Текст книги "Основы здравоохранения. Как сохранить свое здоровье и активное долголетие"

Механизм работы механорецепторов. Механический стимул – деформация мембраны рецептора – уменьшение электрического сопротивления мембраны – увеличение проницаемости мембраны для Na+ – деполяризация мембраны рецептора – распространение нервного импульса.

Ощущение прикосновения и давления на кожу довольно точно локализуется, т. е. относится человеком к определенному участку кожной поверхности. Эта локализация вырабатывается и закрепляется в онтогенезе при участии зрения и проприорецепции. Способность человека раздельно воспринимать прикосновение к двум соседним точкам кожи также сильно отличается в разных ее участках. На слизистой оболочке языка порог пространственного различия равен 0,5 мм, а на коже спины – более 60 мм.

Температурная рецепция. Температура тела человека колеблется в сравнительно узких пределах, поэтому информация о температуре окружающей среды, необходимая для деятельности механизмов терморегуляции, имеет особо важное значение.

Терморецепторы располагаются в коже, роговице глаза, в слизистых оболочках, а также в ЦНС (в гипоталамусе). Виды терморецепторов:

• холодовые терморецепторы: многочисленные; лежат близко к поверхности.

• тепловые терморецепторы: их значительно меньше; лежат в более глубоком слое кожи.

• специфические терморецепторы: воспринимают только температуру;

• неспецифические терморецепторы: воспринимают температурные и механические раздражители.

Терморецепторы реагируют на изменение температуры повышением частоты генерируемых импульсов, устойчиво длящимся все время действия стимула. Изменение температуры на 0,2 °C вызывает длительные изменения их импульсации.

В некоторых условиях холодовые рецепторы могут быть возбуждены теплом, а тепловые холодом. Этим объясняется возникновение острого ощущения холода при быстром погружении в горячую ванну или обжигающее действие ледяной воды.

Начальные температурные ощущения зависят от разницы температуры кожи и температуры действующего раздражителя, его площади и места приложения. Так, если руку держали в воде температуры 27 °C, то в первый момент при переносе руки в воду, нагретую до 25 °C, она кажется холодной, однако уже через несколько секунд становится возможной истинная оценка абсолютной температуры воды.

Болевая рецепция. Болевая чувствительность имеет первостепенное значение для выживания организма, являясь сигналом об опасности при сильных воздействиях различных факторов. Импульсы болевых рецепторов часто свидетельствуют о патологических процессах в организме. Механизм возбуждения рецепторов при болевых воздействиях пока не выяснен.

Болевая чувствительность практически не представлена на корковом уровне, поэтому высшим центром болевой чувствительности является таламус, где 60 % нейронов в соответствующих ядрах четко реагирует на болевое раздражение.

Адаптация болевых рецепторов. Адаптация болевых рецепторов зависит от многочисленных факторов и ее механизмы мало изучены. Например, заноза, будучи неподвижной, не вызывает особых болевых ощущений. Пожилые люди в некоторых случаях "привыкают не замечать" головной боли или боли в суставах.

Однако в очень многих случаях болевые рецепторы не обнаруживают существенной адаптации, что делает страдания больного особенно длительными и мучительными и требует применения анальгетиков.

Болевые раздражения вызывают ряд рефлекторных соматических и вегетативных реакций. При умеренной выраженности эти реакции имеют приспособительное значение, но могут привести к тяжелым патологическим эффектам, например, к шоку. Среди этих реакций отмечают повышение мышечного тонуса, частоты сердечных сокращений и дыхания, повышение ил понижение давления, сужение зрачков, увеличение содержания глюкозы в крови и ряд других эффектов.

Локализация болевой чувствительности. При болевых воздействиях на кожу человек локализует их достаточно точно, но при заболеваниях внутренних органов могут вознкать отраженные боли. Например, при почечной колике, больные жалуются на "вступающие" резкие боли в ногах и прямой кишке. Могут быть и обратные эффекты.

Проприорецепция. Функции проприорецепторов:

• восприятие механических раздражений;

• восприятие пространственного расположения частей тела.

Виды проприорецепторов:

• нервно-мышечные веретена: дают информацию о скорости и силе мышечного растяжения и сокращения;

• сухожильные рецепторы Гольджи: дают информацию о силе мышечного сокращения.

