- •Ботаника с основами фитоценологии.
- •4. Характерные признаки высших растений. Ткани высших растений, взаимосвязь структуры и функции. Принципы классификаций тканей.
- •7. Разнообразие анатомической структуры стебля однодольных и двудольных растений.
- •8. Особенности жизненного цикла высших растений: гаметофитная и спорофитная линии. Взаимоотношение спорофита и гаметофита у моховидных, высших споровых и семенных растений.
- •9. Семя как орган размножения и расселения растений. Строение семян голосеменных и покрытосеменных растений.
- •10. Класс хвойные, геологическая история, распространение в современную эпоху, аспекты практического использования. Особенности размножения.
- •11. Общая характеристика покрытосеменных растений, их роль в сложении растительного покрова. Процессы размножения, протекающие в цветке.
- •12. Деление покрытосеменных растений на классы. Сравнительная характеристика однодольных и двудольных растений. Важнейшие семейства.
- •13. Характерные признаки фитоценоза: видовое богатство, флористический и экобиоморфный состав, вертикальная и горизонтальная структура, популяционный состав, биологическая продукция и фитомасса.
- •Зоология.
- •1. Тип Инфузории. Особенности строения и размножения инфузорий как наиболее высокоорганизованных простейших. Отряды инфузорий. Значение. Ресничный и ядерный аппарат. Особенности конъюгации.
- •3. Тип Круглые черви. Класс Нематоды. Особенности организации нематод. Образ жизни и распространение. Размножение и развитие. Паразитические нематоды. Способы заражения. Профилактика гельминтов.
- •5. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие моллюски. Особенности строения моллюсков. Развитие асимметрии. Размножение и развитие гастропод. Распространение.
- •8. Основные этапы филогенетического развития позвоночных животных. Эволюционная связь классов подтипа Позвоночные. Основные ароморфозы, характерные каждому классу подтипа Позвоночные.
- •9. Геологические и биологические предпосылки выхода позвоночных животных на сушу. Особенности организации земноводных.
- •5 Отделов мозга: передний, промежуточный, средний, мозжечок, продолговатый.
- •11. Система класса Птицы. Особенности организации птиц. Сложное поведение птиц. Забота о потомстве. Миграции и способы их изучения.
- •12. Размножение птиц. Взаимоотношения полов, гнездостроение, насиживание и инкубация. Птенцовость и выводковость.
- •13. Систематика класса Млекопитающие. Особенности организации млекопитающих. Их размножение и развитие. Характеристика отрядов насекомоядных, приматов, грызунов, парнокопытных. Значение.
- •14. Пойкилотермия и гомойотермия. Физиологические и поведенческие способы регуляции температуры тела. Способы животных переживать периоды года с низкой температурой.
- •Физиология растений.
- •1. Общая характеристика процесса фотосинтеза. Фотосинтетические пигменты: классификация, физико-химические свойства, значение.
- •3. Фотохимическая фаза фотосинтеза: фотосистемы и этц. Накопление «ассимиляционной силы» в хлоропласте.
- •6. Цикл Кребса и дыхательная этц: химизм, энергетика, физиологическое значение.
- •7. Понятие о метаболической энергии и макроэргических соединениях. Роль атф в клеточном метаболизме. Механизмы субстратного и сопряженного синтеза атф.
- •Микробиология.
- •Анатомия и физиология человека.
- •2. Дыхательная система человека. Этапы дыхания. Показатели вентиляции легких. Газообмен в легких и тканях. Транспорт дыхательных газов. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Регуляция дыхания.
- •5. Морфологические и функциональные особенности сердечной мышцы. Внутрисердечные и внесердечные механизмы регуляции работы сердца.
- •6. Структура и функции мышц. Структура мышечного волокна. Механизм и энергетика мышечного сокращения. Виды и режимы мышечных сокращений.
- •7. Эндокринная система организма. Гормоны, их роль в организме. Роль гипоталамо-гипофизной системы в регуляции желез внутренней секреции.
- •8. Нейрон – структурно-функциональная единица нервной системы. Структура и функции нервных волокон. Механизмы генерации и проведения нервных импульсов.
- •9. Механизмы межклеточной (симпатической) передачи нервных импульсов. Структура синапса. Медиаторы. Функционирование возбуждающих и тормозных синапсов. Роль торможения в цнс.
- •11. Конечный мозг: кора больших полушарий, подкорковые ядра. Строение и функции коры больших полушарий: борозды, доли, извилины. Функциональные зоны коры.
- •12. Учение Сеченова и Павлова об условных рефлексах, их роль. Механизмы формирования временных условных связей. Виды торможения условных рефлексов.
