Медицинская учебная литература. Нормальная физиология Нормальное физиологическое состояние

Наш организм- это очень сложная система. Концентрация гемоглобина, уровень сахара, холестерина, кровяного давления…
Для того, чтобы оставаться здоровым человеком и хорошо себя чувствовать эти основные показатели здоровья требуют нашего постоянного контроля!
Это не займет много времени, а пользу окажет неоценимую. Даже, если исследования выявят небольшие отклонения от нормы, то будет возможность вовремя заняться профилактикой и предотвратить развитие недугов.

Мы все такие разные, а нужно нащупать какую-то основу, на которой можно было бы построить систему, которую можно было бы применить для каждого.
Ту опорную точку, из которой любой человек, проделав какой-то ряд мероприятий, мог бы разобраться, что в его организме не так, ну или всё так. Брать сразу весь организм за основу просто невозможно из-за сложности его функционирования. Но в нашем организме есть 12 взаимозависимых систем, каждая из которых, при нормальном функционировании, характеризуется неким количественным показателем, который прописан генетически, то есть дан нам природой. Эти показатели являются константами, то есть основные показатели состояния здоровья не меняются при условиях нормальной работы, а их изменение говорит о том, что в организме что-то не так и тут же ведет за собой сбой всех сопутствующих систем.

Человек- огромная самоорганизующаяся система, причем каждый человек уникален: у нас разная молекула ДНК, разная внешность, разное внутреннее содержание, разная энергетика, но как биологический вид что-то нас объединяет. И это те самые константы. То есть, основные показатели здоровья, какие-то из них количественные, а какие-то качественные. Всего их 12, и каждый из них характеризует какую-то определенную систему. Вот на них мы и можем опираться контролируя их и восстанавливая.

Итак, теперь данные констант:

1. Артериальное давление.
   Идеальным АД, к которому необходимо стремиться, тренируясь для укрепления здоровья, является 110/70 мм рт. ст.; АД 120/80 также считается хорошим. Эти показатели АД желательно сохранять всю жизнь. Принятые нормы повышения АД (а также массы тела) в связи со старением организма следует считать неприемлемыми. Во всяком случае, эти нормы пригодны только для лиц, ведущих нездоровый образ жизни или нарушающих основные закономерности тренировки для укрепления здоровья. Лишь в этом случае показатели АД и массы тела с возрастом увеличиваются. Но такие отклонения нельзя принимать за нормальные. Обследования лиц старших возрастных групп, длительное время постоянно занимающихся циклическими физическими упражнениями, выявили, что показатели их АД лежат, как правило, в пределах 115-125/75-80 мм рт. ст.
2. Число дыхательных движений . Должно быть равно 16 в 1 минуту. При беге 26, прилегли - 14, но в среднем - 16. Это ритм поглощения кислорода из воздуха.
3. Частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое. Этот показа­тель позволяет оценить работу сердца. При частом пульсе нетрени­рованное сердце совершает за 1 сутки 14 тыс. «лишних» сокращений и быстрее изнашивается. Чем реже ЧСС в покое, тем мощней сердечная мышца. В этом случае сердце работает в более экономичном режиме: за одно сокращение выбрасывается больший объём крови, а паузы для отдыха увеличиваются. 78 ударов в одну минуту. Этот показатель состояния организма- основа оптимальной скорости продвижения кислорода от легких к органам.
   Чем медленнее пульс – тем длиннее жизнь!
   Ели ваш пульс ниже 70 ударов в минуту – бвть вам долгожителем!
4. Гемоглобин - 130 мг/л. Это показатель количества кислорода в нашем организме, также является основой хорошего состояния здоровья. Если гемоглобин падает, человек может жить некоторое время, но сразу увеличивается число сердечных сокращений, число дыхательных движений, разрушается артериальное давление, потому что отклонение любого из параметров ведет за собой разрушение всей гармонии.
5. Билирубин - 21 мкмоль/л. Показатель токсичности крови по переработанному количеству мертвых эритроцитов. Каждый день у нас умирает 300 миллиардов эритроцитов и они должны быть расщеплены, выведены, переработаны и снова синтезированы. Количество билирубина говорит о том, как идет этот процесс.
6. Моча . Каждый день должно выделяться полтора литра мочи, определенных качественных свойств: удельный вес 1020 и кислотностью 5.5. Если колеблется количество, качество и т. д. значит выделительная система почек работает со сбоями.
7. Росто-весовой индекс. При оценке уровня здоровья вместо жизненного показателя можно использовать росто-весовой индекс,
   показатель которого также свидетельствует о жизнеспособности человека. Росто-весовой индекс определяется путём вычитания из роста (в см) массы тела (в кг). Любое изменение индекса в возрасте свыше 18-20 лет свидетельствует о начинающихся нарушениях в обменных процессах организма и о необходимости принятия срочных мер для стабилизации росто-весового индекса в оптимальных границах. Для расчёта нормальной массы тела недопустимо делать поправки на возраст (особенно после 30 лет), которые рекомендуются некоторыми авторами. Ориентирование на такую «исправленную» массу тела приводит к снижению уровня здоровья и к «нормальным болезням старости».
8. Сахар крови - 5.5 млмоль/л. Этот показатель состояния организма определяет запас оперативной энергии на каждый день и безусловно является основой здорового организма. Из этого сахара печень образует гликоген, на котором человек работает.
9. PH. Кислотно-щелочное равновесие крови - 7.43- жизнь в щелочной среде 7.1- смерть от острой сердечно-сосудистой недостаточности. 90 % продуктов, которые мы едим и пьём кислые. Ощелачивание идет за счет вытаскивания из организма н/з щелочных материалов. Идет забор кальция из костно-мышечной системы, калия, магния и натрия.
10. Количество лейкоцитов - 4.5 тыс* 10 в девятой степени. Это показатель поддержания нашей индивидуальности. Этот показатель состояния здоровья- основа сохранения нашей индивидуальности. При таком значении все вирусы, грибы, бактерии будут уничтожены. Если количество лейкоцитов повышается, то нападение уже произошло и мы защищаемся. Если понижается, значит мы уже проигрываем эту войну, организм истощен и не в силах вырабатывать необходимое количество для защиты.
11. Температура тела . Считается, что нормальная температура тела - это 36,6 0 С . Тем не менее, каждый орган человеческого организма имеет свою нормальную температуру. Температура печени - 39 0 С , у почек и желудка - немного ниже. Более того, разные участки поверхности кожи имеют тоже неодинаковую температуру: самая низкая температура наблюдается у ступней и ладоней - 24 -28 0 С , самая высокая - в подмышечной ямке - 36,3-36,9 0 С , температура в прямой кишке - 37,3-37,7 0 С , а температура в полости рта - 36,8-37,3 0 С .
12. Холестерин. Менее 200мг/дл- нормальный уровень холестерина;
    200 - 239 мг/дл- максимально допустимое значение,
    240 мг/дл и выше- слишком высокий уровень холестерина в крови.
    Примечание: мг / дл = миллиграмм на децилитр - это единица измерения, используемая, чтобы описать, сколько вещества содержится в определённом объеме крови.

