Обмен дыхательных газов в тканях

Обмен газов в капиллярах тканей происходит путем диффузии. Этот процесс осуществляется за счет разности их напряжения в крови, тканевой жидкости и цитоплазме клеток. Как и в легких для газообмена большое значение имеет величина обменной площади, т.е. количество функционирующих капилляров. В артериальной крови напряжение кислорода 96 мм.рт.ст., в тканевой жидкости около 20 мм.рт.ст., а работающих мышечных клетках близко к 0. Поэтому кислород диффундирует из капилляров в межклеточное пространство, а затем клетки. Для нормального протекания окислительно-восстановительных процессов в митохондриях необходимо, чтобы напряжение кислорода в клетках было не менее 1 мм.рт.ст. Эта величина называется критическим напряжением кислорода в митохондриях. Ниже ее развивается кислородное голодание тканей. В скелетных мышцах кислород накапливает белок миоглобин, по строению близкий к гемоглобину. Напряжение углекислого газа в артериальной крови 40 мм.рт.ст., в межклеточной жидкости 46 мм.рт.ст., в цитоплазме 60 мм.рт.ст. Поэтому он выходит в кровь. Количество кислорода, которое используется тканями называется коэффициентом его утилизации. В состоянии покоя ткани используют около 40% кислорода или 8-10 об%/

Физиология пищеварения

52. Глотание, его фазы, саморегуляция этого акта. Функциональные особенности пищевода.

Акт глотания включает три фазы.

первая (ротовая) фаза— быстрая (менее 1 с), произвольная, при этом жевание прекращается, зубные ряды смыкаются, эфферентная импуль-сация от корковых нейронов иницииру­ет сокращения мышц языка, прижимается пищевой комок к твердому нёбу, продвигает его кзади на корень языка за передние дужки зева.

Вторая (глоточная) фаза — быстрая (первые две фазы вместе длятся около 1 с), непроизвольная, за­пускается афферентной импульсацией, поступающей от языкоглоточного, верхнего гор­танного и тройничного нервов в центр глотания (продолговатый мозг), вызы­вая его возбуждение и реализацию акта глотания. Эфферентные импульсы к мышцам, принимающим участие во второй фазе акта глотания, поступают по волокнам языкоглоточно­го, тройничного, лицевого, блуждающе­го и подъязычного нервов

Акт глотания нельзя вызвать, если в полости рта нет раздражителя (пища, вода, слю­на).

В начале второй фазы акта глотания сокраща­ются несколько групп мышц: обеспе­чивающих подъем мягкого нёба, языка, глотки и гортани. При этом ротоглотка отделяется от носоглотки, что препят­ствует поступлению пищи в полость носа; происходит закры­тие голосовой щели; надгортанник за­крывает вход в гортань, что препятству­ет поступлению пищи в дыхательные пути; корень языка смещается назад и вниз, давит на надгортанник и изгибает его, что обусловливает более плотное за­крытие входа в гортань.

Сокращения нёбно-язычных и шилоязычных мышц поднимают корень языка, что сдвигает пищевой комок с корня языка в ротоглотку. Посколь­ку давление в полости рта становится больше, чем в глотке, пищевой комок переходит в глотку. Обратному движе­нию пищи в ротовую полость препят­ствуют поднятый корень языка и со­кращенные передние дужки. Полость глотки становится замкнутой, посколь­ку верхний пищеводный сфинктер про­должает оставаться закрытым. Давление в ее полости повышается до 45 мм рт. ст., а затем и до 100 мм рт. ст. далее мышцы расслабляются, пи­щевой комок переходит в шейный отдел пищевода, и на этом вторая фаза акта глотания заканчивается.

Третья (пищеводная) фаза — медленная, непроизволь­ная.

При поступлении пищевого комка в начальную часть пищевода там возни­кает первичная перистальтическая вол­на, распространяющаяся со скоростью 2-4 см/с в дистальном направлении. Это — сокращение циркулярных ис­черченных мышц, имеющихся в верхней части пищевода. При сокра­щении циркулярных мышц давление в пищеводе достигает 30-40 мм рт. ст.