- •13. Структура и функционирование зрительного анализатора у человека. Теории цветового зрения.
- •14. Структура и функционирование слухового анализатора у человека.
- •Цитология.
- •1. Транспорт веществ через плазмолемму. Пассивный транспорт и его разновидности. Активный транспорт, его виды и механизмы. Ионные насосы, генерация потенциалов покоя и действия.
- •Гистология с основами эмбриологии.
- •1. Сравнительная характеристика тканей животных (эпителиальная, опорно-трофическая, мышечная, нервная).
- •3. Половое размножение и его биологическое значение. Половые клетки, их строение и развитие. Оплодотворение, дробление, гаструляция, органогенез. Формирование признаков типа Хордовые. Клонирование.
- •Генетика.
- •4. Закономерности наследования признаков при моно- и полигибридных скрещиваниях. Законы Менделя. Цитологический механизм расщепления. Комбинативная изменчивость.
- •Биохимия
- •3. Ферменты. Общие и особенные свойства ферментов и катализаторов иной природы. Простые и сложные ферменты, особенности их строения и механизм действия. Номенклатура ферментов.
- •Молекулярная биология.
- •Биотехнология.
- •Биогеография.
- •3. Палеарктическое царство. Границы. Связь с другими царствами. Подразделение на области. Эколого-географическая характеристика. Биоразнообразие и охраняемые природные территории.
- •Общая экология.
- •1. Экосистема как центральное понятие экологии. Основные структурные компоненты экосистемы и принципы их взаимодействия. Различие понятий «экосистема» и «биогеоценоз». Примеры природных экосистем.
- •2. Классификация экологических факторов и основные закономерности их действия. Основные законы факториальной экологии и их значение для практической деятельности.
- •3. История развития понятия «биосфера». Учение о биосфере Вернадского. Определение биосферы, ее структура и границы. Виды вещества в биосфере по Вернадскому. Функции живых организмов в биосфере.
- •4. Преобразование энергии в биосфере. Трофические цепи, сети, трофические уровни. Продуктивность. Виды продукции экосистемы. Продуктивность естественных биоценозов и искусственных агроэкосистем.
- •Социальная экология и природопользование.
- •3. Глобальные проблемы человечества: состояние окружающей среды, истощение природных ресурсов, демографическая ситуация. Возможные пути их решения.
- •Теория эволюции
2. Дыхательная система человека. Этапы дыхания. Показатели вентиляции легких. Газообмен в легких и тканях. Транспорт дыхательных газов. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Регуляция дыхания.
Дыхательная система состоит из дыхательных путей и парных дых. органов – легких. Пути подразделяются на отделы: Верхний: полость носа, носовая и ротовая части глотки. нижний: гортань, трахея, бронхи. Легкие. Легкие располагаются в плевральном мешке, отделяясь средостением, в котором находятся сердце, крупные сосуды, пищевод. По форме представляют усеченные конусы: верхушка, основание (диафрагмальная поверхность). С внутренней стороны каждого легкого есть овальное вдавление - ворота легкого, через которые в легкое входят главный бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены, лимфатические сосуды. Эти образования составляют корень легкого. Щелями левое легкое делится на две (верхнюю и нижнюю), а правое - на три (верхнюю, среднюю и нижнюю) доли. Косая щель. В правом легком, кроме косой, имеется горизонтальная щель, которая отделяет от верхней доли среднюю долю.
Артериальная кровь поступает в легкие по бронхиальным ветвям из грудной части аорты. Кровь от стенок бронхов по бронхиальным венам оттекает в притоки легочных вен, а также в непарную и полунепарные вены. По легочным артериям в легкие поступает венозная кровь, которая в результате газообмена обогащается кислородом, отдает углекислоту и становится артериальной. Артериальная кровь из легких по легочным венам оттекает в левое предсердие. Альвеолы выстланы изнутри клетками двух типов: дыхательными (сквамозными) альвеолоцитами и большими альвеолоцитами (гранулярными клетками). Альвеолы оплетены густой сетью ретикулярных и коллагеновых волокон и кровеносных капилляров, которые прилежат к базальной мембране альвеолоцитов. Воздушно-кровяной (аэро-гематический) барьер, через который происходит газообмен, очень тонок (в среднем 0,5 мкм). Он образован дыхательными альвеолоцитами и базальной мембраной, на которой они лежат, а также базальной мембраной кровеносных капилляров и эндотелиоцитами.
