
- записывая лекционный материал, оставляйте широкие поля. Это позволит дополнить материал, уточнить его в случае необходимости;
- обязательно повторяйте предыдущий материал пред новой лекцией. При этом для лучшего усвоения и осознания материала можно выполнять различные задания: составить собственный план лекции, придумать свои примеры на основные теоретические положения, составить вопросы по материалу лекции, разработать опорный конспект, если вы хорошо рисуете, можно проиллюстрировать какой – то фрагмент лекции. Обеспечивает усвоение материала составление кроссвордов, ребусов, викторин, тезауруса, формально – логических моделей и пр. Чем активнее вы работаете с материалом лекции, тем лучше Вы его запоминаете и понимаете.
Другой вид учебных занятий, применяемых при изучении дисциплины «Физиология» - практические занятия. Программа по дисциплине предполагает самостоятельные практические задания по изученному курсу. Для этого необходима дополнительная тетрадь. В данной тетради студент может записывать теоретические положения, не рассмотренные на лекциях, самостоятельные конспекты из учебника, готовиться к творческим заданиям по дисциплине.
Поскольку в процессе изучения дисциплины сдается экзамен (2 семестр), то особое внимание следует уделить требованиям, которые предъявляются к ответам:
- начинать ответ на вопрос следует с сущностной характеристики основного понятия;
- готовясь к ответу, нужно составить его план, что позволит выстроить его последовательно и логично;
- отвечать следует точно на поставленный вопрос;
- каждое теоретическое положение необходимо подтверждать примерами, что будет свидетельствовать об осмыслении материала;
- если данный вопрос рассматривался на разных дисциплинах, установите междисциплинарные связи, продемонстрируйте знание разных подходов к решению проблемы;
- в случае если вопрос по-разному рассматривается в науке, в ответе делайте ссылку на того педагога, чью точку зрения Вы излагаете;
- помните, что ответ на любой вопрос завершается выводом;
- если Вам будет задан дополнительный вопрос, не спешите с ответом, попросите у преподавателя время на обдумывание ответа; если затрудняетесь с ответом, извинитесь и попросите задать Вам другой вопрос;
- не читайте по бумажке, общайтесь с преподавателем, старайтесь говорить четко, понятно и достаточно эмоционально;
В процессе изучения дисциплины прислушивайтесь ко всем рекомендациям, которые дает вам преподаватель, и старайтесь следовать им. В этом случае изучение дисциплины «Физиология» будет не только полезным для вашей дальнейшей профессиональной деятельности, но и станет увлекательным занятием.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»
в г. Анжеро-Судженске
Факультет педагогического образования
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИОЛОГИЯ»
Анжеро-Судженск 2011
Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»
в г. Анжеро-Судженске
Факультет педагогического образования
ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
Анжеро-Судженск 2011
Раздел 1. Организм и его основные физиологические функции
Лекция 1. Организм и его основные физиологические функции
1.1. Физиологические реакции организма
Являясь самостоятельной единицей живой материи, организм отвечает на внешние и внутренние воздействия как единое целое. Следовательно, он может рассматриваться как целостная саморегулирующаяся система. Способность к саморегуляции – одно из основных свойств организма, которое позволяет осуществлять адаптивные реакции при сохранении динамического постоянства его внутренней среды.
Основой жизнедеятельности организма является обмен веществ. В живой материи обмен веществ приобрел принципиально новое качественное содержание. Разрушая в процессе обмена органические вещества внешней среды, организм синтезирует новые вещества, в которых аккумулируется свободная энергия. Источником получения энергии для организма животных и человека служат пищевые вещества. Они используются для синтеза жиров, углеводов и видоспецифичных белков. Видовая специфичность организма определяется особенностями обмена, свойственными каждому конкретному виду живых существ.
