Работа сердца. Железы внутренней секреции. Теплообразование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство спорта и туризма Республики Беларусь

УО «Белорусский государственный университет физической культуры»

Кафедра физиологии и биохимии

Контрольная работа

по дисциплине «Физиология»

Минск 2012

Содержание

1. Рефлекторная, нервная и гуморальная регуляция работы сердца в покое и при мышечной деятельности

2. Характеристика желез внутренней секреции. Биологические свойства гормонов, функции и виды их взаимодействия

3. Теплообразование в покое и при мышечной деятельности. Температурное "ядро" и "оболочка" тела, факторы, определяющие колебания их температуры

4. Возрастные особенности развития системы дыхания у детей и подростков

Литература

1. Рефлекторная, нервная и гуморальная регуляция работы сердца в покое и при мышечной деятельности

Сердце обладает автоматизмом, то есть оно сокращается под влиянием импульсов, возникающих в его специальной ткани. Однако в целостном организме животного и человека работа сердца регулируется за счет нейрогуморальных воздействий, изменяющих интенсивность сокращений сердца и приспосабливающих его деятельность к потребностям организма и условиям существования.

Нервная регуляция.

Сердце, как и все внутренние органы, иннервируется вегетативной нервной системой. Парасимпатические нервы являются волокнами блуждающего нерва, которые иннервируют образования проводящей системы, а также миокард предсердий и желудочков. Центральные нейроны симпатических нервов залегают в боковых рогах спинного мозга на уровне I-IV грудных позвонков, отростки этих нейронов направляются в сердце, где иннервируют миокард желудочков и предсердий, образования проводящей системы. Центры нервов, иннервирующих сердце, всегда находятся в состоянии умеренного возбуждения. За счет этого к сердцу постоянно поступают нервные импульсы. Тонус нейронов поддерживается за счет импульсов, поступающих из ЦНС от рецепторов, заложенных в сосудистой системе. Эти рецепторы располагаются в виде скопления клеток и носят название рефлексогенной зоны сердечно-сосудистой системы. Наиболее важные рефлексогенные зоны располагаются в области каротидного синуса, в области дуги аорты. Блуждающие и симпатические нервы оказывают на деятельность сердца противоположное влияние по 5 направлениям:

хронотропное (изменяет частоту сердечных сокращений);

инотропное (изменяет силу сердечных сокращений);

батмотропное (оказывает влияние на возбудимость);

дромотропное (изменяет способность к проводимости);

тонотропное (регулирует тонус и интенсивность обменных процессов).

Парасимпатическая нервная система оказывает отрицательное влияние по всем пяти направлениям, а симпатическая нервная система - положительное.

Таким образом, при возбуждении блуждающих нервов происходит уменьшение частоты, силы сердечных сокращений, уменьшение возбудимости и проводимости миокарда, снижает интенсивность обменных процессов в сердечной мышце. При возбуждении симпатических нервов происходит увеличение частоты, силы сердечных сокращений, увеличение возбудимости и проводимости миокарда, стимуляция обменных процессов.

Рефлекторные механизмы регуляции деятельности сердца.

В стенках сосудов располагаются многочисленные рецепторы, реагирующие на изменения величины артериального давления и химического состава крови. Особенно много рецепторов имеется в области дуги аорты и сонных (каротидных) синусов. При уменьшении АД происходит возбуждение этих рецепторов и импульсы от них поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Под влиянием нервных импульсов снижается возбудимость нейронов ядер блуждающих нервов, усиливается влияние симпатических нервов на сердце, в результате чего частота и сила сердечных сокращений увеличиваются, что является одной из причин нормализации величины АД. При увеличении АД нервные импульсы рецепторов дуги аорты и сонных синусов усиливают активность нейронов ядер блуждающих нервов. В результате замедляется ритм сердца, ослабляются сердечные сокращения, что также является причиной восстановления исходного уровня АД. Деятельность сердца рефлекторно может измениться при достаточно сильном возбуждении рецепторов внутренних органов, при возбуждении рецепторов слуха, зрения, рецепторов слизистых оболочек и кожи. Сильные звуковые и световые раздражения, резкие запахи, температурные и болевые воздействия могут обусловить изменения в деятельности сердца.