Дыхание - физиологическая функция, обеспечивающая газообмен (О2 и СО2) между окружающей средой и организмом. Дыхание протекает в несколько стадий: 1) внешнее дыхание - обмен О2 и СО2 между внешней средой и кровью легочных капилляров: а) газообмен между внешней средой и альвеолами легких, «легочная вентиляция»; б) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров; 2) транспорт О2 и СО2 кровью; 3) обмен О2 и СО2 между кровью и клетками организма; 4) тканевое дыхание.
Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Объем грудной клетки увеличивается во время вдоха, или инспирации, и уменьшается во время выдоха, или экспирации. В дыхательных движениях участвуют: 1) дыхательные пути, которые по своим свойствам являются слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха, особенно в центральной зоне; 2) эластичная и растяжимая легочная ткань; 3) грудная клетка, состоящая из пассивной костно-хрящевой основы, которая объединена соединительнотканными связками и дыхательными мышцами. Дыхательные мышцы: 1) Инспираторными мышцами являются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При глубоком форсированном дыхании в инспирации участвуют дополнительные, или вспомогательные, мышцы вдоха: трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные мышцы. 2) Экспираторными мышцами являются внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота.
Альвеолярное давление - давление внутри легочных альвеол. Во время задержки дыхания при открытых верхних дыхательных путях давление во всех отделах легких равно атмосферному. Перенос О2 и СО2 между внешней средой и альвеолами легких происходит только при появлении разницы давлений между этими воздушными средами. Внутриплевральное давление - давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры. В норме это давление является отрицательным относительно атмосферного. Внутриплевральное давление возникает и поддерживается в результате взаимодействия грудной клетки с тканью легких за счет их эластической тяги. Легочные объемы. Дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания. У взрослого человека ДО=500 мл. Резервный объем вдоха (РОВД) - максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть испытуемый после спокойного вдоха. Величина РОВД составляет 1,5-1,8 л. Резервный объем выдоха (РОВЫД) - максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть с уровня спокойного выдоха. Величина РОВМД равна в среднем 1,0-1,4 л. Остаточный объем (ОО) - объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Равен 1,0-1,5 л. Легочные емкости. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) включает в себя дыхательный объем резервный объем вдоха, резервный объем выдоха. У мужчин ЖЕЛ варьирует в пределах 3,5-5,0 л. У женщин 3,0-4,0 л. Емкость вдоха (Евд) равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха. У человека Евд составляет в среднем 2,0-2,3 л. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) - объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ является суммой резервного объема выдоха и остаточного объема. Общая емкость легких (ОЕЛ) - объем воздуха в легких по окончании полного вдоха.
Анатомическим мертвым пространством называют воздухопроводящую зону легкого, которая не участвует в газообмене (верхние дыхательные пути, трахея, бронхи и терминальные бронхиолы). Анатомическое мертвое пространство выполняет ряд важных функций: нагревает вдыхаемый атмосферный воздух, задерживает примерно 30% выдыхаемых тепла и воды. Минутный объем дыхания (МОД) - это общее количество воздуха, которое проходит через легкие за 1 мин. У человека в покое МОД составляет в среднем 8 л/мин. Растяжимость легких служит показателем эластических свойств системы внешнего дыхания. Снижение растяжимости легких вызывают следующие факторы: повышение давления в сосудах легких или переполнение сосудов легких кровью; длительное отсутствие вентиляции легких или их отделов; снижение упругих свойств с возрастом. Поверхностным натяжением жидкости называется сила, действующая в поперечном направлении на границу жидкости. Спадению альвеол препятствует антиателектатический фактор, или сурфактант.
Диффузия газов через аэрогематический барьер. Осуществляется в два этапа. На первом этапе диффузионный перенос газов происходит по концентрационному градиенту через тонкий аэрогематический барьер, на втором - происходит связывание газов в крови легочных капилляров. После преодоления аэрогематического барьера газы диффундируют через плазму крови в эритроциты. Значительным препятствием на пути диффузии О2 является мембрана эритроцитов.
Газообмен и транспорт О2. Транспорт О2 осуществляется в физически растворенном и химически связанном виде. Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О2. Согласно закону Фика, газообмен О2 между альвеолярным воздухом и кровью происходит благодаря наличию концентрационного градиента О2 между этими средами. В альвеолах легких парциальное давление О2 составляет 100 мм рт. ст., а в притекающей к легким венозной крови парциальное напряжение О2 составляет примерно 40 мм рт. ст. Транспорт О2 начинается в капиллярах легких после его химического связывания с гемоглобином. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О2 и образовывать оксигемоглобин. Гемоглобин переносит О2 от легких к тканям. Зависимость степени оксигенации гемоглобина от парциального давления О2 в альвеолярном воздухе графически представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина, или сатурационной кривой. Плато кривой диссоциации характерно для насыщенной О2 (сатурированной) артериальной крови, а крутая нисходящая часть кривой - венозной, или десатурированной, крови в тканях.
