Нормальная физиология / КР9 Пищеварение и обмен веществ

СРС 2. Микрофлора толстого кишечника: ее состав, функциональное значение.

•облигатная (микроорганизмы, постоянно входящие в состав нормальной микрофлоры и играющие важную роль в метаболизме и противоинфекционной защите)

‒главная (бифидобактерии и бактероиды, составляющие около 90% всех микробов)

‒сопутствующая (лактобактерии, эшерихии - 10% от общего их числа)

•факультативная (микроорганизмы, часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, т.е. способными вызвать заболевания при снижении резистентности макроорганизма).

‒остаточная (энтеробактер, протеи, дрожжи, клостридии, стафилококки, грибы – менее 1%)

•мукозная микрофлору (М-микрофлора) – связанная со слизистой оболочкой кишечника

•полостная микрофлору (П-микрофлору) – локализованную в полости кишки.

Нормальная микрофлора пищеварительного тракта

Роль микрофлоры кишечника

•создаёт кислую среду ( H среды толстой кишки до 5,3-5,8), что препятствует размножению патогенной, гнилостной и газообразующей микрофлоры кишечника;

•способствует ферментативному перевариванию пищевых ингредиентов (бифидо- и лактобактерии, эубактерии, бактероиды усиливают гидролиз белков, омыляют жиры, сбраживают углеводы, растворяют клетчатку);

•выполняют витаминообразующую функцию (эшерихии, бифидо- и эубактерии участвуют в синтезе и всасывании витаминов К, группы В, фолиевой и никотиновой кислоты);

•участвуют в детоксицирующей функциях кишечника (бифидо- и лактобактерии уменьшают проницаемость сосудисто-тканевых барьеров для токсинов патогенных и условно-патоген- ных микроорганизмов, препятствуют проникновению бактерий во внутренние органы и кровь);

•повышает иммунологическую резистентность организма (бифидо и лактобактерии стимулируют функцию лимфоцитов, синтез иммуноглобулинов, интерферона, цитокинов, увеличивает уровень комплемента, активность лизоцима);

•способствует нормальному формированию кала, усиливая перистальтику кишечника;

•стимулирует синтез биологически активных веществ (гормоны), положительно влияющих на функцию желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, кроветворения;

•играет важную роль в конечных этапах метаболизма холестерина и желчных кислот. С помощью микрофлоры кишечника происходит гидролиз молекулы холестерина, с превращением последней в стерин копрастанол, который не всасывается.

•является важным звеном антиканцерогенной защиты

СРС 3. Гормоны желудка и двенадцатиперстной кишки. Роль в регуляции секреции желудочного сока.

o Ацетилхолин активирует также эндокринные У- клетки слизистой оболочки антрального отдела, вырабатывающие гастрин, который через кровоток достигает обкладочных клеток желез и через специальные рецепторы вызывает выработку соляной кислоты.

oАцетилхолин и гастрин в слизистой оболочке фундального отдела желудка

стимулируют активность эндокринных клеток, выделяющих гистамин, который, диффундируя по межклеточным пространствам, через Н2-рецепторы мембраны обкладочных клеток стимулирует выработку большого количества кислого желудочного сока, бедного ферментами и мукоидами. После перерезки блуждающих нервов сокогонный эффект ацетилхолина, гастрина и гистамина резко ослабляется.

oУвеличение концентрации соляной кислоты в желудочном соке приводит к угнетению выработки гастрина У-клетками и последующим уменьшением кислотности сока. Этот механизм саморегуляции предотвращает избыточное выделение соляной кислоты. Подавляют секрецию соляной кислоты соматостатин, ВИП и серотонин.

Поступление в 12-перстную кишку не полностью переваренного химуса из желудка вызывает дополнительное возбуждающее и тормозное влияние на железы желудка. Гастрин, вырабатываемый У- клетками слизистой оболочки кишки, бомбезин (гастрин-рилизинг-гормон), выделяемый Р-клетками, продукты гидролиза белков гуморально стимулируют вырботку соляной кислоты.

Выделяемые эндокринными клетками 12-перстной кишки холецисткинин, гастроингибирующий пептид, нейротензин и другие пептиды под влиянием продуктов гидролиза жиров в 12-перстной кишке оказывают тормозной эффект на выработку соляной кислоты железами желудка.

СРС 4. Метод прямой калориметрии

Физиологическая

калориметрия

Прямая калориметрия заключается в непосредственном измерении тепла, выделяемого организмом.

Биокалориметр представляет собой герметизированную и хорошо теплоизолированную от внешней среды камеру. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере человеком или животным, нагревает циркулирующую воду. По количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитывают количество выделенного организмом тепла.

Одновременно в биокалориметр подается О2 и поглощается избыток СО2 и водяных паров. Продуцируемое организмом человека тепло измеряют с помощью термометров по нагреванию воды, протекающей по трубкам в камере. Количество протекающей воды измеряют в баке. Через окно подают пищу и удаляют экскременты. С помощью насоса воздух извлекают из камеры и прогоняют через баки с серной кислотой — для поглощения воды и с натронной известью — для поглощения СО2. О2 подают в камеру из баллона через газовые часы. Давление воздуха в камере поддерживают на постоянном уровне с помощью сосуда с резиновой мембраной (9).