Раздражимость – это способность живой системы (клетки, ткани, органа или целостного организма) реагировать на действие раздражителей изменением уровня физиологической активности. Раздражители (физические, химические, физико-химические) вызывают раздражение при определенных условиях (сила, длительность раздражителя, уровень возбудимости живой ткани). Все живые ткани возбудимы. Однако мера специфичности регистрируемых ответных реакций у них различна. Наибольшей специфичностью отличаются ответные реакции нервной, мышечной и железистой тканей. Например, нервная и мышечная ткани отвечают на действие раздражителей специфическим волновым физиологическим процессом – возбуждением.
Возбудимость – способность клетки, ткани, целостного организма отвечать на действие раздражителя реакцией возбуждения. Возбуждение – это форма ответной реакции на действие раздражителей внешней и внутренней среды, сопровождающаяся генерацией волнового, распространяющегося потенциала действия. Внутренним содержанием возбуждения является изменение интенсивности процессов жизнедеятельности в клетках возбудимых тканей. Для нервной ткани процесс возбуждения – основная форма проявления жизнедеятельности. Для мышечной и железистой тканей возбуждение лишь начальный этап их специфической активности, сократительной или секреторной функции. В нервной ткани возбуждению противостоит противоположный по физиологическому содержанию процесс – торможение. Так, если возбуждение нервной клетки приводит иннервируемую структуру в деятельное состояние, то процесс торможения вызывает прекращение ее деятельности. Сам тормозной процесс является самостоятельной формой электрической активности клеточной мембраны, одним из актов жизнедеятельности нервной клетки. Мера возбудимости определяется минимальной силой раздражителя, которая способна вызвать возбуждение. Это пороговая сила, или порог раздражения. Возбудимость будет тем выше, чем ниже порог раздражения.
Основой жизнедеятельности организма являются физиологические процессы – сложная форма взаимодействия и единства биохимических и физиологических реакций, получившая в живой материи качественно новое (биологическое) содержание. Физиологические процессы лежат в основе физиологических функций. Соматические функции – это ответные реакции организма (преимущественно двигательные) на действие раздражителей внешней и внутренней среды. Вегетативные функции обеспечивают рост, размножение, обмен веществ.
1.2. Гомеостаз и адаптация
Гомеостаз – это способность сохранять относительное постоянство состава внутренней среды и свойств организма. В. Кэннон термин «гомеостаз» (от греч. homoios – подобный и stasis – неподвижный). Постоянство внутренней среды организма (крови, тканевой жидкости) и устойчивость физиологических функций являются результатом реализации гомеостатических механизмов. Физико-химические и физиологические процессы поддержания гомеостаза на клеточном уровне направлены на устранение или существенное изменение возмущающих влияний внешней и внутренней среды. Нарушение клеточного гомеостаза ведет к повреждению структурных элементов клетки, с последующей ее гибелью или перерождением (например, развитие раковой опухоли при воздействии ионизирующей радиации).
Адаптация (от лат. adaptatio – приспособление) в самом общем виде может быть определена как совокупность приспособительных реакций и морфологических изменений, позволяющих организму сохранить относительное постоянство внутренней среды в изменяющихся условиях внешней среды.
Согласно представлениям , адаптацию следует рассматривать как формирование новой функциональной системы, в которой заложен приспособительный эффект. Сама функциональная система выступает как сложный физиологический механизм, сущностным содержанием которого является получение полезного приспособительного результата. Типичным примером адаптации с положительным результатом является приспособление к физическим нагрузкам.
1.3. Системные принципы регуляции физиологических функций
Объективные возможности для изучения физиологических функций организма создает общая теория систем. Система (от греч. sistema) – целое, составленное из частей, их соединение. Функциональная система – совокупность взаимосвязанных органов и элементов управления физиологическими реакциями, обеспечивающих единую функцию с положительным конечным результатом. Общая теория систем Л. Берталанфи 40-е годы нашего столетия. В рамках самого понятия систем следует выделить основополагающие системные принципы:
а) целостность – несводимость свойств системы к сумме ее частей,
б) структурность – возможность описания системы через ее структуру,
в) иерархичность – соподчиненность составляющих элементов системы,
г) взаимосвязь системы и среды.
