ОБМІН РЕЧОВИН У НЕРВОВІЙ ТКАНИНІ

План

Лекція 9. Рідини внутрішнього середовища організму. Гормони. Обмін речовин у нервовій тканині

Патологічні процеси

Цистит– запалення сечового міхура. Спостерігається в осіб всіх віків, частіше в жінок. Частота захворювання пояснюється серединним положенням сечового міхура між верхніми сечовими шляхами й сечівником, тісним анатомічним зв'язком його з половими органами й нижнім відділом кишок, що сприяє проникненню інфекції із цих органів у сечовий міхур. Збудниками циститу є кишкова паличка, стафілококи, стрептококи, диплококи, мікробактерія туберкульозу.

Уретрит. При цьому захворюванні кількість сечі, її відносна щільність і реакція не змінюються. Кількість білка незначне або його може не бути. Нерідко макроскопічно можна виявляти уретральні нитки, а тому що звичайно вони перебувають у зваженому стані й не попадають у центрифужну пробірку при збиранні осаду, то мочу чоловіків необхідно вивчати макроскопічно.

Простатит. Для хронічного простатиту характерне скупчення лейкоцитів в осаді сечі, які іноді формуються у вигляді грудочок гноячи разом із клітинах епітелію передміхурової залози.

Гострий дифузійний гломерулонефріт. При цьому захворювання в результаті зниження фільтраційної й підвищення реабсорбційної функції нирок спостерігається олігурія. Відносна щільність сечі 1022-1032 .

Підгострий гломерулонефріт характеризується розростанням епітелію капсули клубочка.

Хронічний гломерулонефрітчасто є наслідком не вилікуваного гострого нефриту. Однак нерідко він розвивається без попередньої гострої атаки, тобто як первинний хронічний нефрит. Етіологія й патогенез такі ж, як і при гострому нефриті.

1. Кров, її фізико-хімічні властивості.

2. Загальна характеристика лімфи.

3. Загальна характеристика гормонів.

4. Обмін речовин у нервовій тканині.

Поняття про внутрішнє середовище організму. Кров, лімфа й міжтканинна рідина є внутрішнім середовищем організму. Вони доставляють клітинам речовини необхідні для життєдіяльності, і несуть кінцеві продукти обміну. Внутрішнє середовище постійне по своєму складі й фізико-хімічних властивостях (температура, осмотичний тиск, реакція й ін.). Сталість внутрішнього середовища організму (гомеостаз), по вираженню великого французького фізіолога Клода Бернара, є необхідною умовою вільного життя. Наприклад, високоорганізовані теплокровні тварини можуть жити при температурі від +50° С до -72° С. Сталість температури внутрішнього середовища забезпечує сталість життєдіяльності всіх органів і систем організму.

Кров – це рідка тканина, що складається із плазми й зважених у ній кров'яних тілець. Циркуляція крові по замкнутій серцево-судинній системі є необхідною умовою підтримки сталості її складу. Зупинка серця й припинення руху крові негайно приводять організм до загибелі. Сталість складу й властивостей крові регулюється центральною нервовою системою й залозами внутрішньої секреції.

Основні функції крові. Перебуваючи в безперервній циркуляції, кров виконує транспортні функції: 1) розносить по організму живильні речовини; 2) несе від органів продукти розпаду й доставляє їх до органів виділення; 3) бере участь у газообміні, транспортує кисень (О₂) і вуглекислий газ (СО₂); 4) підтримує сталість температури тіла: нагріваючись в органах з високим обміном речовин (м'язи, печінка), кров переносить тепло до інших органів і шкіри, через яку відбувається тепловіддача; 5) переносить гормони, метаболіти (продукти обміну речовин) і здійснює хімічну взаємодію в організмі, або гуморальну регуляцію функцій. Кров виконує захисну функцію. Вона відіграє головну роль в імунітеті – несприйнятливості до інфекційних хвороб і захисту від шкідливих агентів. До захисних функцій крові відноситься також її здатність до згортання, що припиняє кровотечу.