Вслед возникает вто­ричная перистальтическая волна, на уровне пересечения пищевода с дугой аорты, она вызывается афферентной импульсацией при ло­кальном растяжении стенки пищевода остатками пищевого комка. В результате остатки пищи продвигаются в желудок.

Благодаря перистальтике пищевода, продвижение пищи может происходить в условиях невесомости тела или при поло­жении вниз головой.

Регуляция глотания- возбуждение от рецепторов мягкого неба, корня языка и задней стенки глотки по глоточным нервам поступает в центр глотания, расположенный в продолговатом мозге, от которого идут эфферентные импульсы к мышцам полости рта, гортани, глотки и пищевода в составе тройничных, подъязычных, языкоглоточных и блуждающих нервов. Моторика пищевода регулируется в основном эфферентными волокнами блуждающего и симпатического нервов и интрамуральными нервными образованиями пищевода.

Центр глотания расположен рядом с центром дыхания продолговатого мозга и находится с ним в реципрокных отношениях (при глотании дыхание задерживается).

Регуляция двигательной функции пищевода

осуществляется в основном блуждающим нервом.

При возбуждении мотоней­ронов центра глотания продолговатого мозга эфферентные импульсы к исчер­ченным мышцам верхней части пищево­да поступают по соматическим волокнам блуждающего нерва и вызывают сокра­щения исчерченных мышц верхней ча­сти пищевода с помощью ацетилхолина.

Возбуждение ве­гетативных волокон блуждающего нерва инициирует сокращение гладких мышц нижней части пищевода.

Преганглионарные парасимпатические волокна блуждаю­щего нерва образуют также синапсы, возбуждение которых ведет к расслаблению гладких мышц пищевода, когда перистальтическая волна достига­ет конечной части пищевода, а затем — и кардиального сфинктера, в результате чего пища переходит в желудок.

При этом закрывается кардиальный сфинктер с помощью возбуждения хо-линергических нейронов и активации М-холинорецепторов, что предотвра­щает желудочно-пищеводный реф-люкс — обратный переход кислого желудочного содержимого в пищевод. В случае снижения тонуса кардиального сфинктера кислое содержимое желудка может переходить в пищевод и вызы­вать изжогу и воспалительные процессы в пищеводе.

53. Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Регуляция желудочной секреции. Фазы отделения желудочного сока.

Функции желудка. Пищеварительными функциями желудка являются:

* депонирование химуса (содержимого желудка);

* механическая и химическая переработка поступающей пищи;

* эвакуация химуса в кишечник.

Кроме того, желудок осуществляет гомеостатическую функцию (например, поддержание рН и др.) и участвует в кроветворении (выработка внутреннего фактора Кастла).

Экскреторная функция желудка заключается в выделении продуктов метаболизма, лекарственных веществ, солей тяжелых металлов.

Моторная функция желудка осуществляется за счет сокращения гладких мышц, что обеспечивает в желудке депонирование принятой пищи, перемешивание ее с желудочным соком, перемещение содержимого желудка и порционную эвакуацию содержимого в двенадцатиперстную кишку.

За сутки вырабатывается 2-2,5л сока, рН 1,5-1,8 очень кислую реакцию, состоит 99% вода, 1% сух. остаток.

Состав желудочного сока. Желудочный сок представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с удельным весом 1,002—1,007. Имеет очень кислую реакцию (рН 1,5) бла­годаря высокому содержанию соля­ной кислоты (0>3—0,5 %); состоит из воды (99—99,5 %) и сухого остатка (1—0,5 %).

Содержит фосфаты, сульфа­ты, гидрокарбонаты. Из катионов на первом месте стоят №⁺ и К⁺. Имеется небольшое количество М§²⁺ и Са²⁺.

Главное неорг. вещ-во HCL, ее функции: денатурация и набухание белков, активирует пепсиноген в пепсин, антибактериальная, создает кислую среду, стимулирует панкреатическую секрецию, участвует в регуляции эвакуации содержимого желудка в 12-ти кишку, стимулирует образование гормонов гастрина, секретина.