В рамках функциональной системы выявляется вероятностный характер поведения организма. Взаимодействие различных структур в складывающейся функциональной системе обусловливает ее дальнейшее развитие на основе частных механизмов интеграции (нервных, гуморальных, эндокринных). В свою очередь, сложившаяся функциональная система детерминирует деятельность отдельных органов, поднимая их работу на новую качественную ступень. Внутреннее единство их функций является необходимым условием формирования функциональной системы управления жизнедеятельностью целостного организма.
Живой организм представляет собой единое целое, в котором частные физиологические процессы подчинены закономерностям работы сложной целостной системы. Управление процессами жизнедеятельности строится по принципу системной иерархичности. Высший уровень регуляции обеспечиваются центральной нервной системой. Второй уровень регуляции обеспечивается вегетативной нервной системой. Она регулирует функции внутренних органов, главным образом их специфическую активность (например, усиливает или угнетает специфические функции сердца – силу сокращения, частоту сокращений). Третий уровень регуляции осуществляется эндокринной системой. Эндокринные железы выделяют в кровь гормоны – химически активные вещества, активизирующие или тормозящие работу ферментных систем, а через них – физиологические функции целостного организма. Неспецифическая регуляция физиологических функций осуществляется жидкими средами организма (кровью, лимфой). Это четвертый уровень регуляции. В целостном организме все эти уровни регуляции находятся во взаимной связи, обеспечивая получение полезного результата функционирования как отдельного органа, системы, так и организма в целом. В этом проявляется системность регуляции физиологических функций целостного организма.
1.4. Ритмичность физиологических функций
Процессы жизнедеятельности организма периодически усиливаются или ослабляются под влиянием экзогенных и эндогенных факторов (биологическая ритмичность). В соответствии с классификацией, предложенной Ф. Халбергом, можно выделить биоритмы высокой частоты с периодом менее 1/2 ч, от 1/2 до 20 ч, от 20 до 28 ч – циркадианные (околосуточные) и от 28 ч до 6 суток – инфрадианные. К. биоритмам низкой частоты относятся околонедельные и околомесячные. Выделены также сезонные, годичные и многолетние ритмы (например, 18-летние ритмы – циклы Метона).
В конце прошлого века немецкий врач В. Флисс заметил, что некоторые заболевания обостряются с периодичностью 23 дня (у мужчин) и 28 дней (у женщин). Позднее австрийский профессор А. Тельтшер обратил внимание на 33-дневные колебания работоспособности студентов. В последующие годы сложилась теория биоритмов физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. В этой триаде максимальный уровень физической, эмоциональной и интеллектуальной активности наблюдается с периодичностью соответственно 23, 28 и 33 дня.
Факторы, действующие в повторяющихся процессах, имеют 24-часовую периодичность. Животные приспосабливают свою генетически обусловленную схему поведения к условиям освещения, к чередованию дня и ночи. Наиболее высокий уровень физиологической активности в течение суток у человека отмечается между 8–13 и 16–19 ч. К этому времени могут быть приурочены сложные виды трудовой деятельности или тяжелые физические нагрузки. В эти же часы наблюдается и более высокая экономичность выполнения работы по сравнению с послеобеденным или ночным временем суток. Хорошо известны колебания физиологической активности на протяжении года или нескольких лет. Сезонные и годичные ритмы связаны с изменением высоты стояния солнца над горизонтом. Основой биологических ритмов являются внутренние механизмы отсчета времени.
Ритмические изменения жизнедеятельности сохраняются даже в том случае, если внешние факторы остаются неизменными или, напротив, резко изменяются. Например, изменение температуры внешней среды не может существенно изменить суточные колебания температуры тела. В то же время химическое подавление некоторых реакций внутриклеточного обмена может нарушить ритмичность в работе целостного организма.
Раздел 2. Физиология систем организма
Лекция 2. Физиология системы крови. Иммунитет
2.1. Функции системы крови
В систему крови входят кровь, органы кроветворения и кроверазрушения, а также нейрогуморальный аппарат регуляции. Система крови обеспечивает перенос питательных и физиологически активных веществ, газов и макромолекул белка к органам и тканям организма (транспортная функция), выполняет защитную и терморегулирующую функции. Кровь – важнейший регулятор постоянства внутренней среды организма: через органы выделения она освобождает организм от продуктов обмена.
