Изменение просвета кровеносных сосудов

В покое прессоры рефлекторно поддерживают тонус средних и мелких артерий, артериол и капилляров.

Рефлекторная саморегуляция просвета кровеносных сосудов производится при раздражении определенных групп рецепторов внутри кровеносных сосудов повышением кровяного давления или изменением химического состава крови. Для поддержания кровяного давления на обычном уровне особенно велико значение двух основных участков кровеносной системы, в которых имеются рецепторы, а именно в дуге аорты и в месте разветвления общей сонной артерии на наружную и внутреннюю, которое называется каротидным синусом. Повышение кровяного давления в дуге аорты и в каротидном синусе вызывает падение давления во всем организме — депрессорный рефлекс. Поэтому сдавление каротидных синусов, расположенных у углов нижней челюсти, опасно для жизни, что следует учесть: дети, играя, иногда сдавливают их. Центростремительные импульсы из этих рецепторов непрерывно поступают в центральную нервную систему, в продолговатый мозг и вызывают депрессорный рефлекс, который усиливается при повышении кровяного давления выше среднего уровня и ослабляется при понижении кровяного давления ниже этого уровня.

Депрессорный рефлекс состоит в. увеличении тонуса ядер блуждающих нервов и в увеличении тонуса сосудорасширяющих центров, что ведет к падению кровяного давления. Понижение кровяного давления вызывает прессорный рефлекс. Прессорный рефлекс состоит в уменьшении тонуса блуждающих нервов и в увеличении тонуса сосудосуживающих центров, что ведет к повышению кровяного давления. При прессорном рефлексе возбуждаются также симпатические нервы сердца. Раздражение рецепторов кровеносных сосудов рук, ног, скелетной мускулатуры, легких, головного мозга, органов брюшной полости также вызывает депрессорные и прессорные рефлексы.

При раздражении рецепторов, расположенных в устье полых вен, при увеличении притока крови к сердцу вследствие уменьшения тонуса блуждающих нервов и увеличения тонуса симпатических нервов сердца и кровеносных сосудов, вызывающих их сужение, получается прессорный рефлекс учащения и усиления деятельности сердца. Расширение и сужение кровеносных сосудов вызывается также условными рефлексами на изменение просвета кровеносных сосудов.

Химические влияния на просвет кровеносных сосудов. На просвет кровеносных сосудов влияет увеличение концентрации водородных ионов в результате повышения обмена веществ в работающем органе. Увеличение концентрации водородных ионов вызывает расширение капилляров в работающем органе, что усиливает его кровоснабжение.

Расширение артериол и капилляров вызывает ацетилхолин. Однако его действие непродолжительно, так как он быстро разрушается при участии фермента холинэстеразы. Расширяет капилляры также гистамин — продукт распада белков.

Сужение подавляющего большинства артериол и капилляров вызывают норадреналин и адреналин. Венечные сосуды сердца и сосуды головного мозга адреналин расширяет. В небольших концентрациях адреналин суживает капилляры скелетных мышц, а в больших — расширяет. Действие норадреналина и адреналина прекращается вследствие их разрушения при участии фермента моноаминоксидазы, но оно более продолжительно, чем ацетилхолина. Сужение капилляров вызывает также гормон нейрогипофиза вазопрессин.

Рефлекторная регуляция

Диаметр артерий и количество протекающей по ним крови регулируются как рефлекторно, так и гуморально. Интенсивно работающему органу при прочих равных условиях требуется большее количество притекающей крови. Это обеспечивается расширением сосудов в работающем органе и сужением сосудов в других. Регуляция диаметра сосудов имеет большое значение в поддержании общего уровня артериального давления, а также в регуляции местного кровотока. Сужение и расширение сосудов регулируется симпатической и парасимпатической нервной системой. Вегетативная нервная система иннервирует все сосуды, кроме капилляров.

Гуморальная регуляция

Сосуды также находятся также под влиянием гормонов и биологически активных веществ. Важно значение адреналина и норадреналина. Они вырабатываются в кровь постоянно в небольших количествах мозговым веществом надпочечников. Сосуды реагируют на эти гормоны в различных областях организма по-разному. Вазопрессин или антидиуретический гормон в средних и высоких дозах оказывает сосудосуживающее влияние. Серотонин оказывает сосудосуживающий эффект, одновременно повышая проницаемость капилляров.

Сосудорасширяющим эффектом обладают ацетилхолин и гистамин и многие другие продукты обмена веществ.

Движение крови. Депо крови

Скорость тока крови – важный показатель кровообращения. Наиболее велика она в аорте и артериях. Скорость кровотока постепенно падает вплоть до капилляров, а в венах увеличивается. Скорость движения крови по венам выше, чем в капиллярах вследствие того, что суммарный просвет вен меньше, чем капилляров. Полное время круговорота крови составляет 20-25 с, т.е. время, за которое кровь проходит малый и большой круги кровообращения.