Нервно-мышечное веретено. Нервно-мышечное веретено — сложный рецептор, который включает видоизмененные мышечные клетки, афферентные и эфферентные нервные отростки и контролирует как скорость, так и степень сокращения и растяжение скелетных мышц.

Нервно-мышечное веретено расположено в толще мышцы. Каждое веретено покрыто капсулой. Внутри капсулы находится пучок специальных мышечных волокон. Веретена расположены параллельно волокнам скелетных мышц, поэтому при растяжении мышцы нагрузка на веретена увеличивается, а при сокращении – уменьшается.

Сухожильные рецепторы Гольджи. Находятся в зоне соединения мышечных волокон с сухожилием. Сухожильные рецепторы слабо реагируют на растяжение мышцы, но возбуждаются при ее сокращении. Интенсивность их импульсации примерно пропорциональна силе сокращения мышцы.

Суставные рецепторы. Они изучены меньше, чем мышечные. Известно, что суставные рецепторы реагируют на положение сустава и на изменения суставного угла, участвуя таким образом в системе обратных связей от двигательного аппарата и в управлении им.

Железы. Железа – орган, функцией которого является производство какого-либо вещества, играющего важную роль в организме, то есть выполняющий секреторную функцию. Вещество может выделяться в качестве секрета наружу либо в качестве гормона прямо в систему кровообращения.

Большинство желез являются производными железистого эпителия.

Железы делят на две большие группы:

• Экзогенные (экзокринные) – железы внешней секреции.

• эндогенные (эндокринные) – железы внутренней секреции.

Экзокринные – это железы, имеющие выводные протоки, и выделяющие свои секреты через них на поверхность тела или в полости тела. Примеры экзокринных желез включают потовые, слюнные, молочные, сернистые, слезные, сальные, предстательные и слизистые.

Выводные протоки выходят на поверхность тела (потовые, сальные, слезные, половые).

Секреты желез внешней секреции называются ферментами.

Эндогенные – это железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие вырабатываемые ими гормоны непосредственно в кровь или лимфу. К этим железам относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, вилочковая железа, паращитовидные железы, надпочечники, половые железы.

Кроме этого, выделяют железы смешанной секреции, одновременно являющиеся железами внутренней секреции, выделяющие секрет по протокам и гормоны непосредственно в кровь. К железам в смешанной секреции относятся половые железы, почки, поджелудочная железа, железы желудка, железы двенадцатиперстной кишки.

Экзокринные железы. Паренхима (основная ткань) экзокринной железы состоит из двух отделов: конечного (секреторного) отдела и выводного протока. По выводному протоку секрет экзокринных желез выделяется в полость или на поверхность тела. Экзокринные железы могут быть окружены соединительнотканной капсулой или содержать соединительнотканные перегородки – септы, разделяющие железу на доли и более мелкие дольки. Окружающие и поддерживающие их соединительнотканные элементы называются стромой железы.

Классификация экзокринных желез.

I. Морфологическая классификация экзокринных желез основана на структурном анализе их концевых отделов и выводных протоков:

• В зависимости от формы секреторного (концевого) отдела различают альвеолярные, трубчатые и смешанные (альвеолярно-трубчатые) железы;

• В зависимости от ветвления секреторного отдела различают разветвленные и неразветвленные железы.

• Ветвление выводного протока определяет деление желез на простые (проток не ветвится) и сложные (проток ветвится).

II. По химическому составу вырабатываемого секрета различают серозные (белковые), слизистые, смешанные (белково-слизистые), липидные и др. железы.

III. По механизму (способу) выведения секрета экзокринные железы делят на апокриновые (молочная железа), голокриновые (сальная железа) и мерокриновые (большинство желез).

Виды экзокринных желез.

В коже человека находятся потовые и сальные железы. Молочные железы – видоизмененные потовые железы – функционируют в период грудного вскармливания. Кожные железы обеспечивают терморегуляцию (около 20 % тепла отдается организмом путем испарения пота), защиту кожи от повреждений (жировая смазка предохраняет кожу от высыхания, а также от мацерации водой и влажным воздухом), обеспечивают выведение из организма продуктов обмена веществ (мочевина, мочевая кислота, аммиак и др.).