Газообмен и транспорт СО2. Поступление СО2 в легких из крови в альвеолы обеспечивается из следующих источников: 1) из СО2, растворенного в плазме крови (5-10%); 2) из гидрокарбонатов (80-90%); 3) из карбаминовых соединений эритроцитов (5-15%), которые способны диссоциировать. В венозной крови, притекающей к капиллярам легких, напряжение СО2 составляет в среднем 46 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе парциальное давление СО2 равно в среднем 40 мм рт. ст., что обеспечивает диффузию СО2 из плазмы крови в альвеолы легких по концентрационному градиенту. Эндотелий капилляров проницаем только для молекулярного СО2. Молекулярный СО2 проходит аэрогематический барьер, а затем поступает в альвеолы.
Обмен СО2 между клетками тканей с кровью тканевых капилляров осуществляется с помощью следующих реакций: 1) обмена Сl и НСО3 через мембрану эритроцита; 2) образования угольной кислоты из гидрокарбонатов; 3) диссоциации угольной кислоты и гидрокарбонатов.
Под дыхательным центром следует понимать совокупность нейронов специфических (дыхательных) ядер продолговатого мозга. В нормальных (физиологических) условиях дыхательный центр получает афферентные сигналы от хеморецепторов, сигнализирующих соответственно о парциальном давлении О2 в крови и концентрации Н+ во внеклеточной жидкости мозга. Дыхательный центр выполняет две основные функции: 1) Двигательная функция, заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Под генерацией дыхательного ритма понимают генерацию дыхательным центром вдоха и его прекращение (переход в экспирацию). Под паттерном дыхания следует понимать длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, минутного объема дыхания. 2) Гомеостатическая функция дыхательного центра поддерживает нормальные величины дыхательных газов (O2, CO2) и рН в крови и внеклеточной жидкости мозга, регулирует дыхание при изменении температуры тела, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды.
В мосту находятся два ядра дыхательных нейронов: медиальное парабрахиальное ядро и ядро Шатра (ядро Келликера). Иногда эти ядра называют пневмотаксическим центром. В первом ядре находятся преимущественно инспираторные, экспираторные, а также фазавопереходные нейроны, а во втором - инспираторные нейроны.
Рефлекторная регуляция дыхания осуществляется благодаря тому, что нейроны дыхательного центра имеют связи с многочисленными механорецепторами дыхательных путей. Типы механорецепторов: 1) ирритантные, или быстроадаптирующиеся, рецепторы слизистой оболочки дыхательных путей, действуют на раздражение; 2) рецепторы растяжения гладких мышц дыхательных путей; 3) J-рецепторы. Рефлекс Геринга - Брейера. Раздувание легких рефлекторно тормозит вдох и вызывает выдох. Контролирует глубину и частоту дыхания.
3. Гомеостаз. Состав и функции крови. Физико-химические свойства крови. Основные константы крови (активная реакция, осмотическое давление, содержание глюкозы, форменных элементов). Механизмы, обеспечивающие их относительное постоянство. Иммунитет, виды иммунитета. Механизм первичного иммунного ответа.
Кровь – коллоидно-полимерный раствор. Кровь относится к жидкостям внутренней среды организма, точнее - к внеклеточной жидкости, ещё точнее - к циркулирующей в сосудистой системе плазме крови и взвешенным в плазме клеточным элементам крови.
Кровь состоит из жидкой части - плазмы (55-60%) и клеточных (форменных) – 40-45% элементов крови – эритроцитов (4-5,5 млн. в л.), лейкоцитов (4-9 тыс.) и тромбоцитов (300-400 тыс.). Кровь 6-8% от массы тела. Система крови: органы кроветворения (гемопоэза), разрушения кл. крови и периферическая кровь. Плазма - жидкость бледноянтарного цвета, содержащая белки, углеводы, липиды, липопротеины, электролиты, гормоны. Объём плазмы - около 5% массы тела и 7,5% всей воды организма. Плазма крови состоит из воды (90%) и растворённых в ней веществ (10%, органические - 9%, неорганические - 1%). Состав сухого остатка: минеральные соли (К+, Na+, Са , Mg+2, НСО3), органические соединения (глюкоза, ферменты, белки). Глюкозы 1-2%, в норме 80-120 мг/%, 0,8-1,2 гр. в л. крови. Белки плазмы: 1) альбумины составляют до 60% всех белков плазмы, выполняют транспортную функцию - участвуют в переносе жирных кислот, солей тяжелых металлов. Поддерживают онкотическое давление. 2) глобулины (а, в, у) выполняют защитную функцию. а – глюкопротеины (обесп. до 60% всей глюкозы в крови). в – глобулины (транспорт ферментов, гормонов). y – защитная функция, это антитела. 3) фибриноген участвует в свертывании крови.