Кількість і фізико-хімічні властивості крові. У людини з масою тіла 70 кг утримується 5 л крові, що становить 6-8 % від маси тіла. Кров, що випливає із кровоносної судини, має однорідне червоне забарвлення. У дійсності вона складається з жовтуватої рідкої частини, називаною плазмою, і зважених у ній кров'яних тілець, або формених елементів: червоних кров'яних тілець (еритроцити), що надає крові цвіт, білих кров'яних тілець (лейкоцити) і кров'яних пластинок (тромбоцити). Формені елементи становлять близько 45 % обсягу цільної крові; 55 % обсягу доводиться на частку плазми. Вони важче плазми. Відносна щільність цільної крові 1,050-1,060, еритроцитів 1,090, плазми 1,025-1,034. В'язкість крові близько 5,0; в'язкість плазми 1,7- 2,2 (стосовно в'язкості води, що приймається за 1). Осмотичний тиск крові дорівнює 7,6 атм. Він створюється сумарним числом молекул й іонів. Незважаючи на те що білків у плазмі 7-8 %, а солей близько 1 %, на частку білків доводиться всього 0,03-0,04 атм, або 25- 30 мм рт. ст. В основному осмотичний тиск крові створюється солями. Молекули білків мають величезні розміри, а величина осмотичного тиску залежить тільки від числа молекул й іонів. Сталість осмотичного тиску дуже важлива, тому що гарантує одну з умов, необхідних для правильного ходу фізіологічних процесів, – постійний вміст води в клітинах й, отже, сталість їхнього обсягу. Під мікроскопом це можна спостерігати на прикладі еритроцитів. Якщо помістити еритроцити в розчин з більше високим, чим у крові, осмотичним тиском, то вони гублять воду й зморщуються, а в розчині з меншим осмотичним тиском набухають, збільшуються в обсязі й можуть зруйнуватися. Те ж саме відбувається з усіма іншими клітинами при зміні осмотичного тиску в навколишній їхній рідині. У крові підтримується сталість реакції. Реакція середовища визначається концентрацією водневих іонів, що виражають водневим показником – рН. У нейтральному середовищі рН 7,0, у кислому середовищі менше 7,0, а в лужний – більше 7,0. Кров має рН 7,36, тобто її реакція слаболужна. Життя можливе у вузьких межах зсуву рН – від 7,0 до 7,8. Каталізаторами всіх біохімічних реакцій є .ферменти, а вони можуть працювати тільки при певній реакції середовища. Незважаючи на надходження в кров продуктів клітинного розпаду – кислих і лужних речовин, навіть при напруженій м'язовій роботі рН крові зменшується не більше ніж на 0,2-0,3. Це досягається за рахунок буферних систем крові (бікарбонатний, білковий, фосфатний і гемоглобіновий буфери), які можуть зв'язувати гідроксильні (ОН^–) і водневі (Н⁺ ) іони й тим самим підтримувати реакцію крові сталою. Виводяться з організму утворені кислі й лужні продукти нирками, із сечею. Через легені видаляється вуглекислий газ.

Плазма крові являє собою складну суміш білків, амінокислот, вуглеводів, жирів, солей, гормонів, ферментів, антитіл, розчинених газів і продуктів розпаду білка (сечовина, сечова кислота, креатинін, аміак), що підлягають виведенню з організму. Вона має слаболужну реакцію (рН 7,36), Основними компонентами плазми є вода (90-92 %), білки (7- 8 %), глюкоза (0,1 %), солі (0,9%). Склад плазми характеризується сталістю.

Вміст глюкози в крові становить 4,44-6,66 ммоль/л. Глюкоза є основним джерелом енергії для клітин організму. Якщо кількість глюкози знижується до 2,22 ммоль/л, то різко підвищується збудливість клітин мозку, у людини з'являються судоми. При подальшому зменшенні вмісту глюкози людина впадає в коматозний стан (порушуються свідомість, кровообіг, подих) і вмирає. До складу мінеральних речовин плазми входять солі NaCI, СаС1₂, КС1, NaHCO₃, Na₃PO₄ й ін. Співвідношення й концентрація Na⁺, Ca²⁺ і К⁺ відіграють найважливішу роль у життєдіяльності організму, тому сталість іонного складу плазми регулюється дуже точно. Порушення цієї сталості, головним чином при захворюваннях залоз внутрішньої секреції, небезпечно для життя.