2.2. Состав крови
Кровь состоит из жидкой плазмы и форменных элементов – лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40–45%, остальной объем занимает плазма крови. Общее количество крови в организме составляет 6–8% от массы тела. Однако в нормальных условиях жизнедеятельности только половина крови циркулирует по кровяному руслу. Остальная кровь депонируется преимущественно в венозных сосудах органов брюшной полости, нижних конечностей, в паренхиматозной ткани селезенки и печени. В коже, подкожной жировой клетчатке кровь циркулирует в 10–20 раз медленнее, чем в других органах. Это дополнительное депо крови.
2.3. Плазма крови
В плазме крови содержится 90–92% воды и 8–10% сухого остатка, состоящего из белков, органических соединений и минеральных солей. 170-200 мг % холестерина, 20-30 мг% молочной кислоты, 80-110 мг% глюкозы. Ионы – натрий (350 мг%), хлор (320-350мг %), кальций (10-12 мг%), калий (18-20 мг%), и др. Белки плазмы – глобулины и альбумины. Регулируют водный обмен, вязкость и буферность крови, выполняют защитные функции, поддерживают осмотическое давление плазмы. Создаваемая ими часть осмотического давления – онкотическое давление – сравнительно невелика: 3,8 кПа (осмотическое давление плазмы равно 770 кПа). Но вследствие больших размеров молекулы белка не проходят через стенки кровеносных сосудов, удерживая в них воду. Поддержание нормального осмотического, и частности онкотического, давления является необходимым условием сохранения гомеостаза. В частности, антитела синтезируются в основном из гамма-глобулинов. При попадании в организм антигенов антитела связываются с ними своими активными центрами. Микроорганизмы при этом теряют способность к размножению, а токсины нейтрализуются. Антитела синтезируются в плазматических клетках, являющихся производными особой группы лимфоцитов, так называемых В-лимфоцитов. Они образуются из стволовых клеток костного мозга. При попадании антигенов в кровь В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки под влиянием тимус-зависимых, т. е. проходящих в процессе созревания через тимус (вилочковую железу), лимфоцитов. Синтез глобулинов происходит в печени. Белковый комплекс пропердин, содержащий липиды и полисахариды, способен вступать в реакции с белками вирусов и бактерий, инактивируя их болезнетворное действие. Интерферон действует на внедрившиеся в клетку вирусы, разрушая их генетическую структуру. Фибриноген является важнейшим фактором свертывания крови, т. е. образования желеобразного белкового сгустка, препятствующего кровопотере.
2.4. Буферные системы крови
Кровь выполняет буферную функцию в организме, т. е. смягчает агрессивное действие избытка кислых или щелочных продуктов. Эта способность крови зависит от особого физико-химического состава буферных систем, нейтрализующих кислые или щелочные продукты, накапливающиеся в организме. Обычный буферный раствор – это смесь слабой кислоты с ее солью, образованной сильными основаниями. В крови такую буферную систему представляет смесь угольной кислоты с бикарбонатами щелочных металлов – калия и натрия. Кровь имеет слабощелочную реакцию (рН крови колеблется от 7,3 до 7,4) . В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит буферной активности гемоглобина и эритроцитов, белкам крови, а также фосфатному буферу.
Гемоглобиновый буфер состоит из восстановленного гемоглобина (ННЬ) и его калиевой соли (КНЬО2). В капиллярах тканей оксигемоглобин отдает кислород, превращаясь в слабодиссоциирующую кислоту, связывающую избыток СО2, поступающего в эритроциту. В капиллярах легких кровь обогащается кислородом. Гемоглобин превращается в оксигемоглобин – кислоту более сильную, чем угольная. Оксигемоглобин вытесняет ионы К+ из бикарбонатов, образуя КНЬО2. Образующаяся при этом угольная кислота распадается на углекислый газ и воду. Углекислый газ переходит в полость легочных альвеол и удаляется с выдыхаемым воздухом. Нарушенное ионное равновесие между эритроцитом и плазмой восстанавливается переходом анионов НСО3 из плазмы в эритроцит. Освобождающиеся при этом ионы Na+ связываются диффундирующими из эритроцита в плазму ионами С1~.
