Терморецепторы, виды терморецепторов. Центр терморегуляции. Участие вегетативной и соматической нервной системы в регуляции температуры тела.

 

Для оптимального регулирования необходима информация о температуре тела, которая передается в ЦНС за счет терморецепторов.

Терморецепторы расположены на различных участках кожи, во внутренних органах (в желудке, кишечнике, матке, мочевом пузыре), в дыхательных путях, слизистых, роговице глаза, скелетных мышцах, кровеносных сосудах, в т.ч. в артериях, аортальной и каротидной зонах, во многих крупных венах, а также в коре больших полушарий, спинном мозге, ретикулярной формации, среднем мозге, гипоталамусе.

Терморецепторы по чувствительности:
1) высокочувствительные - реагируют на изменение температуры, равное 0,1 градуса

2) средней чувствительности - изменение температуры на 1 градус

3) низкой чувствительности (высокопороговые) - изменение температуры на 10 градусов

Терморецепторы кожи делятся на:

· Тепловые (тельца Руффини). Разряды тепловых рецепторов наблюдаются в диапазоне температур от 20 до 50 градусов, оптимум - 34 - 43 градуса. Располагаются в толще кожи на глубине 0,3мм. Количество около 30 тысяч. Обычно иннервируются С-волокнами (не миелинизированные).

• Холодовые (колбочки Краузе). Диапазон температур от 10 до 41 градуса. Располагаются на глубине 0,17мм. Количество около 250 тысяч. Иннервируются А-бета-волокнами (миелинизированные афференты).

Центр терморегуляции - гипоталамус. Установочная точка гипоталамического термостата = 37,3 - 37,5 градусов.

Три группы нейронов

• термочувствительные - реагируют на изменение температуры крови, находятся в переднем гипоталамусе
• нейроны, которые задают "уровень тепла" - установочная точка
• эффекторные нейроны - управляют процессами терморегуляции, находятся в заднем гипоталамусе

В терморегуляции участвуют две нейронные системы:

• Симпатическая нервная система иннервирует сосуды
• Соматическая - скелетные мышцы

 

Выделение

1. Почка, ее функции. Строение нефрона, особенности его кровоснабжения. Клубочковая фильтрация. Фильтрационное давление. Скорость клубочковой фильтрации. Первичная моча, ее количество и состав.

Почка - парный орган бобовидной формы. Расположены в забрюшинном пространстве, по обе стороны позвоночного столба на уровне 11 грудного и 3 поясничного позвонков.

Размеры одной почки: длина 10-12 см, ширина 5-6 см, толщина 3 см. Масса почки взрослого - 120-200 г.

Почка состоит из капсулы, паренхимы и системы накопления и выведения мочи.

Капсула представляет собой плотный чехол из соединительной ткани, покрывающий почку снаружи.

Паренхима представлена внешним слоем коркового вещества и внутренним слоем мозгового вещества.

Система накопления мочи представлена почечными чашками, которые впадают в почечную лоханку. Последняя переходит в мочеточник, мочеточник впадает в мочевой пузырь.

Функции почек:

1. Выделительная - образование мочи и удаление экскретов (токсические и лекарственные вещества, продукты обмена и т.д.) с мочой.

2. Невыделительные функции:

1)  Инкреторная - выработка гормонов и БАВ: ренин, эритропоэтин, витамин Д3 (кальцитриол), урокиназа, простагландины, брадикинин.

2) Поддержание гомеостаза - регуляция водного баланса за счет изменение объема выводимой с мочой воды; регуляция постоянства осмотического давления путем изменения количества выводимых осмотически активных веществ: солей, мочевины. глюкозы; регуляция ионного баланса путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой; регуляция кислотно-основного состояния путем экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований.

3) Метаболическая - участие в обмене белков, липидов и углеводов.

Нефрон - структурно-функциональная единица почек; специфическая структура, выполняющая функцию мочеобразования. В одной почке взрослого - 1-1,3 млн нефронов.