У медичній практиці для часткового заповнення втрат крові або підтримки діяльності ізольованих органів готовлять ізотонічні розчини. Наприклад, ізотонічний розчин хлориду натрію містить 0,9 % NaCI і має однаковий із кров'ю осмотичний тиск. (Розчини, що мають більший осмотичний тиск, чим кров, називають гіпертонічними, а менше – гіпотонічними).

Формені елементи крові. Еритроцити утворюються в червоному кістковому мозку. Тривалість їхнього життя не перевищує 120 днів. Руйнування старих еритроцитів відбувається в клітинах мононуклеарної фагоцитарної системи (селезінка, печінка й ін.).

Основна функція еритроцитів – перенос кисню й вуглекислого газу. Еритроцити мають форму двоввігнутих дисків і позбавлені ядра. Їхній діаметр 7-8 мкм, а товщина – 1-2 мкм. При анеміях, що розвиваються в результаті деяких захворювань, зменшується число еритроцитів у крові. Це спричиняє зниження рівня гемоглобіну. Однак у кожному еритроциті вміст гемоглобіну не змінюється. При первинній злоякісній анемії не тільки зменшується число еритроцитів, але змінюються також їхня форма й зміст у них гемоглобіну. Гемоглобін – дихальний пігмент, відноситься до складних глобулінових білків. Молекула гемоглобіну складається із двох частин: білкової частини - глобіна, і гема - небілкової частини. Глобін займає близько 96 % молекули, а небілкова частина відповідно 4 %. У капілярах легенів кисень приєднується до заліза гемогруп поліпептидних ланцюгів, утворюючи оксигемоглобін. У капілярах великого кола кровообігу відбувається віддача кисню тканинам. Відновлений гемоглобін тут приєднує вуглекислий газ, що потім у капілярах легенів буде обміняний на кисень. Оксигенація крові ніколи не буває повної, і близько 4 % гемоглобіну залишається в неокисненій формі. У нормі в крові гемоглобіну: у чоловіків 130-155 г/л (13,0- 15,5 м%), у жінок 120-138 г/л (12,0-13,8 м%).

Лейкоцити. Як еритроцити й тромбоцити, лейкоцити розвиваються з родоначальних стовбурних клітинах кісткового мозку. Лейкоцити мають ядра і здатні до активного амебоїдного руху. Вони можуть виходити із кров'яного русла й повертатися назад. У крові здорової людини лейкоцитів приблизно в 500 разів менше, ніж еритроцитів, усього 4000-9000 в 1 мкл. Кількість їх значно коливається протягом доби. Найменше в крові лейкоцитів ранком, натще, збільшується після їжі (травний лейкоцитоз); під час м'язової роботи, сильних емоцій (наприклад, іспитів). При ряді захворювань підвищується процентний вміст окремих видів лейкоцитів. Функції лейкоцитів. Лейкоцити - це клітини імунної системи, що забезпечує біологічний захист організму - імунітет, тобто несприйнятливість до інфекцій і генетично чужорідним речовинам - антигенам (див. «Імунітет»).

Тромбоцити, або кров'яні пластинки, являють собою безбарвні сферичні, позбавлені ядер тельця. Їхній діаметр 2-3 мкм, в 3 рази менше діаметра еритроцитів. Тривалість життя близько 4 днів. Утворюються в червоному кістковому мозку. Значна частина їх депонована в селезінці, печінці, легенях й якщо буде потреба надходить у кров. Прийом їжі, м'язова робота підвищують зміст тромбоцитів у крові. Характерною рисою тромбоцитів є їхня властивість прилипати до чужорідної поверхні й склеюватися між собою. При цьому вони руйнуються, виділяючи речовини, що сприяють згортанню крові.