Потовые железы являются производными кожного эпителия. Больше всего потовых желез на коже лица, ладоней, ступней, подмышечных впадин и паховых складок.

Состав пота: 98 % воды и 2 % органических и неорганических веществ.

Функции:

• терморегуляция за счет выделения воды на поверхность кожи;

• выделение продуктов белкового обмена;

• выделение солей (хлорида натрия и др.);

• выделение специфических пахучих веществ.

По механизму секреции потовые железы подразделяются на эккриновые (мерокриновые) и апокриновые:

• эккриновые железы распространены в коже повсеместно; функция – в основном терморегуляция.

• апокриновые железы находятся лишь в определенных местах кожного покрова, например, в подмышечных впадинах, коже лба, области заднего прохода, гениталиях; развиваются в период полового созревания организма. Разновидностью апокриновых потовых желез являются железы век и железы, выделяющие ушную серу.

Выводные протоки многих апокриновых желез впадают вместе с выводными протоками сальных желез в волосяные воронки. Секрецией апокриновых потовых желез управляют половые железы (например, у женщин секреция апокриновых желез возрастает в предменструальный период и во время беременности).

Рис. Железы внешней секреции

Сальные железы достигают наибольшего развития во время полового созревания. Секретируют они по голокриновому типу.

Выводные протоки сальных желез связаны с волосами. Около одного корня волоса можно встретить до трех сальных желез. Больше всего сальных желез на голове, лице и верхней части спины. На ладонях и подошвах они отсутствуют.

Секрет сальных желез – кожное сало.

Функции:

• уход за кожей и волосами: смягчает, придает эластичность;

• облегчает трение соприкасающихся поверхностей кожи;

• препятствует развитию микроорганизмов.

Концевые отделы состоят из двух видов себоцитов: малоспециализированных, способных к митотическому делению клеток, и клеток, находящихся в разных стадиях жирового перерождения. Первый вид клеток образует наружный (или базальный) ростковый слой концевого отдела. Кнутри от него располагаются более крупные клетки, в цитоплазме которых появляются капли жира. Постепенно процесс синтеза жира в них усиливается и одновременно клетки смещаются в сторону выводного протока. В результате удаления от источника питания, происходит гибель клеток, под влиянием ферментов лизосом клетки распадаются и превращаются в кожное сало. Последнее по выводному протоку поступает в воронку волоса и далее на поверхность его стержня и эпидермиса кожи.

Слезная железа расположена в районе верхнего века, рядом с областью наружного края.

Основная функция железы – формирование слезы, которая в свою очередь необходима для увлажнения глазного яблока, питания роговицы, защиты глаза и удаления из него мелких инородных предметов. Продукция слезы: увлажняет глаза, очищает поверхности, защищает от микроорганизмов.

Слезная железа имеет две доли: верхнюю (орбитальную) и нижнюю (пальпебральную). Между долями располагается широкое мышечное сухожилие, которое поднимает верхнее веко.

Вторая составляющая слезной железы – выводные каналы или протоки, начинающиеся в дольках и впадающие в конъюнктивальный мешок. При закрытых глазах слеза стекает по краю век – слезному ручью, далее попадает в слезный мешок, из слезного мешка попадает в слезный поток, а уже из слезного потока в носовую полость.

Молочные железы по своему происхождению представляют видоизмененные кожные потовые железы. Молочные железы закладываются у зародыша на 6—7-й неделе в виде двух уплотнений эпидермиса (т. н. «молочные линии»), тянущихся вдоль туловища. Из этих утолщений формируются так называемые «молочные точки». Затем они разветвляются на своих дистальных концах, формируют зачатки молочных желез. В течение детского возраста у обоих полов происходит разрастание разветвлений молочных ходов.

С наступлением половой зрелости возникают резкие половые различия в темпах развития молочных желез. У мальчиков образование новых ходов замедляется и затем прекращается. У девочек развитие железистых трубок значительно ускоряется и к началу менструаций на молочных ходах появляются первые концевые отделы. Однако молочная железа достигает окончательного развития только при беременности в период лактации. Интенсивная секреция полноценного молока устанавливается в течение первых дней после рождения ребенка. Молоко – сложная водная эмульсия, в состав которой входят жировые капли, белки (казеин и др.), углеводы (лактоза, или молочный сахар) и соли.