Состоит из:

1. почечного (мальпигиева) тельца, состоящего из клубочка и капсулы Шумлянского - Боумена

2. системы последовательных канальцев:

- проксимальный извитой каналец

- петля Генле

- дистальный извитой каналец

- собирательная трубка

Клубочек (гломерула) - скопление капилляров, по которым протекает кровь; снаружи покрыта двухслойной капсулой.

Капсула Шумлянского - Боумена состоит из 2 листков: висцерального и париетального.

Между стенками капсулы - щелевидная полость, которая переходит в полость проксимального извитого канальца.

Длина всех канальцев почек достигает 70 - 100 км.

 

Корковое вещество почки образовано гломерулами и извитыми отделами дистальных и проксимальных канальцев, мозговое - петлей Генле и собирательными трубочками.

 

Собирательные трубки, соединяясь, образуют более крупные протоки, которые открываются на верхушке пирамид сосочками в полость малых чашек, далее моча поступает в большие чашки и почечную лоханку.

 

Типы нефронов:

- поверхностные (20-30%) в корковом слое, короткая петля Генле

- интракортикальные (60-70%) в корковом слое

Корковые нефроны (поверхностные и интракортикальные) играют главную роль в мочеобразовании

- юкстамедуллярные (10-15%) у границы коркового и мозгового слоев, канальцы самые длинные; отвечают за создание высокого осмотического давления в мозговом слое почки

 

Особенности кровоснабжения:

1. Богатое кровоснабжение - самый высокий уровень органного кровообращения; за 1 мин протекает 1,2л крови (20-25% от общего количества), кровоснабжение почки в 20 раз превышает кровоснабжение остальных органов; используется для трофики органа и образования мочи.

2. Саморегуляция и стабильность кровотока - объем крови, поступающей в почки, не меняется даже при колебаниях системного АД в широких пределах. Постоянство кровотока обеспечивают: миогенный механизм, ренин-ангиотензиновая система и простагландины с брадикинином.

 

Клубочковая фильтрация - ультрафильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи.

Происходит через фильтрационный барьер (гломерулярный фильтр).

Он имеет 3 слоя:

1. Эндотелий капилляров

2. Базальная мембрана

3. Подоциты висцерального листка капсулы

 

Первичная моча - ультрафильтрат плазмы крови. В норме в капсулу фильтруется около 20% плазмы. Состав первичной мочи соответствует составу плазмы, но в ней отсутствуют белки. За сутки образуется 150-180 л.

 

Фильтрационное давление обсуловлено давлением трех сил:

- Сила, способствующая фильтрации - давление крови в капиллярах (I) 70 мм. рт. ст.

- Силы, препятствующие фильтрации - онкотическое давление крови (II) 30 мм. рт. ст. и давление фильтрата (первичной мочи) в капсуле (III) 20 мм. рт. ст.

 

ФД = I - (II + III) = 70 - (30 + 20) = 20 мм. рт. ст.

 

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - основная количественная характеристика процесса фильтрации.

СКФ - объем первичной мочи, образующийся в почках за 1 минуту:

- у мужчин - 125 мл/мин

- у женщин - 110 мл/мин

Для определения СКФ находят коэффициент очищения (почечный клиренс).

Почечный клиренс (ПК) - объем плазмы, который при прохождении через почти в течение 1 минуты полностью очищается от какого-либо вещества, в т.ч. лекарственного.

Для определения СКФ используют вещества, не реабсорбирующиеся в канальцах. а выделяемые только путем фильтрации (инулин, креатинин).

ПК = минутный диурез х (концентрация в-ва в моче)/(концентрация в-ва в плазме)

 

На СКФ влияют:

- объем крови, проходящий через почки за 1 минуту

- фильтрационное давление в капсуле

- фильтрационная поверхность

- количество функционирующих клубочкой

- нервные и гуморальные факторы

 

Образование конечной мочи, ее состав, количество. Характеристика процессов реабсорбции различных веществ в канальцах нефрона. Пороговые вещества. Процессы секреции в почечных канальцах.