Функции крови: 1) Транспорт. Переносит газы, питательные вещества, гормоны, аминокислоты и белки, ионы, промежуточные и конечные продукты метаболизма. 2) Кровь поддерживает постоянство внутренней среды организма, регулирует тепловой баланс, осмотическое равновесие. 3) Защита. Кровь осуществляет защитные функции: уничтожение микроорганизмов, участие в воспалительных и иммунных реакциях. 4) Гемокоагуляция. Кровь содержит тромбоциты и плазменные факторы свёртывания, при нарушении целостности сосудистой стенки образующие тромб, препятствующий потере крови. 5) Дыхание. Кровь транспортирует кислород и углекислый газ между лёгкими и тканями. 6) Питание и метаболизм. Кровь транспортирует аминокислоты, глюкозу, жирные кислоты и другие питательные вещества из ЖКТ в различные участки тела. 7) Экскреция. Кровь транспортирует конечные продукты обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин) из тканей в почки. 8) Температурная регуляция. Высокая теплоёмкость и теплопроводность крови обеспечивают аккомодацию организма и его частей в среде обитания. 8) Гормональная регуляция. Кровь транспортирует гормоны из мест образования к местам действия.
Физико-химические свойства крови: 1) Плотность крови (1,060 - 1,064 г/мл) зависит от содержания в ней форменных элементов, белков, липидов. 2) Вязкость - свойство жидкости, влияющее на скорость её движения. Вязкость крови на 99% определяют эритроциты. 3) Осмотическое давление (5600 мм рт.ст.) создается ионами минеральных солей, определяет распределение воды между тканями и клетками. Осмотическим давлением называется сила, которая заставляет переходить растворитель (для крови это вода) через полупроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. 4) Онкотическое давление (30 мм рт.ст.) создается белками плазмы. Является частью осмотического и зависит от содержания крупномолекулярных соединений (белков) в растворе. Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. 5) Реакция крови - соотношение концентраций ионов Н и ОН - рН-крови (7,36- 7,42) - слабощелочная среда. Снижение рН-крови ниже 7,36 называется ацидозом (в крови повышается содержание кислот). Развивается при тяжелой мышечной работе и ряде заболеваний (сахарный диабет). Повышение рН-крови выше 7,42 называется алкалозом (в крови происходит накопление щелочей). Развивается при отравлении лекарственными препаратами.
Гомеостаз – относительно динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций. Параметры: 1) жесткие (диапазон в очень узких пределах), - рН крови, осмотическое давл., температура, концентрация ионов. 2) пластические (> пределы) – уровень глюкозы, липидов. Поддержание рН-крови осуществляется за счет буферных систем. Буферная система обычно представляет собой сочетание двух веществ, одно из которых проявляет кислотные свойства, другое - щелочные. 1) Гемоглобиновая – из восстановленного гемоглобина (слаб. к-та) и калиевой соли (в качастве щелочи). HHb+KOH > KHb+H2O. KHb+H > HHb+KCl. 2) Карбонатная представлена гидрокарбонатами калия, натрия. NaHCO3+H > H2CO3+CO2+H2O. H2CO3+OH > NaHCO3+H2O. 3) Фосфатная представлена одно- и двузамещенным фосфорнокислым Na. NaH2PO4+OH. Na2HPO4+H. 4) Белковая представлена белками плазмы крови. Обладают амфотерными свойствами.
Тромбоциты (кровяные пластинки) - мелкие, безъядерные клетки, плоские, неправильной формы. В норме у здорового взрослого человека в 1 мл крови содержится 200-400 тыс. У тромбоцита нет ядра, но имеется большое количество гранул (до 200) различного строения. 1) участвуют во всех этапах свертывания крови благодаря способности продуцировать и выделять ферменты; 2) участвуют в иммунных реакциях организма благодаря способности к фагоцитозу; 3) содержат большое количество серотонина и гистамина, которые регулируют просвет кровеносных сосудов.