Опорожнению альвеолы и переходу молока в млечные ходы способствует сокращение миоэпителиальных клеток. По окончании периода лактации молочная железа претерпевает инволюцию, однако часть альвеол, образовавшихся во время предыдущей беременности, сохраняется.

Кроме кожных желез в организме человека есть пищеварительные и половые железы.

К пищеварительным железам относятся слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочная железа и печень.

Слюнные железы расположены в ротовой полости и относятся к пищеварительной системе.

Выделяют три пары крупных слюнных желез и множество мелких железок, расположенных на языке и небе.

• околоушные слюнные железы расположены ниже уровня уха;

• подчелюстные слюнные железы расположены возле углов нижней челюсти;

• подъязычные слюнные железы находятся под краями языка.

Слюнные железы секретируют слюну. Состав слюны:

• 99 % – вода;

• ферменты (амилазы): первичное переваривание углеводов;

• лизоцим: антибактериальные и ранозаживляющие свойства.

Функции слюнных желез:

• выделение пищеварительных ферментов;

• защита слизистой оболочки полости рта;

• формирование пищевого комка и стимуляция глотания.

Печень – самая крупная железа в организме человека. Расположена в брюшной полости и имеет дольчатое строение. Способна к регенерации.

Функции печени:

• очистка крови от токсических веществ;

• участие в процессе пищеварения: секретирует желчь, которая эмульгирует жиры и усиливает перистальтику кишечника;

• принимает участие в метаболизме жирорастворимых витаминов;

• депонирует кровь и гликоген;

• в плодный период участвует в кроветворении.

Поджелудочная железа является железой смешанной секреции.

Вырабатывает панкреатический сок, содержащий ферменты для расщепления питательных веществ в тонком кишечнике.

Рис. Поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка

Эндокринные железы. Эндокринные железы не имеют выводных протоков, их продукты – гормоны – выделяются непосредственно в кровь или лимфу.

Теперь известно восемь желез внутренней секреции: гипофиз (мозговой придаток), эпифиз (шишковидная железа), щитовидная железа, зобная железа, околощитовидные железы (у человека их четыре), поджелудочная железа (смешанной секреции), надпочечники (два) и половые железы (две).

Рис. 5. Эндогенные железы

Эндокринная железа состоит из скоплений эндокринных клеток, окружённых соединительной тканью с многочисленными кровеносными капиллярами. Два варианта организации эндокринной железы: островок и фолликул. В последнем случае гормоны из эндокринных клеток поступают в просвет фолликула, где они хранятся до введения в кровь.

Продуктами жизнедеятельности желез внутренней секреции являются гормоны. Гормоны – высоко активные биологические вещества, выполняющие регуляторную функцию. Они обладают специфичностью действия, влияют на жизнедеятельность органов, расположенных вдали от места их образования. Они сравнительно быстро разрушаются, поэтому должны выделяться в кровь постоянно.

Гормоны оказывают влияние на обмен веществ путем стимулирования, замедления или блокирования тех ли иных ферментов.

Одни гормоны оказывают непосредственное регуляторное действие на какой-то орган, а другие могут обладать программируемым эффектом, т. е. в определенный момент жизни организма изменять клетки каких-либо тканей на все последующее время жизни. Например, в период полового созревания целый ряд клеток меняют под действием гормонов свою форму и функции и остаются такими на все дальнейшее время своего существования. В результате осуществляется гормональная регуляция функций и деятельности органов.

По химической природе гормоны делятся на три группы: полипептиды и белки (инсулин), аминокислоты и их производные (тироксин, адреналин) и стероиды (половые гормоны).

Функции гормонов:

– обеспечивают рост и развитие организма;

– обеспечивают адаптацию организма к постоянным изменениям;

– обеспечивают гомеостаз;

– контролируют процессы обмена веществ.

Эндокринная регуляция жизнедеятельности организма является комплексной и строго сбалансированной системой.

Развитие и регенерация железистых клеток.