Теперь Вы знаете, что является основными показателями здоровья. Они измерены, зафиксированы, на них ориентируются врачи, но эти константы не для врачей, они для Вас. Вы сами должны их знать. Восстановить Вам 12 констант не сможет ни один врач. Это образ жизни, образ мысли, образ действий.

В нашем организме 12 систем. Каждая из них — дыхательная, пищеварительная, эндокринная и т.д. — имеет свой ключевой показатель. Sputnik попросил специалиста профилактической медицины Екатерину Степанову рассказать о самых важных параметрах организма, которые важно всегда держать на контроле.

1. Артериальное давление (АД). У шести миллиардов населения Земли оно колеблется в пределах 120/80. Почему — никто не знает, но именно такие цифры позволяют нам быть здоровыми и чувствовать себя хорошо. Что это за давление? Кислород из воздуха растворяется в воде и под таким давлением входит в кровь. Это первый важнейший показатель нашего здоровья! Изменение показателей АД — это сигнал центральной нервной системы. Это ее SOS!

2. Число дыхательных движений. Оно равно 16 в 1 минуту. Такая норма у всех здоровых взрослых людей в состоянии покоя. Понятно, что активность, а также эмоции вносят свои коррективы. Любые изменения этого показателя сигнализируют нам о неполадках в дыхательной системе.

© Pixabay

3. Частота сердечных сокращений (ЧСС). Норма — 78 в 1 минуту. Что это за цифра? Это оптимальная скорость продвижения кислорода по крови, вместе с кровью от легких до органа.

Это показатель работы нашей сердечно-сосудистой системы, которая отвечает, в том числе, за регуляцию скорости воды в организме.

Эти три показателя, когда они в физиологической норме, позволяют нам чувствовать себя хорошо. Для того чтобы проконтролировать их, не нужен врач. Стоит бить тревогу, если:

• давление отклоняется от нормы 120/80 — мы можем начать болеть и уж точно почувствуем себя плохо. Критическими можно считать цифры, близкие к 220 или, наоборот, к 40-35. Это повод к немедленному вызову скорой помощи!
• при беге, работе, повышенной нагрузке, число сердечных сокращений (ЧСС) вышло за допустимый предел, то в состоянии покоя в течение 2 минут оно должно прийти в норму. Так устроено сердце: оно 0,5 секунды работает — 0,5 секунды отдыхает при правильном дыхании. По-другому не бывает или бывает, но не долго…

4. Гемоглобин. Норма для женщин 120-140 для мужчин — 140-160 миллимоль на литр. Что это за цифра? Это количество кислорода в нашем организме, которое находится одновременно и постоянно. То количество кислорода, которого нам хватит на все нужды. И даже с запасом — чтобы в случае чего активизировать дополнительные ресурсы организма. Эта цифра должна быть постоянной, именно такое количество обеспечивает нам качество жизни.

Гемоглобин — показатель кроветворной системы, в том числе и плотности крови по кислороду. Если падает количество гемоглобина в крови, то увеличивается число дыхательных движений. Появляется одышка, как следствие увеличивается число сердечных сокращений, нарушается АД и… ждем карету скорой помощи!

© Pixabay

5. Билирубин. Это показатель токсичности крови по количеству переработанных погибших эритроцитов, так как каждый день клетки в организме рождаются и умирают. Норма 21 микромоль на литр. Он позволяет анализировать работу пищеварительной (печень, кишечник) и выделительной систем. Позволяет понять способность организма к самоочищению.

Если показатель превышает 24 единицы, это говорит о том, что организм начинает тихо гибнуть. Страдают все системы — в грязной среде жизни нет.

