1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем организма человека в целом
Скачать 3.13 Mb.
|
БИОРИТМЫ Биоритмами называются циклические изменения функций органов, систем и организма в целом. Главной характеристикой циклической активности является ее периодичность, т.е. время за которое совершается один полный цикл. В соответствии с временем периодов циклической активности все биологические ритмы делятся на три группы: 1.Циркадианные. Это ритмы с суточной периодичностью. К циркадианным ритмам относятся циклы сон-бодрствование, циклические суточные колебания температуры тела, содержания электролитов в жидкостях организма, уровня гормонов в крови и т.д.. 2.Инфрадианные. Циклы с большей, чем сутки, длительностью. Это недельные, месячные, годовые ритмы. Ими являются менструальный цикл, сезонные изменения функций организма, жизненный цикл. 3.Ультрадианные. Ритмы с периодичность меньше суток. Выделяют часовые, минутные, секундные ритмы. К этой группе биоритмов относятся потребление пищи, периодическая деятельность органов пищеварения, дыхание, сердечный ритм, ритмы активности различных клеток-пейсмекеров и т.д.. Наиболее заметными являются циркадианные ритмы. У большинства животных цикл покой-активность тесно связан со сменой дня и ночи. При этом не имеет значения, в какой отрезок времени суток наблюдаются максимальная и минимальная активность. Например у ночных животных максимум двигательной активности ночью, у других утром и т.д.. Для человека характерны высока активность днем и низкая ночью. Циркадианный ритм обеспечивает каждому виду максимальную способность к приспособлению. Это является следствием его эволюции. Наиболее важную роль в синхронизации циркадианных ритмов играют суточные колебания освещенности. Поэтому особой функцией зрительной сенсорной системы является их регуляция. Циркадианные ритмы, регулируемые посредством зрительной сенсорной системы, определяются лишь уровнем освещенности. Этот процесс происходит без участия сознания. Главным элементом, обеспечивающим синхронизацию ритма, является тонкий пучок нервных волокон, отходящий от зрительного нерва и заканчивающийся на небольшом ядре переднего гипоталамуса. Этот пучок называется ретиногипоталамическим трактом. Ядро, расположенное под перекрестом зрительных нервов, супрахиазменным. Установлено, что его двустороннее разрушение приводит к рассогласованию циркадианных и многих функций организма. В частности, нарушается цикл сон-бодрствование, суточная цикличность потребления воды, уровня гормонов, температуры тела и т.д.. Кроме того в поддержании циркадианных ритмов определенное значение и подкорковые зрительные центры - верхние бугры четверохолмия, наружные коленчатые тела. Одним из важных образований, участвующих в поддержании циркадианных ритмов является эпифиз. Он вырабатывает гормон мелатонин, образующийся в процессе метаболизма серотонина. Концентрация мелатонина в эпифизе совпадает с частотой этих ритмов. Установлено, что активность синтеза мелатонина регулируется симпатическим верхним шейным ганглием, которое в свою очередь находится под влиянием супрахиазменного. В темное время суток возрастает содержание в эпифизе мелатонина, а в светлое серотонина. В свою очередь мелатонин угнетает выработку гонадотропных гормонов гипофиза. В формировании циркадианных ритмов принимают участие клеточные и генетические механизмы. В частности цикл синтеза клеточного белка длится около 24 часов. С такой же периодичность действуют ферментные комплексы, обеспечивающие метаболизм углеводов в клетках. Считается что в организме имеется иерархическая система генерации биоритмов. Она образована часами-осцилляторами нескольких уровней. Нижним является генетический, а верхними осцилляторы центральной нервной системы. Нескольких осцилляторов обеспечивают и циркадианные ритмы. Но они синхронизируются единым механизмом в 24 часовой цикл. При быстром изменении параметров ритмичности геофизических процессов (например продолжительности светового дня, времени суток) нормальная циркадианная ритмичность нарушается. Возникает десинхроноз. Например состояние десинхроноза возникает у людей в связи с профессиональной деятельность (люди работающие посменно). Десинхроноз приводит к обострению хронических и возникновению других заболеваний. ^ Периоды онтогенеза человека Выделяют следующие периоды онтогенеза человека: Антенатальный онтогенез: 1.