 

Процессы фильтрации, реабсорбции и секреции определяют состав вторичной (конечной) мочи.

За сутки из 150-180 л первичной мочи образуется 1-1,5 л вторичной мочи. Остальное кол-во первичной мочи реабсорбируется.

Состав:

- вода 96%

- плотный остаток 4%: мочевина, мочевая кислота, продукты азотистого обмена, соли, витамины, гормоны, ферменты, микроэлементы, пигменты и др.

Канальцевая реабсорбция - обратное всасывание из первичной мочи воды и других веществ во внеклеточную жидкость и кровь. Происходит в системе канальцев, петле Генле, собирательных трубках и ведет к образованию вторичной мочи.

Осуществляется эпителиальными клетками, выстилающими внутреннюю поверхность канальцев и петлю Генле.

Реабсорбция в различных отделах нефрона неодинакова и осуществляется активно и пассивно:
1. Активный транспорт:
первично-активный (ионы натрия, калия, кальция, водорода и др.)

вторично-активный (глюкоза, аминокислоты)

2. Пассивный транспорт:

вода, углекислый газ, ионы хлора, мочевина, мочевая кислота, креатинин и другие продукты азотистого обмена

Реабсорбция воды происходит пассивно по осмотическому градиенту вслед за ионами натрия, калия, кальция, глюкозой и др. осмотически активными веществами.

В проксимальных канальцах - через водные поры - аквапорины).

 

Реабсорбция осуществляется во всех канальцах нефрона:

1)В проксимальных канальцах

полностью реабсорбируются необходимые организму вещества (облигатная реабсорбция). Здесь реабсорбируется 2/3 от общего объема фильтрата. Не реабсорбируются продукты обмена, лекарственные вещества и т.д.

2)Реабсорбция в петле Генле.

Большую роль играет поворотно-противоточный механизм. Нисходящее и восходящее колена петли Генле функционируют как единое целое. Нисходящее реабсорбирует воду, т.к. там локализовани АКП-1. Восходящее не имеет АКП-1 и не пропускает воду, здесь реабсорбируются ионы натрия и хлора, моча становится гипотоничной. Создается высокое осмотическое давление в мозговом слое почки.

3)Реабсорбция в дистальном канальце.

В дистальном канальце нет аквапоринов и всасывание воды не происходит. Электролиты реабсорбируются в зависимости от потребностей организма (факультативная реабсорбция).

4)В собирательных трубках завершается факультативная реабсорбция воды, а также мочевины, это ведет к образованию небольшого количества концентрированной мочи.

 

По отношению к реабсорбции выделяют вещества:
- с высоким порогом (глюкоза, белки)

- со средним порогом (азотсодержащие вещества)

- с низким порогом (фосфаты) - частично реабсорбируются и подлежат выведению

- непороговые (инулин, креатинин и лекарственные вещества) - не реабсорбируются и полностью выделяются с мочой

Пороговые вещества появляются в моче при превышении определенного уровня концентрации в крови, т.е. порога.

Порог выведения (почечный порог) - максимальная концентрация вещества в крови, при которой это вещество после фильтрации может быть полностью реабсорбировано и будет отсутствовать в конечной моче.

 

Канальцевая секреция осуществляется активно двумя путями:
1. Перенос из крови в просвет канальцев нефрона ряда веществ: ионов водорода и калия, краски, мочевины, креатинина, производных йода, органических кислот и оснований, лекарств

2. Синтез в стенках канальцев новых веществ и их выделение в просвет канальца: гиппуровая кислота, аммиак

В эпителии канальцев существуют различные системы транспорта (переносчики) для секреции органических кислот и органических оснований. Наиболее интенсивно происходит в прямом проксимальном канальце нефрона.

 

3. Нейрогуморальная регуляция мочеобразования. Роль гормонов (АДГ, альдостерон и др.)

Регуляция мочеобразования:

- миогенная - осуществляется при колебаниях системного давления от 80 до 180 мм. рт. ст.