6. Моча. Здесь важно и количество, и качество. Моча — это качественная характеристика воды в организме. Физиологическая норма выделяемой мочи в сутки — 1,5 литра. У здорового человека она светло-соломенного цвета, удельный вес 1020 г/л, кислотность 5,5. Больше в моче ничего не должно быть. Если в моче появляются белок или лейкоциты — пора тревожиться, выделительная система дает сбой.

7. Вес. Запасы чистой воды и энергии в организме регулируются в том числе и гормонами. В природе ярким примером является верблюд. Он хорошо переносит многодневные походы, так как перед этим наедает горб. А горб — это жир. При нагрузке жир расщепляется на воду и энергию, поэтому жир — стратегический запас энергии организма.

© Pixabay

Как и все ключевые показатели, вес имеет свои пределы для здоровья. Для взрослого человека принято считать нормой показатель его роста (-) 100 (+) (-) 5-10 кг. Например — если ваш рост 170 сантиметров, то предельные нормы веса — от 60 до 80 кг. С момента рождения и до смерти вес должен быть постоянным согласно возрастной шкале, за исключением объяснимых ситуаций. Так как все системы (органы) подстраиваются и обслуживают норму веса, заложенную природой, а не "наетую" нами. Весь лишний вес — это сверхурочная работа для органов, которая ведет к более быстрому их износу. Как правило, все, кто мало пьют и не употребляют в пищу достаточно продуктов, ощелачивающих организм, имеют лишний вес.

В случае беременности женский организм испытывает стресс, поэтому возможны колебания веса после родов, но все женщины знают об этом и помогают своему организму прийти в норму.

Так как от природы мужчина и женщина выполняют разные функции, то и отношения с жиром у них тоже разные. У женщин жировой запас — это депо гормонов, которые регулируют ход беременности; он выполняет терморегуляторную функцию (защищает плод от холода); является стратегическим запасом для мамы и плода.

У мужчин дело обстоит по-другому. Лишний жир чаще всего начинает откладываться в области талии. Он трудно поддается выведению из организма, так как имеет свои особенности. Этот жир, в зависимости от количества, может быть признаком эндокринного сбоя или начинающегося заболевания. Абдоминальный жир (откладывающийся в области талии — Sputnik) накапливает эстрогены — гормоны антагонисты мужского тестостерона. От этого слабеет мужская сила. В норме мужская талия должна быть 87-92 см.

Нельзя забывать и о том, что при лишнем весе страдают внутренние органы. Они также подвержены ожирению. Излишний жир на внутренних органах является одним из самых токсичных! За постоянство веса отвечает репродуктивная система.

8. Сахар крови . Норма 3,5-5,5 миллимоль на литр (по рекомендациям ВОЗ). Этот показатель определяет запас оперативной энергии в организме. То есть на каждый день. Каждый день из сахара образуется гликоген. Он нужен для энергии клеток, для того чтобы шли необходимые химические реакции в организме. Если организм голодает несколько дней, гликоген заканчивается и начинается расход стратегического запаса. За постоянство этого показателя отвечает эндокринная система, в том числе поджелудочная железа.

9. РН-кислотно-щелочное равновесие в крови. Его еще называют концентрацией кислородно-водородного фактора (щелочи и кислоты). Реаниматологи и кардиологи называют его показателем жизни всего! Норма 7,43. При значении 7,11 наступает точка невозврата — смерть! В этом случае спасти человека уже невозможно. При цифрах 7,41 начинается развитие острой сердечной недостаточности.

К сожалению, в нашей стране этому показателю не придают той важности, какой он заслуживает. Во многих странах с этого показателя начинается разговор врача с пациентом — чтобы понять, в каких условиях живет человек, что ест, пьет, насколько активен — врач должен выяснить так называемую физиологию жизни.

РН-равновесие — это те стратегические цифры, которые организм будет поддерживать любым путем. Если к нам извне не поступает в достаточном количестве органических (экологически чистых) щелочных продуктов, то организм будет забирать из себя любимого (зубы, ногти, кости, сосуды, глаза и т.д.) основные щелочные металлы Ca, MG, Na, K, и дальше начинается неприятное развитие событий.

Мы устроены так, что можем существовать здоровыми только в слабощелочной внутренней среде. За постоянство этого показателя отвечает весь организм, все системы, но в большей степени костно-мышечная (суставы, связки, кости)

10. Лейкоциты. Норма 4,5 тыс. × 10⁹. Наши лейкоциты — это наша индивидуальная защита. Все, что попало к нам в организм (вирусы, бактерии), будет уничтожено. Если идет повышение всех групп лейкоцитов (моноциты, эозенофилы, палочкоядерные) — это говорит о том, что наша безопасность нарушена и мы в состоянии войны. И чем цифра выше, тем ситуация серьезнее. Это наши защитники! Наш пограничный контроль! За постоянство нашей защиты отвечает иммунная система.

При температуре тела 42°С жизнь невозможна, но и 35,4°С — не лучшая температура, так как кристалл воды при таких значениях нестабилен, как и химические реакции. 36,6°С — эта температура постоянства наших химических процессов, постоянство нашей жизни в природе! На улице жара 40°С, а у нас 36,6°С, на улице — 50°С, у нас 36,6°С, потому что мы здоровы!

За постоянство нашей температуры отвечает наша иммунная система. Кстати, если вы простыли и из носа потекло — это прекрасно. Выделяемое из носа — это лимфа и погибшие лейкоциты. Им нужно дать выход, не организовывайте внутри себя кладбище лейкоцитов, первые 2-3 дня сосудосуживающие капли не нужны — пусть ненужное вытечет. Конечно, это доставит некоторые неудобства, но уменьшит интоксикацию и приведет к более быстрому выздоровлению.