Герминальный или зародышевый период. Первая неделя после зачатия. 2.Эмбриональный период. Вторая - пятая неделя беременности. 3.Фетальный период.32 недели. Постнатальный онтогенез: 1.Неонатальный или период новорожденности. 1-10 дни. 2.Грудной возраст. 10 дней - 1 год. 3.Раннее детство. 1-3 года. 4.Первое детство. 4-7 лет. 5.Второе детство. 8-12 лет для мальчиков, 8-11 лет девочек. 6.Подростковый возраст. 13-16 лет для мальчиков, 12-15 лет девочек. 7.Юношеский возраст. 17-21 год для юношей, 16-20 лет девушек. 8.Зрелый возраст: I период: 22-35 лет мужчины, 21-35 лет женщины. II период: 36-60 лет мужчины, 36-55 лет женщины. 9.Пожилой возраст. Мужчины 61-74 года, женщины 56-74 года. 10.Старческий возраст. 75-90 лет. 12.Период долгожительства. Свыше 90 лет. Герминальный период это момент от начала зачатия до формирования зародыша. Эмбриональный период делится на 2 фазы: фазу гистотрофного питания и фазу желточного кровообращения. В фетальном периоде происходит переход от желточного к гемо-амниотрофному питанию. В неонатальном периоде ребенок питается молозивным молоком. В период грудного вскармливания зрелым, а затем к материнскому молоку подключается прикорм и реализуется сенсомоторная схема стояния. В период раннего детства происходит освоение навыков ходьбы и речи. В первое детство возрастает словарный запас и протекает первая фаза формирования мышления. Во втором детстве усложняется аналитико-синтетическая деятельность мозга и формируется 2-я фаза мышления. В подростковом возрасте в основном завершается созревание висцеральных систем м протекает 3-я фаза организации мышления. Период юношества или адолесцентный является переломным, когда происходит завершение формирования личности и полового созревания. Период зрелости или стабильности является наиболее продуктивным в социальном плане и организованности физиологических функций. В период пожилого возраста начинаются инволюционные изменения, которые являются следствием физиологических перестроек гомеостаза. В последующие периоды они активизируются. ^ У новорожденных анатомически имеются все скелетные мышцы. Количество мышечных волокон с возрастом в них не увеличивается. Рост мышечной массы происходит за счет увеличения размеров миофибрилл. Они оттесняют ядра на периферию. Количество ядер уменьшается, а их размеры возрастают. Одновременно утолщается сарколемма. Размеры мышечных волокон стабилизируются к 20 годам. Мышцы детей эластичнее, чем взрослых, т.е. сильнее укорачиваются при сокращении и удлиняются в момент растяжения. В 4-5 лет быстрее развиваются мышцы предплечья. Усиленное развитие мышц кисти происходит в 6-7 лет. При этом скорость развития сгибателей превышает созревание разгибателей. В раннем детском возрасте повышен тонус мышц сгибателей кистей рук и разгибателей бедра. В дальнейшем распределение тонуса нормализуется. У новорожденных меньше активность натрий-калиевого насоса, поэтому в скелетных миоцитах больше натрия и меньше калия. Поэтому меньше мембранный потенциал. Становление ионных градиентов и мембранного потенциала происходит ко второму году. У новорожденных амплитуда потенциалов действия меньше, а длительность больше, чем в зрелом возрасте. Возбудимость мышц также возрастает. ^ С возрастом сила мышечных сокращений увеличивается. Это объясняется не только увеличением длины и диаметра миоцитов, ростом общей мышечной массы, но и совершенствованием двигательных рефлексов. Например сила кисти с 5 до 16 лет возрастает в 5-6 раз, сила мышц ног в 2-2,5 раза. В то же время, скорость развития разных групп мышц неодинакова. В 6-7 лет наиболее быстро возрастает сила сгибателей туловища, бедра, стопы. В 9-11 лет больше увеличивается сила разгибателей туловища, бедра стопы. У девочек в этот период сила разгибателей туловища, меньше чем у мальчиков. Но к 10-12 годам сила их мышц больше, чем у мальчиков. Максимум роста мышечной силы у мальчиков приходится на 14-17 лет, а у девочек на 12 лет. Быстрота движений с возрастом также увеличивается. Наибольшей величины она достигает к 15 годам и дальше возрастает незначительно. По мере роста увеличивается и максимальная выполняемая работа. Это объясняется не только ростом мышечной силы, но и лучшей координацией движений, совершенствованием деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других висцеральных