В состоянии покоя до 45-50% всей массы циркулирующей крови находится в депо крови: селезенке, печени, подкожном сосудистом сплетении. Кровь в них или полностью выключается из общей циркуляции, или кровоток происходит очень медленно. В случае кровопотери, отравления, усиленной мышечной работы, понижения количества кислорода в окружающей среде кровь из депо поступает в общее русло. Следовательно, количество циркулирующей крови в организме строго регулируется.

Артериальный пульс. Артериальное давление

Путем простой пальпации поверхностных артерий, например, лучевой артерии в области кисти можно отметить колебания артериальной стенки. Такие ритмические колебания называют артериальным пульсом.

Пульсовая волна, т.е. волна повышенного давления возникает во время сокращения желудочков. В это время давление в аорте повышается, и волна повышенного давления распространяется от аорты к артериолам. Скорость распространения пульсовой волны больше, чем скорость кровотока.

Согласно законам гидродинамики давление в артериях зависит от объема крови, поступающей в артерии из сердца, и от сопротивления току крови в мелких артериях, артериолах, капиллярах. Давление в артериях колеблется, так в плечевой артерии оно равно 120/80мм рт.ст. Верхнее давление называется систолическим – 120мм рт.ст., оно возникает в момент систолы желудочка. Нижнее – диастолическое – 80 мм рт.ст., возникающее в момент диастолы.

Уровень артериального давления может изменяться под воздействием физических нагрузок, эмоциональных факторов, а также зависит от количества крови в организме.

Лимфатическая система

Лимфатическая система начинается лимфатическими капиллярами. Они имеются во всех органах человека и тканях. Лимфатические капилляры представляют собой тонкие однослойные сосуды. Начинаются они в отличие от кровеносных капилляров слепо. Диаметр лимфатических капилляров в несколько раз больше диаметра кровеносных капилляров. В лимфатические сосуды легко проникает тканевая жидкость, а через ее стенку свободно проходят белковые молекулы. Лимфатические капилляры переходят в более крупные лимфатические сосуды. Лимфатические сосуды образуют в организме густую сеть и тесно связаны с кровеносными капиллярами. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы. Лимфатических узлов в организме больше 400. Они бывают подколенными, паховыми, подмышечными, локтевыми, шейными, трахео-бронхиальными, кишечными и т.д. Скопления лимфатической ткани в слизистой оболочке в области зева называются миндалинами. Лимфатические сосуды могут проходить как внутри органа, так и вне его. В крупных лимфатических сосудах находятся клапаны, препятствующие обратному току лимфы.

Лимфа из органов таза и нижних конечностей собирается в нижнем отделе грудного протока. Затем слева от позвоночного столба по грудному протоку лимфа поднимается вверх и проходит через брюшную и грудную полости. У основания шеи грудной проток впадает в левый венозный угол (место соединения внутренней яремной и подключичных вен). В эту же область впадают лимфатические сосуды от верхних конечностей, головы и верхних частей тела. Стенка грудного протока и других лимфатических сосудов имеет мышечный слой, способный к сокращению и расслаблению.

По химическому составу солей лимфа близка к плазме крови, но в ней меньше белков. Реакция лимфы – щелочная. В лимфе много лимфоцитов. Количество лимфы в организме человека равно 1-2 литрам.

Движение лимфы вызывается сокращением скелетных мышц, стенок лимфатических сосудов, движением внутренних органов и присасывающим действием грудной клетки. Давление в периферических лимфатических сосудах ниже, чем в соответствующих отделах венозной системы. В центральных же отделах существует обратное соотношение.

Основные функции лимфатической системы: поддержание нормального обмена в тканях; возвращение белка в кровь из межтканевой жидкости; участие в перераспределении жидкости в теле; защитные свойства – образование лимфоцитов, антител; участие в транспорте питательных веществ, особенно жиров. До 80% жиров, всасываемых в кишечнике, попадает в лимфатическую систему.

Сенсорные системы

Вкус

Органы вкуса у человека находятся на поверхности языка в сосочках. В значительно меньших количествах они находятся в слизистых неба, глотки, миндалин. Органы вкуса представляют собой вкусовые почки (вкусовые луковицы). В каждом сосочке содержится 3-4 вкусовые луковицы. У взрослого человека насчитывается 9000-10000 вкусовых луковиц.