Гемолізом називають руйнування оболонки еритроцитів і вихід гемоглобіну в навколишній розчин. Кров непрозора, тому що світло відбивається від величезної кількості формених елементів, зважених у плазмі крові. Гемолізована кров стає прозорою внаслідок руйнування еритроцитів. Розрізняють гемоліз осмотичний, хімічний, біологічний і механічний.

Ряд захворювань людини супроводжується змінами в крові. Загальний аналіз крові дає подання про вміст у ній гемоглобіну, числа еритроцитів, лейкоцитів і кров'яних пластинок, про якісну сполуку останніх. Реакція осідання еритроцитів (РОЕ), точніше швидкість їхнього осідання в годину, що виражає в міліметрах, указує на наявність або відсутність запальних змін в організмі. Підвищення числа лейкоцитів, так званий лейкоцитоз, також указує на запальну реакцію крові. Зменшення числа еритроцитів і гемоглобіну – ознака анемії. Спеціальними дослідженнями визначається швидкість згортання крові, кількість у ній протромбіну - речовини, що грає важливу роль у процесі згортання крові. Біохімічні аналізи крові дозволяють визначити зміст у ній цукру, солей, продуктів азотистого обміну, пігментів (білірубіна). Визначення співвідношення рідкої частини крові (плазми) і формених елементів може вказувати на розрідження або згущення крові. Відомі також власні хвороби крові, вірніше – хвороби системи крові (лейкоз, різні форми анемі). При цих захворюваннях має місце порушення, перекручення нормальної продукції й визрівання формених елементів.

Лімфа(лат. lymfa чиста вода, волога) - рідка тканина організму, що втримується в лімфатичних судинах і вузлах у людини й хребетних тварин. Прозора рідина, що має лужну реакцію (pН 7,35 – 9,0) і щільність 1,017 – 1,026. За хімічним складом близька до плазми крові, але відрізняється від неї меншим вмістом білка, іонів калію, кальцію й ін.

Альбумін-глобуліновий коефіцієнт лімфи вище, ніж у плазми крові. Лімфа містить також фібриноген і протромбін, завдяки чому вона здатна згортатися, хоча й повільніше, ніж кров. Виділяють так називану периферичну лімфу, що не пройшла через лімфатичні вузли, центральну – в грудній протоці, і проміжну – транзитну; їх клітинний і хімічний склади неоднакові. Центральна лімфа містить більше білка й клітинних елементів, сполука периферичної лімфи міняється залежно від особливостей діяльності й обміну речовини органа (частини тіла), звідки вона відтікає. Лімфа, що відтікає від кишечнику, містить значну кількість ферментів, гормонів, жиріві жиророзчинних речовин, вітамінів; лімфа, що відтікає від залоз внутрішньої секреції, характеризується більш високим вмістом гормонів і т.д. При ушкодженні кровоносних капілярів число клітинних елементів у лейкоцитах різко зростає. У регуляції білкової сполуки лімфи беруть активну участь глюкокортикоїди і інші біологічно активні речовини.

Основними функціями лімфи є забезпечення гуморального зв'язку міжтканинної рідини, лімфоїдної тканини й крові; перерозподіл рідини в організмі. Наприклад, при зменшенні об'єму циркулюючої крові лімфа бере участь у процесах транспорту в кров живильних речовин (особливо жирів), а також гормонів й інших біологічно активних речовин.

Лімфа відіграє важливу роль в імунних реакціях, транспортуючи з лімфатичних вузлів у кістковий мозок і до місця ушкодження – імунні лімфоцити, макрофаги, плазмоцити, антитіла й інші речовини, що формують імунний захист.

При травмах, опіках, деяких інфекційних захворюваннях, що супроводжуються збільшенням вмісту в крові катехоламінов, підвищенням проникності посудин, продукція лімфи збільшується. При цьому сама лімфа у випадку влучення в неї різних бактерій, вірусів, пухлинних кліток, може стати середовищем їхній посиленого розмноження й поширення. У зв'язку із цим для дезінтоксикації організму використовують метод лімфосорбції, переливання донорської лімфи й ін.