Буферные свойства белков основаны на их амфотерности. В кислотной среде – как слабые щелочи, в щелочной - реагируют как слабые кислоты.
Фосфатный буфер крови состоит из смеси гидрофосфата (Na2HPO4) и дигидрофосфата (NaH2PO4). Дигидрофосфат слабо диссоциирует и проявляет кислые свойства. Гидрофосфат обладает выраженными щелочными свойствами. При накоплении в крови избытка кислот гидрофосфат натрия образует с ними соответствующие соли и дигидрофосфат натрия:
При напряженной мышечной работе буферные системы оказываются не в состоянии нейтрализовать накапливающиеся в крови продукты неполного обмена (в частности, молочную кислоту). Реакция крови сдвигается в кислую сторону. Это явление называется метаболическим ацидозом. Последствия ацидоза ликвидируются в восстановительном периоде.
2.5. Морфология и функция эритроцитов
Основной физиологической функцией эритроцитов является связывание и перенос кислорода от стенок легочных альвеол к органам и тканям организма. Эритроцит является высокоспециализированной безъядерной клеткой крови. Ядро утрачивается эритроцитом в процессе созревания. Сквозь мембрану свободно проходят кислород, ионы Н+, Cl-, НСО3-, ОН-, не проходят белки. Избирательная проницаемость мембраны играет важную роль в выполнении дыхательной функции эритроцита. Около 90% сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин Hb, a 10% – минеральные соли, глюкоза, протеины, липоиды. Диаметр эритроцита крови человека составляет 7,0–7,5 мкм, а общая поверхность эритроцитов, при содержании их в 1 мм3 крови от 4,5 до 5–6 млн., составляет около 3000 м2. Гемоглобин состоит из белка глобина и четырех молекул гема (железопорфирина). Гемоглобин крови человека составляет 14–15% ее массы, т. е. около 700–750 г. Эритроциты играют важную роль в регуляции водного и солевого обмена.
2.6. Функции лейкоцитов и тромбоцитов
Основной функцией лейкоцитов является способность захватывать и переваривать белковые инородные тела (антигены), главным образом – бактерии, попавшие в кровь. После контакта с антигеном лейкоциты вырабатывают иммуноглобулины. Эта функция выполняется Т - и В-лимфоцитами. Различают зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты) лейкоциты. Гранулоциты по-разному окрашиваются кислыми и основными красителями. В соответствии с этим признаком они делятся на нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. К агранулоцитам относятся лифмоциты и моноциты.
Нейтрофилы составляют 60–70% всех лейкоцитов. Основная их функция – защита от микробов и их ядов. Обладают способностью к амебоидному движению. Свободно проходят через стенки капилляров и активно передвигаются к месту скопления бактерий. Незавершенный фагоцитоз – фагоцит погибает раньше, чем успевает справиться с инородными белковыми телами. Завершенный фагоцитоз. Нейтрофилы являются также переносчиками антител.
Базофилы составляют не более 0,5% всех лейкоцитов. Они продуцируют гепарин, входящий в антисвертывающую систему крови, участвуют в синтезе биологически активного вещества гистамина.
Эозинофилы (лейкоциты, окрашиваемые кислыми красками) разрушают токсины белковой природы. Количество их невелико – от 1 до 4% от общего числа лейкоцитов.
Моноциты являются активными фагоцитами. Проникая к месту внедрения микробов – воспалительному очагу, они превращаются в гигантские фагоциты – макрофаги.
Лимфоциты составляют от 25 до 30% общего числа лейкоцитов. Значение их многообразно. Лимфоциты играют ведущую роль в иммунологических процессах: они не только распознают проникшие в организм болезнетворные бактерии, вирусные, чужеродные белки, но и активно защищают его от этих антигенных элементов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