Ор­ганические компоненты: мукоиды фор­мирующие слизь (муцина) создает слизистый барьер желудка, способен адсорбировать и ин­гибировать ферменты, нейтрализовать соляную кислоту защитить слизистую оболочку желудка от само­переваривания, белки (ферменты);

внутренний фактор Касла связывает в желудке витамин В₁₂ (внешний фактор кроветворения, необ­ходимый для синтеза глобина), посту­пающий с пищей, Отсутствие этого фактора приво­дит к развитию заболевания — железо-дефицитной анемии.

Азотсодержащие вещества небелковой природы (мочевина, креатинин, моче­вая кислота — экскреторная функция желудка).

Ферменты желудочного сока.

В области свода желудка главные клетки железы продуцируют пепсиногены(после активации HCL, пепсины);

обкладочные клетки синтезируют и выделяют HCL;

мукоциты (добавочные клетки) выделяют мукоидный секрет.

Характеристика основных секретор­ных зон желудка.

Зона кардиальных желез - вы­деляется вязкий мукоидный секрет Секреторные зоны фундального отде­ла желудка (дно, тело и малая кривизна) содержат клетки трех типов:

1) главные 2) обкладочные 3) добавоч­ные (мукоидные) клетки.

Вырабатывают пепсины, много соляной кислоты.

Секреторная зона малой кривизны имеет более высокую кислотность и протеолитическую активность. Поэтому язвенные поражения желудка чаще все­го возникают на малой кривизне — эта зона наиболее плотно иннервирована блуждающим нервом.

Зона пилорическая, привратник вырабатывает вязкий му­коидный секрет щелочной реакции (рН 7,8—8,4), со слабой протеолитической активностью. Здесь находится большое количество О-клеток, вырабатывающих гастрин.

Регуляция желудочной секреции.

Блуждающий нерв стимулирует секреторную деятельность главных, об­кладочных и мукоидных клеток фундальных желез. Симпатические нервы оказывают преимущественно тормозное действие на секреторную деятельность желудка.

Рефлексогенные зоны, с помощью которых запускаются вли­яния блуждающего и симпатического нервов, — слизистая оболочка полости рта (механо-, хемо- и терморецепторы), афферентные пути — V, VII, IX, X пары черепных нервов и механо- и хемо- ре­цепторы слизистой желудка, которые активируются соответственно растяже­нием желудка при поступлении пищи и действием продуктов гидролиза белков (пептидов и аминокислот).

Афферент­ный путь от желудка — блуждающий нерв. Роль интраорганной нервной сис­темы заключается в усилении выделе­ния гастрина О-клетками. Раздражи­тели хеморецепторов желудка — пеп­тиды, аминокислоты, экстрактивные вещества мяса и овощей; механорецепторов — растяжение желудка.

Роль гуморальных факто­ров. Гастрин является наиболее силь­ным стимулятором обкладочных (сек­реция НС1) и, в меньшей степени, глав­ных клеток желудка. Он выделяется из О-клеток желудка и поступает в кровь. Гистамин оказывает прямое действие на секреторные клетки желудка, вызывая выделе­ние большого количества сока высокой кислотности, но бедного ферментами и муцином. Гистамин продуцируется в слизистой оболочке фундального отде­ла желудка. Его секреция стимулирует­ся ацетилхолином и гастрином. Таким образом, выработка НС1 стимулируется ацетилхолином, гастрином и гистамином. Продукты гидролиза белков стиму­лируют секрецию и после всасывания их в кровь, что осуществляется с помощью гастрина, гистамина и непосредствен­ного действия на секреторные клетки.

Фазы желудочной секре­ции:

1)Сложнорефлекторная фаза осуществляется с помощью рефлек­сов на вид и запах пищи, вследствие раз­дражения пищей рецепторов слизистой оболочки рта, глотки и пищевода.

2)Нейрогуморальная фаза наслаивается на мозговую. Ее условно делят на же­лудочную и кишечную. Желудочная фаза наступает при соприкосновении пищевого содержимого со слизистой оболочкой желудка. Отделение желудочного сока в эту фазу осуществляется за счет раздражения механорецепторов слизистой оболочки желудка, а затем за счет гуморальных факторов - продуктов гидролиза пищи, которые поступают в кровь и возбуждают железы желудка. Механическое раздражение желудка приводит к высвобождению гормона гастрина, который стимулирует железы желудка. Высвобождение гастрина в желудочную фазу секреции усиливается продуктами гидролиза белка, некоторыми аминокислотами и экстрактивными веществами мяса и овощей.