Одним з основних властивостей живої речовини є подразливість. Кожний живий організм одержує роздратування з навколишнього світу і відповідає на них відповідними реакціями, що зв'язують організм із зовнішнім середовищем. Обмін речовин, що протікає в самому організмі, у свою чергу обумовлює ряд роздратувань, на які організм також реагує. Зв'язок між ділянкою, на котру падає роздратування, і реагуючим органом у вищому багатоклітинному організмі здійснюється нервовою системою. Проникаючи своїми розгалуженнями в усі органи і тканини, нервова система зв'язує всі частини організму в єдине ціле, здійснюючи його об'єднання, інтеграцію.

В основі діяльності нервової системи лежить рефлекс. Виходить, що в той чи інший рецепторний нервовий прилад ударяє той чи інший агент зовнішнього чи внутрішнього світу організму. Цей удар трансформується в нервовий процес, а явище називається нервовим порушенням. Порушення по нервових волокнах, як по проводах, біжить у центральну нервову систему і відтіля завдяки встановленим зв'язкам по інших проводах приноситься до робочого органа, трансформуючи, у свою чергу, у специфічний процес клітин цього органа.

Основним анатомічним елементом нервової системи є нервова клітина, що разом із усіма відростками, що відходять від неї, зветься нейроном (рис.11). Від тіла клітки відходять в одну сторону один довгий відросток – нейрит, в іншу сторону – короткі відростки – дендрити. Плин нервового порушення всередині нейрона йде в напрямку від дендритів до тіла клітки і від її до аксона; аксони проводять порушення в напрямку від тіла клітки. Передача нервового імпульсу з одного нейрона на іншій здійснюється за допомогою особливим образом побудованих кінцевих апаратів синапсів (synapsis грец. – з'єднання). Розрізняють аксо-соматичні зв'язки нейронів, при яких розгалуження одного нейрона підходять до тіла клітини іншого нейрона, і філогенетично більш нові аксо-дендритичні зв'язки, коли контакт здійснюється дендритами нервових клітин. Аксо-дендритичні зв'язки сильно розвиті у філогенетично нових і вищих у функціональному відношенні верхніх шарах кори. Вони відіграють роль у механізмі перерозподілу нервових імпульсів у корі і представляють морфологічну основу тимчасових зв'язків при умовно рефлекторній діяльності. У спинному мозку і підкіркових утвореннях превалюють аксо-соматичні зв'язки.

Переривчастість шляху нервового проведення виражена всюди, створюючи можливість найрізноманітніших зв'язків. Уся нервова система являє собою комплекс нейронів, що, вступаючи в з'єднання один з одним, ніде не зростаються безпосередньо між собою. Отже, нервове порушення, виникнувши в якому-небудь місці, передається по відростках нервових кліток від одного нейрона до іншого, від іншого до третього і далі. Наочним прикладом зв'язку між органами за допомогою нейронів, може служити рефлекторна дуга, що лежить в основі рефлексу, найбільш простій і разом з тим самої основної реакції нервової системи.

Проста рефлекторна дуга складається з двох нейронів, з яких один зв'язаний з якою-небудь чуттєвою поверхнею (наприклад, шкірою), а інший за допомогою свого нейриту закінчується в м'язі (чи залозі). При роздратуванні чуттєвої поверхні порушення йде по зв'язаному з нею нейрону в доцентровому напрямку до рефлекторного центру, де знаходиться з'єднання (синапс) обох нейронів. Тут порушення переходить на інший нейрон і йде вже центробіжно (центрифугальне) до чи м'яза залози. У результаті відбувається скорочення м'яза чи зміна секреції залози. Часто до складу простої рефлекторної дуги входить третій уставний нейрон, що служить передатною станцією з чуттєвого шляху на руховий. Крім простої (тричленої) рефлекторної дуги, маються багатонейронні рефлекторні дуги. У вищих тварин і людини за допомогою нейронів утворюються тимчасові рефлекторні зв'язки вищого порядку (умовні рефлекси).