СРС 5. Принцип метода непрямой калориметрии с неполным газовым анализом в закрытой

системе (метод Крога).

Физиологическая

Непрямая калориметриякалориметрияоснована на том, что источником энергии в организме являются

окислительные процессы при которых потребляется кислород и выделяется углекислый газ.

Прямая Непрямая

При определении интенсивности обмена веществ непрямыми методами необходимо измерять поглощение кислорода в единицу времени. Для этой цели используют закрытые и открытые респираторные системы. Принцип закрытых систем состоит в том, что испытуемый вдыхает определенное количество кислорода из заполненного воздухонепроницаемого резервуара (спирометра), при этом измеряют уменьшение объема или парциального давления кислорода. Выдыхаемая газовая смесь проходит через камеру, в которой поглощается специальным поглотителем, после чего оставшаяся газовая смесь вновь возвращается в спирометр. Таким образом, кругооборот газовой смеси оказывается замкнутым, а респираторная система — закрытой (рис. 10.5). Регистрируемая спирограмма характеризуется возрастающим наклоном: чем круче наклон, тем больше кислорода удалено из системы в единицу времени.

Испытуемый вдыхает кислород из газометра через трубку с мундштуком и клапаном. СО2 поглощается натронной известью и удаляется из выдыхаемого воздуха до возвращения в газометр. В ходе эксперимента нос испытуемого должен быть зажат специальным зажимом. Перемещение колокола, отражающего ритм дыхания испытуемого, регистрируется на равномерно движущейся бумажной ленте с помощью специальной записывающей системы. Эта запись представляет собой спирограмму. Проведя линию, касательную к колебательной кривой в ее нижних точках, и определив ее наклон, можно получить непосредственное значение интенсивности поглощения кислорода (в данном примере — 0,5 л/мин)

НЕПРЯМАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ: 1. МЕТОД ШАТЕРНИКОВА

СРС 6. Метод непрямой калориметрии с полным газовым анализом в открытой системе (метод Дугласа-Холдейна).

Принцип открытых респираторных систем состоит в том, что пути, по которым следует вдыхаемый и выдыхаемый воздух, разделены. Обычно вдыхается атмосферный воздух, на пути выдыхаемого воздуха устанавливают прибор для измерения его объема и концентрации содержащихся в нем СО2 и О2. Так как концентрации соответствующих компонентов вдыхаемого воздуха известны, то можно вычислить, насколько уменьшилось содержание О2 и насколько увеличилось содержание СО2 в выдыхаемом воздухе.

Испытуемый вдыхает воздух через мундштук (1) с двухпропускным клапаном (2); нос зажат специальным зажимом. Интенсивность потока вдыхаемого воздуха измеряют с помощью газометра или пневмографа (3), который управляет также всасывающим насосом (4). С помощью специального устройства обеспечивается репрезентативность отбираемой газовой пробы, в которой содержатся все компоненты выдыхаемого воздуха в правильных пропорциях.

Одним из классических методов определения количества потребляемого кислорода на единицу открытой системы является метод Дугласа. Испытуемый вдыхает воздух через клапан, расположенный в мундштуке (нос зажимают специальным зажимом). Выдыхаемый воздух собирают в газонепроницаемую камеру, время заполнения которой строго регистрируется. Объем собранного воздуха определяют с помощью газометра. Каковы бы ни были условия определения интенсивности потребления кислорода, результаты должны быть приведены в соответствие со стандартными условиями.

Метод Дугласа-Холдейна – открытый метод с полным газовым анализом. В течение 10-15 минут происходит сбор выдыхаемого воздуха в специальный мешок (газонепроницаемую камеру), после чего:

1.Выдыхаемый воздух анализируется

2.Расчёт дыхательного коэффициента (ДК)

3.С помощью ДК по таблице определение калорического эквивалента кислорода (КЭК)

4.Расчёт энерготрат (исследование рабочего обмена):

КЭК (ккал/л) х объём О2 (л)

СРС 7. Адаптация человека к условиям жаркого климата.

•АДАПТАЦИЯ (позднелат. adaptatio — приспособление) — приспособление живого организма к постоянно изменяющимся условиям существования во внешней среде, выработанное в процессе эволюционного развития. Это целенаправленная системная реакция организма, обеспечивающая возможность всех видов социальной деятельности и жизнедеятельности при воздействии факторов, интенсивность и экстенсивность которых ведет к нарушениям гомеостатического баланса.

•Без адаптации невозможно было бы поддержание нормальной жизнедеятельности и приспособление к различным факторам внешней среды.

•Адаптация позволяет не только переносить значительные и резкие изменения в окружающей среде, но и активно перестраивать свои физиологические функции и поведение в соответствии с этими изменениями, иногда и опережая их.