Гуморальная регуляция деятельности сердца.

Факторы, осуществляющие гуморальную регуляцию деятельности сердца, делятся на 2 группы: вещества системного действия и вещества местного действия. К веществам системного действия относятся электролиты и гормоны. Избыток ионов калия в крови приводит к замедлению ритма сердца, уменьшению силы сердечных сокращений, торможению распространения возбуждения по проводящей системе сердца, снижению возбудимости сердечной мышцы.

Избыток ионов кальция в крови оказывает на деятельность сердца противоположное влияние: увеличивается ритм сердца и сила его сокращений, повышается скорость распространения возбуждения по проводящей системе сердца и нарастает возбудимость сердечной мышцы. Характер действия ионов калия на сердце сходен с эффектом возбуждения блуждающих нервов, а действие ионов кальция - с эффектом раздражения симпатических нервов. Адреналин увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, улучшает коронарный кровоток, тем самым повышая интенсивность обменных процессов в сердечной мышце. Тироксин вырабатывается в щитовидной железе и оказывает стимулирующее влияние на работу сердца, обменные процессы, повышает чувствительность миокарда к адреналину. Минералокортикоиды (альдостерон) улучшают реабсорбцию (обратное всасывание) ионов натрия и выведение ионов калия из организма. Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, что оказывает положительный инотропный эффект. Вещества местного действия действуют в том месте, где образовались. К ним относят: Медиаторы - ацетилхолин и норадреналин, которые оказывают противоположные влияния на сердце. Действие АХ неотделимо от функций парасимпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. АХ уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений. Норадреналин оказывает на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Стимулирует обменные процессы в сердце, повышает расход энергии и тем самым увеличивает потребность миокарда в кислороде. Тканевые гормоны - кинины - вещества, обладающие высокой биологической активностью, но быстро подвергающиеся разрушению, они действуют на гладкомышечные клетки сосудов. Простагландины - оказывают разнообразное действие на сердце в зависимости от вида и концентрации. Метаболиты - улучшают коронарный кровоток в сердечной мышце. Гуморальная регуляция обеспечивает более длительное приспособление деятельности сердца к потребностям организма.

2. Характеристика желез внутренней секреции. Биологические свойства гормонов, функции и виды их взаимодействия

Важную роль в гуморальной регуляции деятельности организма играют железы внутренней секреции: надпочечники, гипофиз, эпифиз, щитовидная, околощитовидные, вилочковая, поджелудочная и половые железы. Они вырабатывают особые вещества гормоны, которые поступают непосредственно в кровь. Эндокринные железы небольшого размера. Они покрыты густой сетью капилляров и обильно орошаются кровью. Эндокринные железы богато снабжены нервами: чувствительными, секреторными, сосудистыми и трофическими. Эти нервы обеспечивают разностороннюю функцию желез. Гормоны представляют собой органические высокоактивные вещества. В организме имеется небольшое количество гормонов, но они эффективно влияют на деятельность органов и систем, регулируют обмен веществ в клетках и тканях. Гормоны влияют через кровь на рост, физическое и умственное развитие человека, половое созревание, функцию органов. Нарушение деятельности эндокринных желез снижает работоспособность человека, вызывает различные заболевания, а иногда и смерть. Чрезмерное усиление деятельности эндокринной железы называется гиперфункцией, а ослабление гипофункцией.При гиперфункции железы в кровь выделяется значительное количество гормонов, а при гипофункции количество гормонов в крови уменьшается. Эндокринные железы взаимодействуют между собой. Изменение функции одной железы сказывается на деятельности других желез. Регуляция выделения гормонов железами внутренней секреции осуществляется нервногуморальным путем. Железы, лишенные нервных связей, могут взаимодействовать друг с другом и влиять на функции организма через кровь. Нервная система функционирует нормально при определенном содержании гормонов в организме.