12. Холестерин (общий). Норма 6,0 миллимоль на литр. Этот показатель определяет жирность воды как основы всех жидкостей в организме. Он отвечает за работу нервной системы, так как оболочка нейронов (проводников) по которым бежит импульс (сигнал) состоят из холестерина, а также клетки главного анализатора — головного мозга частично состоят из холестерина, он — энергетический запас, на котором работает головной мозг.

Подводя итог, хочется сказать: артериальное давление, ЧСС и дыхательные движения организма желательно держать на контроле каждый день. Раз в полгода нужно интересоваться, как наш организм себя чувствует, справляется ли он с жизнью в окружающей среде. Для этого надо просто сдать анализы и сделать необходимые замеры. Если что-то не так — это сигнал, что наша биологическая машина близка к поломке и ей нужен сервис!

Климакс, даже нормально (физиологически) протекающий, вызывает в организме женщины сложную перестройку, которая требует известного напряжения (стресс) его органов и физиологических систем. В этом отношении климакс имеет много общего с беременностью и периодом полового созревания (менархе). Более того, соматические и нервно-психические изменения, наступающие в организме женщины в климаксе, нередко повторяют изменения, происходившие в ее организме в период полового созревания. Сюда относятся: раздражительность, легкая возбудимость, неустойчивость настроения, нарушения функции щитовидной железы (нередко гипертиреоз), желудочно-кишечные нарушения (запоры, тошнота), склонность к кожным высыпаниям и т. д.

По нашим наблюдениям, поздние психозы, развивающиеся в период климакса и менопаузы, чаще бывают у тех женщин, которые в пубертатном периоде имели нерезко выраженные нервно-психические нарушения. Наконец, маточные кровотечения, чаще ановуляторные, могут как бы повторять кровотечения, имевшие место в периоде полового созревания, до установления правильного менструального цикла. Наблюдения над взаимосвязью явлений периода полового созревания и климакса создают предпосылки для профилактики климакса в его патологическом проявлении.

Перестройка органов и систем женского организма в климактерическом периоде выражается в виде следующих анатомо-функциональных изменений и нарушений.

Изучающая:

1) функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной);

2) функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения);

3) взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге);

4) регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем организма (например, нервные и гуморальные).

Физиология является экспериментальной наукой. В ней выделяют два метода исследования – опыт и наблюдение. Наблюдение – изучение поведения животного в определенных условиях, как правило, в течение длительного промежутка времени. Это дает возможность описать любую функцию организма, но затрудняет объяснение механизмов ее возникновения. Опыт бывает острым и хроническим. Острый опыт проводится только на короткий момент, и животное находится в состоянии наркоза. Из-за больших кровопотерь практически отсутствует объективность. Хронический эксперимент был впервые введен И. П. Павловым, который предложил оперировать животных (например, наложение фистулы на желудок собаки).

Большой раздел науки отведен изучению функциональных и физиологических систем. Физиологическая система – это постоянная совокупность различных органов, объединенных какой-либо общей функции. Образование таких комплексов в организме зависит от трех факторов:

1) обмена веществ;

2) обмена энергии;

3) обмена информации.

Функциональная система – временная совокупность органов, которые принадлежат разным анатомическим и физиологическим структурам, но обеспечивают выполнение особых форм физиологической деятельности и определенных функций. Она обладает рядом свойств, таких как:

1) саморегуляция;

2) динамичность (распадается только после достижения желаемого результата);

3) наличие обратной связи.

Благодаря присутствию в организме таких систем он может работать как единое целое.

Особое место в нормальной физиологии уделяется гомеостазу. Гомеостаз – совокупность биологических реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Он представляет собой жидкую среду, которую составляют кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость, тканевая жидкость. Их средние показатели поддерживают физиологическую норму (например, pH крови, величину артериального давления, количество гемоглобина и т. д.).

Итак, нормальная физиология – это наука, определяющая жизненно важные параметры организма, которые широко используются в медицинской практике.

Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей

Основным свойством любой ткани является раздражимость , т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять функциональные отправления в ответ на действие раздражителей.

Раздражители – это факторы внешней или внутренней среды, действующие на возбудимые структуры.

Различают две группы раздражителей:

1) естественные (нервные импульсы, возникающие в нервных клетках и различных рецепторах);

2) искусственные: физические (механические – удар, укол; температурные – тепло, холод; электрический ток – переменный или постоянный), химические (кислоты, основания, эфиры и т. п.), физико-химические (осмотические – кристаллик хлорида натрия).

Классификация раздражителей по биологическому принципу:

1) адекватные, которые при минимальных энергетических затратах вызывают возбуждение ткани в естественных условиях существования организма;

2) неадекватные, которые вызывают в тканях возбуждение при достаточной силе и продолжительном воздействии.

К общим физиологическим свойствам тканей относятся:

1) возбудимость – способность живой ткани отвечать на действие достаточно сильного, быстрого и длительно действующего раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения.