- нервная. Нервная система регулирует гемодинамику почки, работу юкстагломерулярного аппарата, а также фильтрацию, реабсорбцию и секрецию

- гуморальная (ведущая)

 

Иннервация почек

Симпатический отдел:

- боковые рога ThV - LII

- постганглионарные волокна в составе чревных нервов, частично от солнечного сплетения

Парасимпатический отдел:

- блуждающий нерв

- тазовый нерв

ПВНС усиливает кровоток в почках, активирует реабсорбцию глюкозы и секрецию органических веществ.

 

Симпатический нерв вызывает сужение приносящих артериол -> снижение давления в клубочках, снижение фильтрационного давления, снижение фильтрации и диуреза.

 

Гуморальная регуляция.

Главные из горомнов:

- антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин

- альдостерон

- натрийуретический гормон

- кальцитонин

- глюкагон

- адреналин

- паратгормон

- плазмокинины

 

Регуляция фильтрации:
- Миогенный механизм регуляции тонуса почечных артерий

- Симпатическая нервная система через выделение норадреналина в различных концентрациях

- Натрийуретический гормон (расширяет сосуды -> повышает кровоток -> увеличивает проницаемость сосудов -> увеличение фильтрации)

- Адреналин (высокие концентрации -> альфа-адренорецепторы приносящей артерии -> уменьшение фильтрации -> анурия; низкие концентрации -> бета-адренорецепторы выносящей артерии -> увеличение фильтрации -> увеличение диуреза)

(анурия при болевой реакции, эмоциональных напряжениях, краш-синдроме, интенсивной мышечной работе, высокой температуре и т.д.)

 

Регуляция реабсорбции:

- Симпатическая нервная система - усиление реабсорбции ионов натрия, глюкозы, фосфатов, воды (через бета-адренорецепторы канальцев ->цАМФ)

- Парасимпатическая нервная система - усиление реабсорбции ионов натрия, глюкозы

- ЦНС через изменение выделения гормонов

- Гормональная регуляция (главная):

• Адреналин - усиление реабсорбции ионов натрия
• АДГ -> G-белок -> аденилатциклаза -> цАМФ -> аквапорины

       ИЛИ

• цАМФ -> выход гиалуронидазы -> расщепление гликозаминогликанов межклеточного вещества -> увеличение проницаемости дистальных канальцев и собирательных трубок -> увеличение реабсорбции воды и мочевины (факультативная реабсорбция, 8%)
• Альдостерон -> увеличение синтеза Na, К-АТФазы -> увеличение реабсорбции ионов натрия, хлора и воды -> создание разности потенциалов в канальцах -> увеличение электродвижущей силы для секреции ионов калия
• Натрийуретический гормон -> снижение реабсорбции ионов натрия и хлора -> увеличение диуреза
• Плазмокинины - уменьшение реабсорбции ионов натрия
• Паратгормон - увеличение реабсорбции ионов кальция и магния, но снижение реабсорбции фосфора
• Кальцитонин - активирует реабсорбцию фосфора
• Глюкагон - увеличивает реабсорбцию ионов натрия в восходящем колене нефрона

 

Регуляция секреции:

- Парасимпатическая и симпатическая нервная система -> увеличение секреции органических кислот и ионов калия

- Соматотропин, тироксин, андрогены -> усиление секреции органических везществ в проксимальных канальцах

- Альдостерон - стимулирует секрецию ионов водорода и калия

- Плазмокинины - увеличение секреции ионов калия

- Условнорефлекторная деятельность коры

 

Снижают диурез:
- вазопрессин (АДГ)

- альдостерон

- глюкагон

- адреналин (в больших дозах)

Повышают диурез:

- натрийуретический гормон

- инсулин

- тироксин

- паратгормон

- простагландины

- адреналин (в малых дозах)

 ЖВС 1.Гормоны гипофиза, его функциональные связи с гипоталамусом и участие в регуляции деятельности эндокринных органов.