•Приспособление к жизни в новых природно-климатических условиях, являясь частным случаем адаптации, определяется как акклиматизация

Фазы акклиматизации:

1.Начальная фаза акклиматизации - характеризуется острой «встряской» физиологических механизмов, изменяющей динамический стереотип, образующий новые временные связи. В этот период преобладают процессы возбуждения и некоторая центральная расторможенность, повышена деятельность симпатического отдела нервной системы, усилена функция дыхания, кровообращения

o Под влиянием импульсов, идущих от терморецепторов в центральные отделы нервной системы, защитные силы организма мобилизуются для того, чтобы сохранить гомеостаз. Это проявляется в усиленной деятельности всего терморегуляционного аппарата, вегетативных функций желез и обмена веществ

2.Фаза перестройки механизмов уравновешивания организма с изменившимися погодными и климатическими условиями – характерно все более точное и более тонкое уравновешивание организма с окружающей средой под влиянием коры головного мозга.

o Происходит ослабление реактивности, обусловленное развитием торможения. В этой фазе осуществляется полная перестройка терморегуляции с переходом на новый уровень, при котором лучше удается сохранить гомеостаз организма при действии температурного раздражителя. Возникающее торможение, не допуская безудержного охвата возбуждением все новых и новых центров, избавляет организм от ненужных эффектов

3.Фаза относительно устойчивой акклиматизации. В результате перестройки основные физиологические функции протекают с наименьшей затратой энергии, благодаря чему создаются предпосылки для повышения общей физиологической устойчивости к различным патологическим воздействиям

o Организм перестраивается на новый физиологический уровень, что проявляется

вболее экономных координированных реакциях на температурный раздражитель.

Следует отметить, что акклиматизация к жаркому климату - это динамичный процесс приспособления человека, включающий цепь в разной последовательности развивающихся физиологических (препатологических) и поведенческих реакций организма, отражающих формирование доминирующей функциональной системы, обеспечивающей приспособление организма к экстремальным климатическим условиям.

По данным S.S. Cheung, T.M. McLellan (1998), акклиматизация к теплу увеличивает скорость потоотделения, снижает температуру кожи и тела при высоком потреблении кислорода и дегидратации тела.

Критериями эффективности акклиматизации являются изменения не только системы терморегуляции - понижение температуры тела и повышение эффективности потоотделения, но и сердечно-сосудистой системы - урежение частоты сердечных сокращений.

Немедленная, кратковременная, тепловая адаптация регулируется главным образом нервной системой, а долговременная (акклиматизация) - эндокринной.

В приспособительных (адаптационных) реакциях к температурным изменениям ключевую роль играют потовые железы, гладкие мышцы стенок артериол, скелетные мышцы, щитовидная железа, надпочечники

При адаптации к высокой температуре нарушается водно-солевой обмен организма. Поэтому для восполнения потерь жидкости, минеральных веществ в условиях жаркого климата, в «горячих» цехах перед работой людям рекомендуется пить больше жидкости, в том числе ягодные морсы и солевые растворы.

Адаптация человека к температурным колебаниям в окружающей среде не только биологический, но и социальный процесс, который заключается в строительстве комфортного жилья, пошиве одежды, создании бытовых приборов.

Расстройства, возникающие из-за пребывания на жаре

Солнечный удар. Солнечный удар возникает из-за долгого нахождения на солнце и раздражения мозговых оболочек и выражается сильным повышением температуры кожи головы при невысокой температуре тела, тошнотой и ригидностью затылка (менингизм). Солнечному удару подвержены прежде всего младенцы и маленькие дети.

Тепловой удар. Тепловой удар представляет собой опасную для жизни клиническую картину, которая может проявиться при длительной гипертермии, в тех случаях, когда температура внутри тела долго остается выше 40 °С. Для него характерны серьезные повреждения мозга с последующим отеком, функциональными, а затем и структурными нарушениями, которые приводят к дезориентации, бреду (галлюцинациям), потере сознания и судорогам. Функциональные нарушения мозга вызывают нарушение терморегуляции, особенно это затрагивает механизм потоотделения, в результате чего болезнь прогрессирует.

Коллапс вследствие воздействия высокой температуры. Менее опасным, чем тепловой удар, является коллапс вследствие воздействия высокой температуры, который может наступить даже при относительно небольшом тепловом стрессе. Он возникает из-за ортостатической перегрузки кровеносной системы. Снижение кровяного давления, возникшее в процессе стояния, приводит к обмороку. Температура тела при этом немного повышена и колеблется между 38°С и 39°С.

Перегрев и тепловые судороги. При длительной физической нагрузке в тепле может произойти перегрев, особенно если потеря соли и жидкости через пот не компенсируется. В результате возникает гиповолемический шок, сопровождающийся сужением периферических сосудов. Достаточное потребление электролитов и воды, как правило, приводит к нормализации состояния через 1–2 ч. В качестве осложнения перегрева могут возникать тепловые судороги, прежде всего во время тяжелой физической работы в жарком помещении. Тепловые судороги в основном начинаются тогда, когда с помощью питья компенсируется потеря воды, возникающая в результате избыточного потоотделения, но не потеря соли.