Мерой возбудимости является порог раздражения. Порог раздражения – это та минимальная сила раздражителя, которая впервые вызывает видимые ответные реакции. Так как порог раздражения характеризует и возбудимость, он может быть назван и порогом возбудимости. Раздражение меньшей интенсивности, не вызывающее ответные реакции, называют подпороговым;

2) проводимость – способность ткани передавать возникшее возбуждение за счет электрического сигнала от места раздражения по длине возбудимой ткани;

3) рефрактерность – временное снижение возбудимости одновременно с возникшим в ткани возбуждением. Рефрактерность бывает абсолютной (нет ответа ни на какой раздражитель) и относительной (возбудимость восстанавливается, и ткань отвечает на подпороговый или сверхпороговый раздражитель);

4) лабильность – способность возбудимой ткани реагировать на раздражение с определенной скоростью. Лабильность характеризуется максимальным числом волн возбуждения, возникающих в ткани в единицу времени (1 с) в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений без явления трансформации.

2. Законы раздражения возбудимых тканей

Законы устанавливают зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражителя. Эта зависимость характерна для высоко организованных тканей. Существуют три закона раздражения возбудимых тканей:

1) закон силы раздражения;

2) закон длительности раздражения;

3) закон градиента раздражения.

Закон силы раздражения устанавливает зависимость ответной реакции от силы раздражителя. Эта зависимость неодинакова для отдельных клеток и для целой ткани. Для одиночных клеток зависимость называется «все или ничего». Характер ответной реакции зависит от достаточной пороговой величины раздражителя. При воздействии подпороговой величиной раздражения ответной реакции возникать не будет (ничего). При достижении раздражения пороговой величины возникает ответная реакция , она будет одинакова при действии пороговой и любой сверхпороговой величины раздражителя (часть закона – все).

Для совокупности клеток (для ткани) эта зависимость иная, ответная реакция ткани прямо пропорциональна до определенного предела силе наносимого раздражения. Увеличение ответной реакции связано с тем, что увеличивается количество структур, вовлекающихся в ответную реакцию.

Закон длительности раздражений . Ответная реакция ткани зависит от длительности раздражения, но осуществляется в определенных пределах и носит прямо пропорциональный характер. Существует зависимость между силой раздражения и временем его действия. Эта зависимость выражается в виде кривой силы и времени. Эта кривая называется кривой Гоорвега-Вейса-Лапика. Кривая показывает, что каким бы сильным ни был бы раздражитель, он должен действовать определенный период времени. Если временной отрезок маленький, то ответная реакция не возникает. Если раздражитель слабый, то бы как длительно он ни действовал, ответная реакция не возникает. Сила раздражителя постепенно увеличивается, и в определенный момент возникает ответная реакция ткани. Эта сила достигает пороговой величины и называется реобазой (минимальной силой раздражения, которая вызывает первичную ответную реакцию). Время, в течение которого действует ток, равный реобазе, называется полезным временем.

Закон градиента раздражения . Градиент – это крутизна нарастания раздражения. Ответная реакция ткани зависит до определенного предела от градиента раздражения. При сильном раздражителе примерно на третий раз нанесения раздражения ответная реакция возникает быстрее, так как она имеет более сильный градиент. Если постепенно увеличивать порог раздражения, то в ткани возникает явление аккомодации. Аккомодация – это приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. Это явление связано с быстрым развитием инактивации Na-каналов. Постепенно происходит увеличение порога раздражения, и раздражитель всегда остается подпороговым , т. е. порог раздражения увеличивается.

Законы раздражения возбудимых тканей объясняют зависимость ответной реакции от параметров раздражителя и обеспечивают адаптацию организмов к факторам внешней и внутренней среды.

3. Понятие о состоянии покоя и активности возбудимых тканей

О состоянии покоя в возбудимых тканях говорят в том случае, когда на ткань не действует раздражитель из внешней или внутренней среды. При этом наблюдается относительно постоянный уровень метаболизма, нет видимого функционального отправления ткани. Состояние активности наблюдается в том случае, когда на ткань действует раздражитель, при этом изменяется уровень метаболизма, и наблюдается функциональное отправление ткани.

Основные формы активного состояния возбудимой ткани – возбуждение и торможение.

Возбуждение – это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под действием раздражителя, при этом изменяются физиологические свойства ткани, и наблюдается функциональное отправление ткани. Возбуждение характеризуется рядом признаков:

1) специфическими признаками, характерными для определенного вида тканей;

2) неспецифическими признаками, характерными для всех видов тканей (изменяются проницаемость клеточных мембран, соотношение ионных потоков, заряд клеточной мембраны, возникает потенциал действия, изменяющий уровень метаболизма , повышается потребление кислорода и увеличивается выделение углекислого газа).

По характеру электрического ответа существует две формы возбуждения:

1) местное, нераспространяющееся возбуждение (локальный ответ). Оно характеризуется тем, что:

а) отсутствует скрытый период возбуждения;

б) возникает при действии любого раздражителя, т. е. нет порога раздражения, имеет градуальный характер;

в) отсутствует рефрактерность, т. е. в процессе возникновения возбуждения возбудимость ткани возрастает;

г) затухает в пространстве и распространяется на короткие расстояния, т. е. характерен декремент;

2) импульсное, распространяющееся возбуждение. Оно характеризуется:

а) наличием скрытого периода возбуждения;

б) наличием порога раздражения;

в) отсутствием градуального характера (возникает скачкообразно);

г) распространением без декремента;

д) рефрактерностью (возбудимость ткани уменьшается).

Торможение – активный процесс, возникает при действии раздражителей на ткань, проявляется в подавлении другого возбуждения. Следовательно, функционального отправления ткани нет.