систем. В 10-11 лет ребенок может выполнять работу в 100 Вт, а в 18-19 лет до 300 Вт. Выносливость, то есть способность выполнять мышечную работу до утомления, в 13-16 лет составляет 40-50% взрослого, а в 16-19 лет 85%. Максимума она достигает в 20-29 лет. ^ Относительное количество крови по мере взросления уменьшается. У новорожденных оно составляет 15% массы тела. У 11-ти летних 11%, 14-ти летних 9%, а у взрослых 7%. Удельный вес крови у новорожденных больше, около 1,07 г/см3, но быстро приходит удельному весу зрелого человека. Вязкость крови новорожденного очень высокая - 10-15 пуаз. Однако к концу 1-го месяца жизни уменьшается до 5 и остается на этом уровне всю жизнь. Скорость оседания эритроцитов у новорожденных 1-2 мм/час. У детей 2-3 лет 5-17 мм/час, а в возрасте 7-12 лет она такая же как у взрослых. Скорость свертывания крови у новорожденных в 2-3 раза больше, чем в зрелом возрасте. У новорожденных рН крови 7,13-7,23. Но в течение нескольких суток после рождения этот метаболический ацидоз сменяется нормальной реакцией крови. Количество белков в плазме новорожденного меньше 5,6%. К 3-4 годам оно достигает взрослой нормы. У новорожденных относительно больше -глобулинов. К 2-3 годам их соотношение соответствует крови взрослых. ^ У новорожденных количество эритроцитов относительно больше, чем у взрослых и колеблется от 5,9-6,1 * 1012/л. К 12 дню после рождения оно составляет в среднем 5,4 * 1012/л, а к концу первого месяца 4,7 * 1012/л. Снижение количества эритроцитов в этот период объясняется их интенсивным разрушением. Причем максимальная скорость разрушения приходится на 2-3 день послеродового периода. Этот процесс необходим для замены эритроцитов содержащих фетальный гемоглобин на эритроциты со зрелым. Разрушение эритроцитов в капиллярах ретикуло-эндотелиальной системы обусловлено их низкой способностью к деформации. В среднем продолжительность жизни эритроцитов в это время 12 дней. Поэтому у новорожденных может наблюдаться физиологическая желтуха на 2-3 день. Затем снижение количества эритроцитов продолжается. Особенно этот процесс усиливается при дефектах вскармливания и малом количестве прогулок. В 5-6 месяцы жизни содержание эритроцитов минимальное - 4,1 * 1012 /л. К середине второго года количество эритроцитов возрастает до 4,2 - 4,6 * 1012/л и на этом уровне остается до 15 лет. Число лейкоцитов у новорожденных колеблется от 10 до 30 * 109/л. Этот физиологический лейкоцитоз снижается между 4-9 днями после рождения. В период грудного вскармливания их количество в среднем 9,0 * 109/л. Нормы взрослых оно достигает к 15 годам. Лейкоцитарная формула с возрастом претерпевает значительные изменения. У новорожденных нейтрофилы составляют около 68%, лимфоциты 25%. Со 2-го дня количество нейтрофилов начинает уменьшаться, а лимфоцитов увеличиваться. На 5-6 день их содержание уравнивается. Это явление называется первым перекрестом кривых содержания нейтрофилов и лимфоцитов. Снижение количества нейтрофилов и увеличения лимфоцитов продолжается. Максимума содержание лимфоцитов и минимума нейтрофилов достигает на 2-3 месяцы. Количество лимфоцитов составляет 60-63%, а нейтрофилов 25-27%. После этого начинается рост содержания нейтрофилов и снижения лимфоцитов. В возрасте 5-6 лет их количество вновь уравнивается. Это называется вторым перекрестом кривых. Содержание тромбоцитов у новорожденных меньше и к 7-9 дню составляет 160-180 * 109/л. ^ У новорожденных происходит приспособление сердечно-сосудистой системы к существованию во внеутробном периоде. Сердце имеет округлую форму, а предсердия относительно больше желудочков, чем у взрослых. Его вес, относительно веса тела, также сравнительно больше и составляет 0,7-0,8% веса тела. Толщина стенок желудочков имеет небольшие отличия. Сердце расположено в грудной клетке правее. При этом его обе половины имеют одинаковые размеры. Включение малого круга кровообращения стимулирует увеличение толщины стенки левого желудочка. Уже к 6 месяцу его толщина в 2 раза больше, чем правого. Рост предсердий и желудочков неравномерен. В первый год предсердия растут быстрее желудочков. Со второго года скорость их увеличения одинакова. После 10 лет быстрее увеличивается масса миокарда желудочков. У новорожденных частота сердечных сокращений 120-140 в минуту. В 1 год 110-120. В 10 лет 75-90. В 17 лет 65-75. У детей 7-9 лет