Эритроциты (красные кровяные клетки) - безъядерные клетки диаметром 7–8 мкм, имеют форму двояковогнутого диска. Общая площадь поверхности всех эритроцитов составляет около 3800 м2. Количество эритроцитов: у женщин - 3,9–4,9 млн, у мужчин - 4,0–5,5 млн. Продолжительность жизни (время циркуляции в крови) - 100–120 дней. Гемолиз - разрушение эритроцитов вследствие как внутренних дефектов клетки, так и под влиянием разных факторов микроокружения. Разрушаются эритроциты в печени, селезенке. Способны к агрегации. СОЭ – определяется способностью к агрегации. У м 4-9 мм/ч, у ж 3-12 мм/ч. Функции эритроцитов: 1) дыхательная: эритроциты содержат дыхательный пигмент (гемоглобин), переносящий кислород и углекислый газ. 2) защитная: на поверхности эритроцитов переносятся антитела, которые нейтрализуют яды, вредные вещества. 3) участвуют в поддержании рН-крови за счет работы гемоглобиновой буферной системы. Практически весь объём эритроцита заполняет дыхательный белок - гемоглобин (Hb). В одном эритроците находится около 400 млн. У взрослого здорового человека содержание Нb составляет 130-160 г/л. Гемоглобин – белковый комплекс из 4 полипептидных цепей (в каждой около 100 остатков), и гемма (пигмента). В гемме есть 2-х валентное железо. Один грамм Нb содержит 3,5 мг железа. При дыхании в обычных условиях 1 г Нb связывает 1,345 мл кислорода. Основная функция Hb - перенос O2.
Виды Нb: 1) HbF - фетальный (плодный); 2) HbA - появляется перед рождением, характерен для взрослого человека. 3) В скелетных и сердечной мышцах содержится миоглобин (мышечный гемоглобин), который более активно соединяется с кислородом, обеспечивая им мышцы. 1) Гемоглобин, присоединивший О2, носит наименование оксигемоглобина (ННbО2)4, реакция оксигенации; гемоглобин, отдавший О2, называется восстановленным, или редуцированным (ННb). 2) Часть гемоглобина через аминную группу связывается с СО2, образуя карбогемоглобин (ННbСО2). 3) Гемоглобин способен образовывать довольно прочную связь с СО. Это соединение называется карбоксигемоглобином (ННbСО).
Лейкоциты (белые кровяные тельца) имеют ядро, разнообразны по форме, способны самостоятельно передвигаться, проходить через стенки сосудов. Функции лейкоцитов: 1) защитная: способность к фагоцитозу, выработка антител, формирование иммунитета. 2) участие в процессах пищеварения. В норме у здорового взрослого человека в 1 мл крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. Количество их колеблется в зависимости от функционального состояния организма. Увеличение количества лейкоцитов - лейкоцитоз. Различают физиологический (после приема пищи, при мышечной нагрузке, сильных эмоциях, болевых ощущениях, беременности) и реактивный (при воспалительных процессах и инфекционных заболеваниях) лейкоцитоз. Виды лейкоцитов: I). Зернистые (гранулоциты) - цитоплазма клеток содержит зернистость. 65-70% всех лейкоцитов: 1) эозинофилы (окрашиваются кислыми красками в розовый цвет) – активны при аллергии, фагоцитоз, богаты гистомином. 2) базофилы (окрашиваются основными красками в синий цвет) – подковообразное ядро, содержат гипорин (противосверт.) и гистомин (расширяет сосуды). 3) нейтрофилы (красками не окрашиваются). Обладают способностью к фагоцитозу («пожирают» бактерии, растворяя их оболочки ферментами). II) Незернистые (агранулоциты): 1) моноциты (2-4%) - самые крупные клетки, разносятся кровью к местам внедрения микробов. Являются активными фагоцитами. Превращаются в крупные неподвижные клетки - макрофаги. Уничтожают любые антигены. 2) лимфоциты (до 25%) образуются в костном мозге, поступают в кровь, разносятся в ткани организма, где происходит их окончательное созревание. Это иммунные клетки. Часть лимфоцитов дозревает в тимусе (вилочковая железа) - это Т-лимфоциты, которые являются важным фактором иммунной системы. Меньшая часть лимфоцитов дозревает в лимфатических узлах, миндалинах, селезенке - это В-лимфоциты.