Кишечная фаза желудочной секреции начинается с момента поступления химуса в двенадцатиперстную кишку. Химус раздражает механо-, осмо- и хеморецепторы слизистой оболочки кишки и рефлекторно изменяет интенсивность желудочной секреции. Кроме того, влияние на желудочное сокоотделение в эту фазу оказывают местные гормоны (секретин, холицистокинин-панкреозимин), выработка которых стимулируется поступающим в двенадцатиперстную кишку кислым желудочным химусом.

54. Моторная и эвакуаторная деятельность желудка, ее регуляция.

Моторная функция желудка. Исхо­дным состоянием для всех видов сокра­щений желудка является пластический тонус, выражающийся в постоянном слабом сокращении мышц желудка не­зависимо от степени его наполнения.

В начале приема пищи на­блюдается рефлекторное расслабление мышц фундального отдела желудка, обеспечи­вающее увеличение его объема и прием поступающей пищи. Релаксация осу­ществляется с помощью 2 рефлексов:

1- рефлексогенная зона — глотка и пищевод, эфферентное звено — блуж­дающий нерв;

2- при поступле­нии пищи в желудок присоединяется второй рефлекс — расширительный ваго-вагальный. Объем желудка увеличивает­ся по мере поступления пищи, но при этом стенки желудка плотно охватывают твердую пищу и не дают ей опуститься в антральный отдел желудка, но внутриполостное давление не изменяется, так как про­исходит расслабление гладких мышц в области дна желудка.

Вся масса пищи в желудке не сме­шивается с желудочным соком, ее пе­реваривание происходит в зоне непо­средственного контакта содержимого со слизистой оболочкой, а в центре — с ферментами слюны. Слои пищи, при­легающие к слизистой оболочке, не­большими порциями продвигаются в антральный отдел («слизывается», как мороженое «эскимо»). В зависимости от хими­ческого состава и количества принятой пищи она может задерживаться в желуд­ке от 3 до 10 ч.

Спустя 5—30 мин после начала при­ема пищи начинаются сокращения же­лудка в области малой кривизны вблизи кардии, где локализован пейсмекер — водитель ритма. Второй пейсмекер, находится в пилорической части желудок при этом пери­стальтические сокращения распростра­няются в каудальном направлении.

Виды сокращений напол­ненного пищей желудка. Вы­деляют несколько видов и типов сокра­щений.

Перистальтические сокращения — циркулярные сокращения мышц желуд­ка, распространяющиеся в дистальном направлении с частотой 3 цикл./мин благодаря последовательному сокраще­нию зон по окружности желудка. Эти вол­ны перемешивают пристеночный слой пищи с ферментами, что обеспечивает послойное переваривание и способствуют пере­ходу содержимого желудка в двенадца­типерстную кишку.

Тонические сокращения - большой ам­плитуды и длительности, они сдвигают все содержимое желудка из фундального отдела в антральный в направлении периодически откры­вающегося пилорического сфинктера.

Оба вида периодических со­кращений осуществляются на фоне по­стоянного пластического тонуса желуд­ка — постоянное умеренное напряже­ние мышц желудка.

Регуляция моторики же­лудка.

Блуждающе нервы с помощью ацетилхолина стимулируют сокраще­ния желудка; симпатические (адре­нергические) нервы тормозят моторику желудка.

В составе чревных нервов со­держатся также серотонинергические во­локна, усиливающие моторику желудка. Симпатические нервы с помощью а- и р-адренорецепторов повышают тонус пилорического сфинктера; Корковые влияния реали­зуются с помощью условных и безуслов­ных

рефлексов посредством гипоталаму­са, центра пищеварения (продолговатый мозг), симпатического и блуждающего нервов. Отрицательные эмоции, возни­кающие при виде и запахе плохо при­готовленной пищи, тормозят моторику желудка, а разговор о вкусной еде уси­ливает ее.

Гуморальная регуляция моторики же­лудка.