часто регистрируется дыхательная аритмия в положении сидя. Ее выраженность снижается к 13-15 годам, но вновь возрастает в 16-18 лет. Юношеская дыхательная аритмия более плавная. Дыхательная аритмия объясняется колебаниями тонуса центров вагуса. Длительность цикла работы сердца у новорожденного 0,4-0,5 сек.. Продолжительность систолы желудочков 0,24 сек, диастолы 0,21 сек.. Диастола начинается раньше окончания возбуждения миокарда. Систолический объем крови всего 4 мл, но благодаря высокой частоте сердцебиений минутный объем крови достаточен. В 6 месяцев он удваивается, в 1 год утраивается. У 8 летних он в 10 раз больше, чем у новорожденных. У части детей в подростковый период сердце приобретает особенности называемые "юношеским сердцем". Различают три варианта "юношеского сердца". 1. Митральная форма характеризуется сглаживанием рентгенологической тени левого контура. Чаще встречается у девочек и не отражается на гемодинамике. 2."Капельное сердце" занимает в грудной полости срединное положение. Оно встречается у подростков с быстрым ростом. При этой форме наблюдается быстрая утомляемость, повышенная частота сердцебиений, одышка. Могут возникать обмороки. Чаще встречается также у девочек. 3.Гипертрофированное сердце. Характеризуется увеличенным левым желудочком. При данной форме увеличен минутный кровоток, понижена частота сердцебиений, незначительно повышено систолическое давление. Чаще встречается у мальчиков ^ Развитие сосудов по мере взросления сопровождается увеличением их длины и диаметра. В раннем возрасте диаметр вен и артерий примерно одинаков. Но чем старше ребенок тем больше возрастает диаметр вен и емкость венозного русла. Это облегчает отток крови от органов и тканей. После рождения стенки сосудов тонкие и растяжимые. С возрастом количество коллагеновых волокон в них и их упругость растут. Возрастает и количество гладких миоцитов. Капилляры новорожденных более короткие и менее извитые, чем у взрослых. С возрастом их количество увеличивается в результате ветвления и новообразования. В период полового созревания происходит быстрый рост сердца, а диаметр артерий в этот момент увеличивается относительно мало. В результате отмечается повышение артериального давления. Поэтому у старших школьников может наблюдаться юношеская гипертензия с увеличением систолического давления до 140-150 мм.рт.ст.. Наиболее заметно это проявляется у девочек. У новорожденных артериальное давление в среднем 60/36 мм.рт.ст., к концу первого года 95/57 мм.рт.ст., в 5 лет 103/60 мм.рт.ст., 10-12 лет 106/60 мм.рт.ст., в 14-16 лет 110/70 мм.рт.ст.. В раннем детстве пульсовое давление высокое, но в последующем снижается. По мере взросления уменьшается общее периферическое сопротивление, что объясняется увеличением количества мелких артериальных сосудов и капилляров. Увеличение упругости сосудистой стенки сопровождается повышением скорости распространения пульсовой волны с 4-5 м/сек в 3 года до 6-8 м/сек в 11-13 лет. |
Похожие:
 | Предметом изучения физиологии являются функции живого организма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде,... | | В. В. Пашутин. Она изучает общие закономерности отклонений от нормального течения функции клеток, органов, систем и организма в целом... |
| Белки недаром считаются необходимым компонентом здорового рациона, и поэтому должны присутствовать на нашем столе. От них во многом... | | Клетка – единица строения каждого организма. Одноклеточные организмы, их строение и жизнедеятельность. Многоклеточные организмы,... |
| Нервная система регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обуславливая целостность функционирования организма.... | | Одновременно осуществляется морфогенез – формирование органов и архитектуры тела. Таким образом, детерминация, дифференцировка, морфогенез,... |
| Бруцеллёз (лат brucellosis) — зоонозная инфекция, передающаяся от больных животных человеку, характеризующаяся множественным поражением... | | Дополненные и доработанные материалы Луизы Хей и Владимира Жикаренцева, специалистами центра "Профилактика" |
| Аллергия – это форма иммунного ответа организма на экзогенные вещества антигенной или гаптеновой природы, сопровождающаяся повреждением... | | Кроме того, в силу усиления циркуляции крови и лимфы, стимуляции обменных процессов, массаж обладает обширным терапевтическим действием... |