Торможение может развиваться только в форме локального ответ.

Выделяют два типа торможения:

1) первичное, для возникновения которого необходимо наличие специальных тормозных нейронов. Торможение возникает первично без предшествующего возбуждения;

2) вторичное, которое не требует специальных тормозных структур. Оно возникает в результате изменения функциональной активности обычных возбудимых структур.

Процессы возбуждения и торможения тесно связаны между собой, протекают одновременно и являются различными проявлениями единого процесса. Очаги возбуждения и торможения подвижны, охватывают большие или меньшие области нейронных популяций и могут быть более или менее выражены. Возбуждение непременно сменяется торможением, и наоборот, т. е. между торможением и возбуждением существуют индукционные отношения.

Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал покоя возникает в результате двух причин:

1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны. Внутри клетки находится больше всего ионов К, снаружи его мало. Ионов Na и ионов Cl больше снаружи, чем внутри. Такое распределение ионов называется ионной асимметрией;

2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ.

За счет этих двух факторов создаются условия для движения ионов. Это движение осуществляется без затрат энергии путем пассивного транспорта – диффузией в результате разности концентрации ионов. Ионы K выходят из клетки и увеличивают положительный заряд на наружной поверхности мембраны, ионы Cl пассивно переходят внутрь клетки, что приводит к увеличению положительного заряда на наружной поверхности клетки. Ионы Na накапливаются на наружной поверхности мембраны и увеличивают ее положительный заряд. Органические соединения остаются внутри клетки. В результате такого движения наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно. Внутренняя поверхность мембраны может не быть абсолютно отрицательно заряженной, но она всегда заряжена отрицательно по отношению к внешней. Такое состояние клеточной мембраны называется состоянием поляризации. Движение ионов продолжается до тех пор, пока не уравновесится разность потенциалов на мембране, т. е. не наступит электрохимическое равновесие. Момент равновесия зависит от двух сил:

1) силы диффузии;

2) силы электростатического взаимодействия.

Значение электрохимического равновесия:

1) поддержание ионной асимметрии;

2) поддержание величины мембранного потенциала на постоянном уровне.

В возникновении мембранного потенциала участвуют сила диффузии (разность концентрации ионов) и сила электростатического взаимодействия, поэтому мембранный потенциал называется концентрационно-электрохимическим.

Для поддержания ионной асимметрии электрохимического равновесия недостаточно. В клетке имеется другой механизм – натрий-калиевый насос. Натрий-калиевый насос – механизм обеспечения активного транспорта ионов. В клеточной мембране имеется система переносчиков, каждый из которых связывает три иона Na, которые находятся внутри клетки, и выводит их наружу. С наружной стороны переносчик связывается с двумя ионами K, находящимися вне клетки, и переносит их в цитоплазму. Энергия берется при расщеплении АТФ. Работа натрий-калиевого насоса обеспечивает:

1) высокую концентрацию ионов К внутри клетки, т. е. постоянную величину потенциала покоя;

2) низкую концентрацию ионов Na внутри клетки, т. е. сохраняет нормальную осмолярность и объем клетки , создает базу для генерации потенциала действия;

3) стабильный концетрационный градиент ионов Na, способствуя транспорту аминокислот и сахаров.

5. Физико-химические механизмы возникновения потенциала действия

Потенциал действия – это сдвиг мембранного потенциала, возникающий в ткани при действии порогового и сверхпорогового раздражителя, что сопровождается перезарядкой клеточной мембраны.

При действии порогового или сверхпорогового раздражителя изменяется проницаемость клеточной мембраны для ионов в различной степени. Для ионов Na она повышается в 400–500 раз, и градиент нарастает быстро, для ионов К – в 10–15 раз, и градиент развивается медленно. В результате движение ионов Na происходит внутрь клетки, ионы К двигаются из клетки, что приводит к перезарядке клеточной мембраны. Наружная поверхность мембраны несет отрицательный заряд, внутренняя – положительный.

Компоненты потенциала действия:

1) локальный ответ;

2) высоковольтный пиковый потенциал (спайк);

3) следовые колебания:

а) отрицательный следовой потенциал;

б) положительный следовой потенциал.

Локальный ответ.

Пока раздражитель не достиг на начальном этапе 50–75 % от величины порога, проницаемость клеточной мембраны остается неизменой, и электрический сдвиг мембранного потенциала объясняется раздражающим агентом. Достигнув уровня 50–75 %, открываются активационные ворота (m-ворота) Na-каналов, и возникает локальный ответ.

Ионы Na путем простой диффузии поступают в клетку без затрат энергии. Достигнув пороговой силы, мембранный потенциал снижается до критического уровня деполяризации (примерно 50 мВ). Критический уровень деполяризации – это то количество милливольт, на которое должен снизиться мембранный потенциал, чтобы возник лавинообразный ход ионов Na в клетку. Если сила раздражения недостаточна, то локального ответа не происходит.

Проведено систематическое исследование физиологических показателей крови в сенситивные периоды развития и выявлена специфика возрастной сенситизации организма. Получены новые данные о характере изменений и степени адаптации функциональных систем в различные сенситивные периоды развития. Выявлены системы, наиболее остро реагирующие на функциональные изменения, происходящие в организме. На основании полученных результатов выявлены возрастные маркеры сенситизации.

сенситивный период

физиологические показатели

1. Колоколов, Г.Р. Анализы. Полный справочник / Г.Р. Колоколов и др. – М.: Изд-во «Эксмо», 2005. – 268 с.