Иммунитет – невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Антигены: полисахариды, липиды, в-ва белкового происхождения. Различают следующие виды иммунитета: 1. Неспецифический – работает против любых антигенов. Срабатывает сразу. а) Барьеры (кожа, слиз. оболочка). б) Гуморальный - обеспечивается веществами плазмы крови - лизоцимом, интерфероном, которые обусловливают врожденную невосприимчивость организма к инфекциям. 2) Специфический: а) клеточный - обеспечивается преимущественно Т-лимфоцитами. В основе лежат специфические химические реакции - иммунные ответы. При попадании в организм чужеродного белка (антиген) с ним взаимодействуют Т-лимфоциты, в результате образуются Т-клетки «памяти». Это Т-лимфоциты, которые зафиксировали на своей поверхности все особенности чужеродного белка. Образование клеток-«памяти» - это первичный иммунный ответ. Если чужеродный белок продолжает находиться в организме, либо повторно попадает в организм, происходит активация клеток-«памяти» и образуется большое количество Т-лимфоцитов-киллеров, которые уничтожают чужеродный белок. Эти реакции составляют сущность вторичного иммунного ответа. Эти реакции протекают с обязательным участием особых клеток - Т-хелперов (помощники). Они активируют В-лимфоциты. б) Гуморальный - создается В-лимфоцитами, сопровождается резким возрастанием в крови содержания иммуноглобулинов. Т-клетки-супрессоры – инактивируют Т- и В-лимфоциты.
4. Сердечно-сосудистая система. Функциональная классификация и характеристика кровеносных сосудов. Регуляция гемодинамики. Механизм поддержания постоянства артериального давления крови. Механизмы перераспределения циркулирующей крови.
Сосуды: 1) Упруго-растяжимые (магистральные) - аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями - в малом круге, т. е. сосуды эластического типа. 2) Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) - артериолы, т.е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем. 3) Обменные (капилляры) - сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью. 4) Емкостные - вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75-80% крови.
Объемная скорость кровотока для сосудистой системы большого круга кровообращения является минутным объемом крови (МОК), нагнетаемым сердцем в аорту. Площадь поперечного сечения. Диаметр аорты взрослого человека составляет 2 см, площадь поперечного сечения - около 3 см2. По направлению к периферии площадь поперечного сечения артериальных сосудов медленно, но прогрессивно возрастает. Линейная скорость тока крови обратно пропорциональна площади поперечного сечения сосудистого русла. Поэтому средняя скорость движения крови выше в аорте (30 см/с), постепенно снижается в мелких артериях и наименьшая в капиллярах (0,05 см/с), общее поперечное сечение которых в 1000 раз больше, чем в аорте. Средняя скорость кровотока снова увеличивается в венах и становится относительно высокой в полых венах (14 см/с), но не столь высокой, как в аорте.
Особенности движения крови в магистральных сосудах. Аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями - в малом круге, т.е. сосуды эластического типа. Движение обеспечивается деятельностью сердца. При систоле происходит выброс, аорта расширена. При диастоле клапан закрывается а просвет аорты сужается, в результате создается высокое давление. Артериолы, т.е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем. Гладкие мышцы сосудов постоянно находятся на исходном уровне сокращения. Это так называемый базальный тонус. Возникновение его обусловлено тем, что в некоторых участках гладкой мускулатуры сосудистой стенки имеются очаги автоматии, генерирующие ритмические импульсы. Есть анастомозы. Если к органу идет недостаточно крови, то они благодаря сфинктерам суживаются и кровь идёт к органу. Артериальное давление. Волны первого порядка (пульсовые) самые частые. Они синхронизированы с сокращениями сердца. Наибольшая величина давления в артериях (систолическое, или максимальное давление) наблюдается во время прохождения вершины пульсовой волны, а наименьшая (диастолическое, или минимальное, давление) - во время прохождения основания пульсовой волны. Разность между систолическим и диастолическим давлением, т. е. амплитуда колебаний давления, называется пульсовым давлением. Волны второго порядка, совпадающие с дыхательными движениями: поэтому их называют дыхательными волнами: у человека вдох сопровождается понижением АД, а выдох - повышением. Волны третьего порядка. Это еще более медленные повышения и понижения давления. Указанные волны обусловлены периодическими изменениями тонуса сосудодвигательных центров. Они наблюдаются чаще всего при недостаточном снабжении мозга кислородом. Применяют сфигмоманометр Рива-Роччи.
Артериальным пульсом называют ритмические колебания стенки артерии. В пульсовой кривой (сфигмограмме) аорты и крупных артерий различают две основные части - подъем и спад. Подъем кривой - анакрота - возникает вследствие повышения АД и вызванного этим растяжения. В конце систолы желудочка, когда давление в нем начинает падать, происходит спад пульсовой кривой - катакрота.