Развитие желез. В начале эпителиальные клетки усиленно размножаются и образуют вырост, постепенно углубляющийся в соединительную ткань. Далее идет формирование экзокринной железы: клетки в области верхушки выроста дифференцируются в секреторные, а остальные формируют выводной проток железы. Дальнейшее формирование эндокринной железы происходит при разрыве связи с эпителиальным пластом.

В железах в связи с их секреторной деятельностью постоянно происходят процессы физиологической регенерации. В мерокриновых и апокриновых железах, в которых находятся долгоживущие клетки, восстановление исходного состояния гландулоцитов после выделения из них секрета происходит путем внутриклеточной регенерации или путем размножения. В голокриновых железах восстановление осуществляется за счет размножения стволовых клеток. Вновь образовавшиеся из них клетки путем дифференцировки превращаются в железистые клетки.

В пожилом возрасте изменения в железах могут проявляться снижением секреторной активности железистых клеток и изменением состава вырабатываемых секретов, а также ослаблением процессов регенерации и разрастанием соединительной ткани.

Секреции.

Секрет — жидкость, выделяемая клетками и содержащая биологически активные вещества.

Секреция — синтез и выделение клеткой определенных химических веществ. С помощью секреции происходит образование и выделение молока, слюны, пота, желудочного, поджелудочного и кишечного сока, желчи, гормонов.

Типы и фазы секреции. У людей, так же, как и во всех клетках эукариот, процесс секреции происходит путем экзоцитоза. Секреторную функцию выполняют специализированные клетки – гландулоциты.

Гландулоциты — клетки железистого эпителия. Форма гландулоцитов изменяется в зависимости от фазы секреции. Отличительной особенностью гландулоцитов являются крупные ядра, большое количество митохондрий и секреторные включения в цитоплазме. Хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, продуцирующая белковый секрет. В клетках, синтезирующих липиды, лучше развита гладкая эндоплазматическая сеть. Характерно наличие хорошо развитого комплекса Гольджи, где осуществляется формирование секреторных гранул. Важная роль в перемещении секреторных продуктов в гландулоцитах и их выделении принадлежит элементам цитоскелета – микротрубочкам и микрофиламентам.

Фазы секреции:

1. Поглощение гландулоцитами простых исходных веществ из крови и лимфы для синтеза секрета.

2. В эндоплазматической сети: синтез и накопление секрета.

3. В комплексе Гольджи: упаковка секрета в секреторные пузырьки. В секреторных пузырьках могут идти химические преобразования: например, синтез инсулина из проинсулина.

4. Экструзия – выделение секрета из гландулоцитов – происходит объединение секреторных пузырьков с клеточной мембраной поросомы (органоид, принимающий участие в экзоцитозе). В результате экзоцитоза содержимое пузырька выбрасывается из клетки.

5. Восстановление исходного состояния железистой клетки.

Периодические изменения железистой клетки, связанные с образованием, накоплением, выделением секрета и восстановлением ее для дальнейшей секреции, получили название секреторного цикла: поступление веществ – синтез и накопление секрета – выведение секрета.

Разновидностью секреции является нейросекреция.

Регуляция секреции. Регуляция секреции идет через нервные и гуморальные механизмы. При этом в железистых клетках активизируются ферментные системы и метаболизм, сборка микротрубочек и сокращение микрофиламентов, участвующих во внутриклеточном транспорте и выведении секрета. Секреция слюнных желез регулируется преимущественно нервными (рефлекторными) механизмами; секреция желез желудка – нервными и гуморальными механизмами;

секреция поджелудочной железы регулируется гормонально.

Между нейронами и железистыми клетками могут образовываться синапсы: некоторые нервные окончания выделяют нейромедиаторы в межклеточное пространство, откуда медиатор путем диффузии попадает к секреторным клеткам.

Секреторные клетки реагируют и на местные факторы: pH среды, пищевые продукты, отдельные компоненты секретов и т. д. Их значение особенно велико в регуляции деятельности желез пищеварительного тракта.

Примечание. Более подробно о строении отдельных органов и их систем рекомендуем прочитать в электронном пособии «Биология, анатомия и физиология человека Фоксфорд Учебник (foxford.ru)». В пособии на основе собранной информации они изложены подробно на доступном даже для школьников языке и с иллюстрациями.