2. Кишкун, А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А.А. Кишкун. – М.: Издат. группа ГЕОТАР-Медиа, 2007. – 798 с.

3. Камышников, В.С. Методы клинических лабораторных исследований / В.С. Камышников. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 752с.

4. Любимова, З.В. Возрастная физиология / З.В. Любимова, К.В. Маринова, К.В. Никитина. – М.: Гуманит. изд. центр «Владос», 2003. – Ч.1. – 304 с.

Проблема сенситивных и связанных с ними критических периодов развития на сегодняшний день часто оказывается в центре внимания специалистов самого разного профиля и открывает реальные перспективы как для интеграции разных отраслей знания о человеке, так и для комплексного изучения человека в рамках одной науки.

При рассмотрении этапов развития возникает необходимость учета как особенностей морфофункционального развития физиологических систем организма, так и их специфической чувствительности к внешним воздействиям.

На разных этапах онтогенеза чувствительность к внешним воздействиям носит специфический характер, что показано физиологическими и психологическими изменениями. В связи с этим сенситивные периоды рассматриваются как периоды наибольшей чувствительности к воздействию факторов среды.

В последние годы наметилась тенденция перехода проблемы возрастной сенситизации из психологической в физиологическую, поскольку без учета особенностей функциональных перестроек в различные возрастные периоды невозможно понимание механизмов адаптации к меняющимся условиям среды.

В связи с вышеизложенным целью исследования явилось изучение морфофизиологических особенностей организма человека в сенситивные периоды развития.

В исследовании приняли участие 150 практически здоровых людей, которые были разделены на возрастные группы, соответствующие 8 сенситивным периодам. В выбранных группах изучались физиологические показатели (пульс, давление, частота и глубина дыхания, содержание форменных элементов крови) по общепринятым методикам.

Исходя из литературных источников, нами было выделено 8 периодов постанатльного онтогенеза, при протекании которых возможна повышенная чувствительность функций организма к факторам среды: новорожденный (10-15 суток); детский (3 года); подростковый (11-15 (д), 12-16 (м); юношеский (20-21 (д), 23-25 (м); первой зрелости (48-50 (д), 43-45 (м); второй зрелости (55-57 (ж), 60-64 (м); пожилой (75-78 (ж), 73-75 (м); старческий (выше 80).

Результаты исследований представлены в табл. 1 и рис. 1-2.

Исходя из представленных данных (таб.1; рис.1), артериальное давление, как систолическое, так и диастолическое имеет почти линейную зависимость от периода сенситивного развития. Так, наименьшие показатели давления отмечены у новорожденных (65/35 мм. рт. ст.), затем оно линейно возрастает и достигает пика в старческом возрасте (150/90 мм. рт. ст.)

Таблица 1

Физиологические показатели организма в различные сенситивные периоды развития

Рис. 1. Изменение физиологические показателей в различные сенситивные периоды

Рис. 2. Изменение ЖЕЛ (л) в различные сенситивные периоды

Частота сердечных сокращений (ЧСС), также как и АД характеризуется возрастной динамикой. У новорожденных ЧСС значительно выше, чем в остальные периоды развития и составляет 140 ударов в минуту. Это связано с недостаточной развитием регулирующего звена сердечно-сосудистой деятельности. Затем наблюдается постепенное урежение пульса. В первые годы жизни пульс еще не устойчив, не всегда ритмичен и сохраняется таковым до 6-7 лет. Начиная с 7 лет, пульс становится ритмичным, устойчивым, правильным. Эта особенность деятельности сердца объясняется тем, что к этому возрасту в основном завершается развитие нервного регуляторного механизма сердечных сокращений. Процесс урежения пульса продолжается до юношеского возраста, затем наблюдается его учащение: в старческом возрасте он достигает 100 уд/мин, что, вероятно, связано с ослаблением регулирующих влияний со стороны нервной и гуморальной систем.

Параллельно с ЧСС происходят и изменения частоты дыхательных движений, за исключением того, что, начиная с подросткового возраста, наблюдается стабильное снижение дыхания.

Для показателей ЖЕЛ не характерна линейная динамика (рис. 2). Так, пик значений ЖЕЛ приходится на период первой зрелости (4,0 л). Минимальные значения ЖЕЛ наблюдаются в периоды новорожденности (1,2 л) и старости (1,9 л).

Таким образом, анализ функционального состояния организма в различные сенситивные периоды свидетельствует о высокой чувствительности и схожести количественных показателей периодов новорожденности и старости, имеющих, однако, разную обусловленность. В первом случае отмеченные изменения связаны с адаптивными изменениями организма, во втором - с нарушением нозологических характеристик.

К одному из важнейших диагностических методов, отражающих реакцию кроветворных органов на воздействие различных физиологических и патологических факторов, относятся общеклинические исследования (концентрация гемоглобина, эритроцитов, СОЭ, цветовой показатель, содержание лейкоцитов, лейкоцитарная формула) .

Исходя из данных общеклинических исследований, наибольшие отклонения показателей отмечены в период новорожденности (возрастающая тенденция) и старости (убывающая тенденция).

Как видно из представленных данных (рис. 3-8), анализы крови новорожденных значительно отличаются от простого детского анализа крови . Это связано со спецификой развития системы крови и органов кроветворения во внутриутробном периоде. При рождении ребенка, особенно в первые месяцы, активное образование клеток крови происходит в костном мозге всех костей.