Капилляры (обменные сосуды) представляют собой тончайшие сосуды, диаметром 5-7 мкм, длиной 0,5-1,1 мм. Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно соприкасаясь с клетками органов и тканей организма. Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5 мм/с. Микроциркуляция - объединяет механизмы кровотока в мелких сосудах и теснейшим образом связанный с кровотоком обмен жидкостью и растворенными в ней газами и веществами между сосудами и тканевой жидкостью. Капилляры обладают способностью к сокращению и расширению. Полное или частичное сжатие капилляров или их расширение обусловливает перераспределение крови между тканями. Просвет капилляров изменяется благодаря сократительным клеткам капилляров (Руже). Диффузия (газы, растворённые вещества) и ультрафильтрация (белки, вода, глюкоза). Имеется онкотическое давление (25 мм.рт.сб.) оно регулируется белками.
Движение крови в венах (емкостные сосуды) обеспечивает наполнение полостей сердца во время диастолы. Ввиду небольшой толщины мышечного слоя стенки вен гораздо более растяжимы, чем стенки артерий, поэтому в венах может скапливаться большое количество крови. В венах, находящихся вне грудной полости, давление равно 5-9 мм рт.ст. В венах грудной полости, а также в яремных венах давление близко к атмосферному. Движение крови в венах происходит прежде всего вследствие разности давления крови в мелких и крупных венах (градиент давления), т.е. в начале и конце венозной системы. Движение производится остаточной силой сердца и облегчается: 1) присасывающим действием грудной полости, в которой имеется отрицательное давление. 2) Скелетные мышцы, сокращаясь, сдавливают вены, что вызывает передвижение крови. 3) Обратно кровь не идет вследствие наличия клапанов.
Сосудодвигательный центр находится в продолговатом мозге и находится в состоянии тонической активности, т. е. длительного постоянного возбуждения. Расположен на дне IV желудочка и состоит из двух отделов - прессорного и депрессорного. Раздражение прессорного отдела сосудодвигательного центра вызывает сужение артерий и подъем, а раздражение второго - расширение артерий и падение АД. Иннервация сосудов. Сужение артерий и артериол, снабженных преимущественно симпатическими нервами (вазоконстрикция), было впервые обнаружено Вальтером в опытах на лягушках, а затем Бернаром в экспериментах на ухе кролика. Классический опыт Бернара состоит в том, что перерезка симпатического нерва на одной стороне шеи у кролика вызывает расширение сосудов, проявляющееся покраснением и потеплением уха оперированной стороны. Если раздражать симпатический нерв на шее, то ухо на стороне раздражаемого нерва бледнеет вследствие сужения его артерий и артериол, а температура понижается. Симпатические сосудосуживающие нервы к конечностям идут в составе спинномозговых смешанных нервов, а также по стенкам артерий (в их адвентициальной оболочке). Сосудорасширяющие эффекты (вазодилатация) впервые обнаружили при раздражении нескольких нервных веточек, относящихся к парасимпатическому отделу нервной системы.
По классификации Черниговского, рефлекторные изменения тонуса артерий - сосудистые рефлексы - могут быть разделены на две группы: собственные и сопряженные рефлексы.
Собственные сосудистые рефлексы. Вызываются сигналами от рецепторов самих сосудов. Указанные участки сосудистой системы получили название сосудистых рефлексогенных зон. Рецепторы, расположенные в дуге аорты, являются окончаниями центростремительных волокон, проходящих в составе аортального нерва. Этот нерв функционально был обозначен как депрессор. Рецепторы сосудистых рефлексогенных зон возбуждаются при повышении давления крови в сосудах, поэтому их называют прессорецепторами, или барорецепторами. Рефлекторная регуляция давления крови осуществляется при помощи не только механорецепторов, но и хеморецепторов, чувствительных к изменениям химического состава крови. Хеморецепторы чувствительны к СО2 и недостатку кислорода в крови; они раздражаются также СО, цианидами, никотином.
Сопряженные сосудистые рефлексы - это рефлексы, возникающие в других системах и органах, проявляются преимущественно повышением АД. Их можно вызвать, например, раздражением поверхности тела. Так, при болевых раздражениях рефлекторно суживаются сосуды, особенно органов брюшной полости, и АД повышается. Раздражение кожи холодом также вызывает рефлекторное сужение сосудов, главным образом кожных артериол.
Сосудосуживающие вещества: адреналин и норадреналин, а также вещества задней доли гипофиза - вазопрессин. К числу гуморальных сосудосуживающих факторов относится серотонин, продуцируемый в слизистой оболочке кишечника Особый сосудосуживающий фактор - ренин, образуется в почках. Сосудорасширяющие вещества. Медуллин (вырабатывается в мозговом слое почки). В настоящее время известно образование во многих тканях тела ряда сосудорасширяющих веществ, получивших название простагландинов: брадикинин. К сосудорасширяющим веществам относится ацетилхолин, который образуется в окончаниях парасимпатических нервов. Гистамин - вещество, образующееся в слизистой оболочке желудка и кишечника.