Таким чином, усю нервову систему можна представити, що складається у функціональному відношенні з трьох головних елементів (див. рис. 9).

1. Рецептор, що трансформує енергію зовнішнього роздратування в нервовий процес; він зв'язаний з аферентним {доцентровим, чи рецепторним) нейроном, що поширює порушення, що почався, (нервовий імпульс) до центра: початок аналізу.

2. Кондуктор (провідник), уставний, чи асоціативний, нейрон, що здійснює замикання – переключення порушення з доцентрового нейрона на відцентровий і перетворення отриманого центром імпульсу в зовнішню реакцію. Це явище є синтез, що представляє, явище нервового замикання. Нейрон – контактор, замикач.

3. Еферентний (відцентровий) нейрон, що здійснює відповідну реакцію (рухову чи секреторну) завдяки проведенню нервового порушення від центра до периферії –виробника ефекту, дії, тобто до робочому органу (м'яз, залоз).

Рецептори збуджуються з боку трьох чуттєвих поверхонь організму: 1) із зовнішньої шкірної поверхні тіла за допомогою зв'язаних з нею генетично органів почуттів, що одержують роздратування з зовнішнього середовища; 2) із внутрішньої поверхні тіла, що приймає роздратування головним чином з боку хімічних речовин; нутрощів, що надходять у порожнині, і 3) з товщі стінок тіла, у яких закладені кістки, м'язи й інші органи, що роблять роздратування, сприймані спеціальними рецепторами. Крім рефлекторної дуги, в основі діяльності нервової системи останнім часом розрізняють рефлекторне коло.

Сучасна кібернетика установила спільність принципу зворотного зв'язку для керування і координації процесів, що відбуваються як у сучасних автоматах, так і в живих організмах; з цього погляду в нервовій системі можна розрізняти зворотний зв'язок робочого органа з нервовими центрами, так називану «зворотну аферентацію». Мається на увазі передача сигналів з робочого органа в центральну нервову систему про результати його роботи в кожен даний момент. Коли центри нервової системи посилають еферентні імпульси у виконавчий орган, то в останньому виникає визначений робочий ефект (рух, секреція). Цей ефект спонукає у виконавчому органі нерві (чуттєві) імпульси, що по аферентним шляхах надходять назад у спинний і головний мозок і сигналізують про виконання робочим органом визначеної дії в даний момент. Це і складає сутність «зворотної аферентації», що, образно говорячи, є доповідь центру про виконання наказу на периферії.

Рис. 9. Процеси у нервовій тканині: 1 – нервове закінчення чуттєвого нейрона; 2 – периферичний відросток чуттєвого нейрона; 3 – спиномозковий вузол; 4 – центральний відросток чуттєвого нейрона; 5 – уставний нейрон. 6 – рухова клітка переднього рога; 7 – нейрит рухової клітки; 8 – нервове закінчення в м'язі.

Без механізмів зворотного зв'язку живі організми не змогли б розумно пристосуватися до навколишнього середовища. Таким чином, крім розімкнутої рефлекторної дуги, що лежить в основі будови нервової системи, треба мати на увазі замкнуті рефлекторні кола, по яких відбувається зворотний зв'язок робочого органа з центрами нервової системи і які пояснюють рефлекторну координацію всієї її діяльності.

Вегетативна частина нервової системи у свою чергу поділяється на два відділи: симпатична і парасимпатична, що для стислості також називаються системами. Симпатична система іннервує усе тіло, а парасимпатична – лише визначені області його.

Крім такої класифікації, що відповідає будові організму, нервову систему поділяють по топографічному принципу на центральний і периферичний відділи, чи системи. Під центральною нервовою системою розуміється спинний і головний мозок, який складається із сірої і білої речовини, під периферичною – все інше, це нервові корінці.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Хімічне дослідження	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.009 сек.