В анализе крови новорожденных абсолютный уровень гемоглобина равен 220,1±11,2 г/л. Количество эритроцитов также значительно больше, чем у взрослого, что связано с гипоксией, возникающей в период внутриутробного развития. Их число в крови новорожденных составляет 6,7±0,9x1012/л, что ведет к более высоким показателям гематокрита (55,1±1,2 %) и цветового показателя (1,2±0,001). Более высокий цветовой показатель обусловлен усиленным насыщением эритроцита гемоглобином, для того чтобы преодолеть гипоксические явления после рождения.

В этот период отмечено также повышенное содержание железа (39,2±1,2 мкмоль/л). Известно, что единственным источником железа для плода является кровь матери, откуда оно проникает в соединении с материнским трансферрином в плаценту. Основной расход железа начинается на 8-й неделе после рождения и связан с интенсификацией эритропоэза.

В анализах крови людей старческого возраста отмечены изменения, позволяющие судить о развитии анемии в этом возрасте. Так, содержание эритроцитов, гемоглобина и железа в крови снижены по сравнению с периодом первой зрелости на 23,33 и 25 % соответственно.

Рис. 3. Зависимость содержания эритроцитов от периода сенситивного развития

У пожилых людей и в старческом возрасте отмечены изменения в лабораторных показателях, характеризующих статус железа в организме. Концентрация железа в сыворотке крови снижается с возрастом. Из литературных данных известно, что содержание ферритина в сыворотке крови, как и депо железа в красном костном мозге с возрастом увеличивается . Это свидетельствует о нарушении потребления железа предшественниками эритроцитов. Снижение концентрации железа в сыворотке крови пожилых людей можно объяснить ахлоргидрией или недостаточным поступлением витамина С с пищей, что снижает всасывание железа в тонкой кишке.

Рис. 4. Зависимость содержания гемоглобина от периода сенситивного развития

Обращает на себя внимание динамика скорости оседания эритроцитов в различные сенситивные периоды развития. Так, наиболее критическими для СОЭ являются подростковый (повышение до 17,0±1,2 мм/ч у девушек и до 12,0±1,1 мм/ч - у юношей), старческий (16,2±2,1 мм/ч), второй зрелости (12,2±2,1 мм/ч) и юношеский (12,0±2,1 мм/ч) периоды. В процессе старения СОЭ возрастает и у мужчин и у женщин.

Из полученных нами данных следует, что наиболее сенситивными периодами для содержания тромбоцитов являются период новорожденности, когда количество тромбоцитов повышено до 390,0±21,2 тыс/л и подростковый период, также характеризующийся повышенным (270,0±8,9 тыс/л) содержанием красных кровяных пластинок по сравнению с другими периодами.

Для соотношения объемов эритроцитов и плазмы (гематокрита) наиболее критическим является период новорожденности (Ht=55,1±1,2 %), а также периоды зрелости для мужчин (Ht=44,0±7,8 %).

Рис. 5. Зависимость содержания тромбоцитов от периода сенситивного развития

При исследовании лейкоцитарной формулы нами было установлено преобладание или уменьшение тех или иных форм в различные критические периоды. Так, период новорожденности оказался критическим почти для всех форм лейкоцитов. При рождении у детей наблюдается физиологический лейкоцитоз. Количество лейкоцитов в анализе крови новорожденного в первые дни жизни находится в пределах 15·109/л. Основная масса лейкоцитов представлена сегментноядерными нейтрофилами (49,5±1,2 %) и лимфоцитами (42,0±2,3 %). Также повышен по сравнению с остальными периодами уровень эозинофилов (3,0±0,9 %) и моноцитов (7,1±0,3 %).

Детский период (3 года) наиболее критичен для содержания лимфоцитов, уровень которых в этот период достигает 58,1±3,2 %, что приводит к явно выраженному по отношению к другим периодам лейкоцитозу (8,04·109/л).

В периоды после 40 лет отмечается преобладание сегментоядерных нейтрофилов, однако, общее количество лейкоцитов остается в пределах нормы за счет изменения соотношения других форм лейкоцитов. Так, в период второй зрелости отмечается сниженное по сравнению с другими периодами количество лимфоцитов (26,1±5,4 %).

Старческий период, также как и период новорожденности выступает в качестве критического для содержания многих форм лейкоцитов. Однако, если в период новорожденности было отмечено повышенное содержание лейкоцитов, то в этот период наблюдается как повышенное (сегментоядерные нейтрофилы), так и сниженное (общее количество лейкоцитов, моноциты) их содержание.

Таким образом, исходя из полученных нами данных можно отметить, что к наиболее чувствительным этапам онтогенеза относятся: период новорожденности (10-15 суток), детский (3-6,5 лет), подростковый (11-15 (д), 12-16 (м) и старческий (выше 90 лет) периоды. В период новорожденности у младенцев снижается артериальное давление, учащены пульс и дыхание, в крови повышено содержание многих физиолого-биохимических показателей (эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов, железа, лейкоцитов), что обусловлено необходимостью быстрой смены адаптационных стереотипов и повышения пластичности функциональных систем на фоне морфогенеза органов и тканей. Старческий возраст является критическим для ряда показателей кардио-респираторной системы (повышены давление, пульс, снижена частота и глубина дыхания), а также параметров системы крови. Указанные изменения свидетельствуют об ослаблении защитных свойств и срыве адаптивных возможностей стареющего организма.

Библиографическая ссылка