3. Теплообразование в покое и при мышечной деятельности. Температурное "ядро" и "оболочка" тела, факторы, определяющие колебания их температуры

Изменение температуры тела под влиянием физических нагрузок. Мышечная активность, больше чем увеличение всякой другой физиологической функции, сопровождается распадом и ресинтезом АТФ - это один из главных источников энергии сокращения в мышечной клетке. Но на осуществление внешней работы тратится малая часть потенциальной энергии макроэргов, остальная выделяется в виде тепла - от 80 до 90% - и «вымывается» из мышечных клеток венозной кровью. Следовательно, при всех видах мышечной активности резко увеличивается нагрузка на терморегуляционный аппарат. Если бы он оказался не в состоянии справиться с выделением большего, чем в покое, количества тепла, то температура тела человека повысилась бы за час тяжёлой работы примерно на 6°с. Усиление теплоотдачи у человека обеспечивается при работе за счёт конвекции и излучения, вследствие увеличения температуры кожных покровов и усиления обмена прикожного слоя воздуха, благодаря движению тела. Но главным и наиболее эффективным путём теплоотдачи является активация потоотделения. Усиленная активация аппарата потоотделения сопровождается выделением брадикинина клетками потовых желез, что оказывает сосудорасширяющее действие на близлежащие мышцы и противодействует системному сосудосуживающему эффекту адреналина. Увеличение температуры тела выгодно при работе: повышаются возбудимость, проводимость, лабильность нервных центров, снижается вязкость мышц, в протекающей через них крови улучшаются условия отщепления кислорода от гемоглобина. Небольшое повышение температуры может быть отмечено даже в предстартовом состоянии и без разминки (оно возникает условно-рефлекторно).

Температура тела человека в покое. Температурное "ядро" и "оболочка" тела.

Возможность процессов жизнедеятельности ограничена узким диапазоном температуры внутренней среды, в котором могут происходить основные ферментативные реакции. Для человека снижение температуры тела ниже 25°с и её увеличение выше 43°с, как правило, смертельно. Особенно чувствительны к изменениям температуры нервные клетки. С точки зрения терморегуляции, тело человека можно представить состоящим из двух компонентов: внешнего, оболочки, и внутреннего, ядра. Ядро - это часть тела, которая имеет постоянную температуру, а оболочка - часть тела, в которой имеется температурный градиент. Через оболочку идёт теплообмен между ядром и окружающей средой. Температура разных участков ядра различна. Например, в печени - 37.8-38.0°с, в мозге - 36.9-37.8°. в целом же, температура ядра тела человека составляет 37.0°с. Температура кожи человека на различных участках колеблется от 24.4 до 34.4°с. Самая низкая температура наблюдается на пальцах ног, самая низкая - в подмышечной впадине. Именно на основании измерения температуры в подмышечной впадине обычно судят о температуре тела в данный момент времени. По усреднённым данным, средняя температура кожи обнажённого человека в условиях комфортной температуры воздуха составляет 33-34°с. Существуют циркадные - околосуточные - колебания температуры тела. Амплитуда колебаний может достигать 1°. Температура тела минимальна в предутренние часы (3-4 часа) и максимальна в дневное время (16-18 часов). Эти сдвиги вызваны колебаниями уровня регулирования, т.е. связаны с изменениями в деятельности ЦНС. В условиях перемещения, связанного с пересечением часовых меридианов, требуется 1-2 недели для того, чтобы температурный ритм пришёл в соответствие с новым местным временем. На суточный ритм могут накладываться ритмы с более длительными периодами. Наиболее отчётливо проявляется температурный ритм, синхронизированный с менструальным циклом. Известно также явление асимметрии аксилярной температуры. Она наблюдается примерно в 54% случаев, причем температура в левой подмышечной впадине несколько выше, чем в правой. Возможна асимметрия и на других участках кожи, а выраженность асимметрии более чем в 0,5° свидетельствует о патологии. Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при равенстве процессов теплообразования и теплоотдачи всего организма. В термонейтральной (комфортной) зоне существует баланс между теплопродукцией и теплоотдачей. Ведущим фактором, определяющим уровень теплового баланса, является температура окружающей среды. При её отклонении от комфортной зоны в организме устанавливается новый уровень теплового баланса, обеспечивающий изотермию в новых условиях среды. Оптимальное соотношение теплопродукции и теплоотдачи обеспечивается совокупностью физиологических процессов, называемых терморегуляцией. Необходимо отметить, что человек может начать выполнять даже тяжёлую работу при нормальной температуре тела, и лишь постепенно, значительно медленнее, чем и лёгочная вентиляция, температура ядра достигает величин, соответствующих уровню общего метаболизма. Таким образом, повышение температуры ядра тела является необходимым условием не для начала работы, а для её продолжения в течение более или менее длительного времени. Возможно, поэтому главное адаптивное значение этой реакции состоит в возобновлении работоспособности в ходе самой мышечной деятельности.

4. Возрастные особенности развития системы дыхания у детей и подростков

сердце железа гормон дыхание

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода 3,22.В акте дыхания легкие играют пассивную роль. Они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удаление его при выдохе происходит благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, которые играют в акте дыхания активную роль. Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. Взрослый человек делает в среднем 16-18 дыхательных движений в минуту, за один вдох при спокойном дыхании вдыхается 500 мл воздуха. Объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох характеризует глубину дыхания 21, 7, 13. У новорожденных детей частота дыхания в покое 40-60 в минуту. С возрастом частота дыхания постепенно уменьшается. Перед периодом полового созревания частота дыхания девочек становится больше, чем у мальчиков, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни. При стоянии частота дыхательных движений больше, чем при сидении или лежании. Мышечная работа, эмоции, повышение окружающей температуры и пищеварение учащают и углубляют дыхание. Во время сна дыхание более редкое. Глубина дыхания падает с увеличением его частоты. На частоту и глубину дыхания влияет обмен веществ. Большая частота дыхательных движении у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию. Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет - 156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет - 300 мл 21, 13. Частота дыхания в условиях покоя сильно зависит от возраста и состояния организма.

Таблица 1 - Возрастные изменения частоты дыхательных движений в покое 21 (средние данные)

Механизм вдоха и выдоха.

Существуют два типа дыхания: грудном, за счет сокращения дыхательном мускулатуры грудной клетки, и брюшным, за счет сокращения диафрагмы. Грудной тип преобладает у женщин, брюшной - у мужчин 13, 14. Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса более всего начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным 16, 21.В 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Следует отметить, что тип дыхания юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью 22, 14.Абсолютный минутный объем дыхания у детей 5 лет значительно больше, чем у взрослых. К 12 годам он в 2 раза больше, чем у взрослых. Ребенок почти не может увеличить дыхательный объем, но он может увеличить частоту дыхания. Таким образом, легочная вентиляция у детей на 1 кг веса значительно больше, чем у взрослых. Наибольший минутный объем отмечается у человека в возрасте 20-30 лет. К старости объем легочной вентиляции уменьшается 16, 22.

Таблица 2 - Объем дыхательного воздуха у детей и подростков (средние данные в мл) 21

Литература

1. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная.: Учебник.-2-е изд., испр. и доп. - Москва: Олимпия Пресс,2005.- 528 с.

2. Общий курс физиологии человека и животных: в 2 кн. / Под ред. проф. А.Д. Ноздрачева.- М.: Высшая школа, 1991.

3. Основы физиологии человека: в 2-х книгах / Под ред. Б.И. Ткаченко.- СПб.: Международный фонд истории науки, 1994.

4. Практикум по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна, А.В. Коробкова. - М.: Высшая школа, 1983.

5. Физиология / Под ред. А.В. Коробкова.- М.: Высшая школа, 1980.

6. Физиология человека: в 2-х т./ Под ред. В. Покровского, Г. Коротько. - М.: Медицина, 1998.

7. Физиология человека / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2003.

8. Физиология человека / Под ред. В.М. Смирнова. - М.: Медицина, 2001.

Размещено на Allbest.ru