Вкусовая луковица состоит из 10-15 рецепторных клеток и нескольких опорных. Эти клетки тесно прилегают друг к другу наподобие долек апельсина. Клетки вкусовых луковиц проходят всю толщу эпителия перпендикулярно к нему. В верхушечной части они образуют вкусовой канал, соединенный с ротовой полостью через вкусовую пору. Рецептивные клетки постоянно обновляются. Поверхность рецептивных клеток в области поры покрыта микроворсинками.

Поверхность языка неодинаково чувствительна к различным вкусовым раздражителям. Кислое лучше ощущается боковой поверхностью языка; к соленому более чувствителен кончик языка; горькое – у основания; сладкое лучше воспринимается кончиком языка и слабее у его основания.

При продолжительном действии вещества на рецептор вследствие его адаптации снижается вкусовая чувствительность к этому веществу. Адаптации як сладким и соленым веществам происходит быстрее, чем к горьким и кислым.

Начальным этапом вкусового восприятия является адсорбция молекул определенных вкусовых веществ в области активных центров микроворсинок вкусовых клеток. При возбуждении рецептивных клеток возникает рецепторный потенциал.

Вкусовая информация о химическом составе веществ, находящихся в ротовой полости, поступает по волокнам лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Импульсы от рецепторов идут в продолговатый мозг к зрительному бугру и заканчиваются в постцентральной извилине коры головного мозга.

Обоняние

Обоняние отличается от вкуса тем, что рецепторы органов обоняния возбуждаются газообразными веществами, а рецепторы вкуса – при соприкосновении с растворенными веществами.

У человека обонятельная область площадью около 3 см2 располагается в слизистой оболочке верхнего носового хода и на соответствующей части носовой перегородки. Обонятельная область состоит из рецепторных обонятельных клеток, расположенных более поверхностно и поддерживающих клетки, лежащие под ними. Кроме этих клеток в обонятельной области находятся обонятельные железы, секрет которых смачивает поверхность рецептивного слоя клеток и предохраняет его от высыхания. Опорные клетки имеют цилиндрическую форму, проходят через всю толщу эпителия и своим основанием примыкают к базальным клеткам.

Непременной структурой воспринимающих обонятельных клеток являются обонятельные реснички. Количество их в клетках различно.

Для возбуждения рецепторов требуется непосредственный контакт молекул пахучего вещества с рецепторными структурами. Процесс обонятельной рецепции начинается с того, что молекулы пахучего вещества приходят в соприкосновение и взаимодействуют с клетками обонятельного эпителия.

Центральные отростки обонятельных клеток образуют обонятельные нервы, переходящие в полость черепа. Они заканчиваются в обонятельной луковице мозга. От них начинается следующий нейрон, идущий к корковому ядру анализатора обоняния, расположенному в височной доле коры больших полушарий.

Назначение обонятельного анализатора – информировать организм о присутствии в окружающей среде определенных химических соединений.

Слух

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

К наружному уху относятся слуховая раковина и наружный слуховой проход. Парные слуховые проходы позволяют точнее локализовать источник звука. Слуховой проход представляет собой резонатор, собственная частота колебаний которого близка к 3000 Гц. Наружный слуховой проход создает определенный микроклимат в области барабанной перепонки благодаря чему сохраняется ее эластичность. Этому также способствует выделение секрета желез.

К среднему уху относятся евстахиева труба и три мелкие косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек соединен с барабанной перепонкой, а стремечко – с мембраной овального окна, разграничивающей среднее и внутреннее ухо. Эти косточки образуют систему рычагов, которые преобразуют колебания воздуха в колебания жидкости. Причем малые силы, действующие на барабанную перепонку, преобразуются в значительные, действующие на жидкость улитки.

В среднем ухе расположены две мышцы. Первая усиливает натяжение барабанной перепонки и тем самым ограничивает амплитуду ее колебаний при сильных звуках, а вторая фиксирует стремя и тем самым ограничивает его движения. Этот механизм предохраняет внутреннее ухо от чрезмерных колебаний.

Внутреннее ухо состоит из сложной системы сообщающихся между собой каналов и полостей, которую называют лабиринтом. Часть лабиринта представлена улиткой – спирально закрученной трубкой, состоящей из 2,5 витков. На поперечном разрезе можно увидеть, что улитка состоит из трех параллельных каналов, разделенных двумя мембранами: основной и рейснеровой. По направлению к вершине улитки основная мембрана расширяется. На ней находится кортиев орган, состоящий из рецепторных клеток с выступающими над ними волосками.

Звук вызывает колебания стремечка, а затем и мембраны овального окна. Энергия колебаний передается жидкости, находящейся в улитке. При звуковых колебаниях разной частоты начинаются колебания разных участков основной мембраны – от овального окна до вершины улитки. На вершине сенсорных клеток как и в вестибулярном аппарате находятся волосковые выросты. При контакте ресничек рецепторных клеток с мембраной, находящейся над ними, запускается процесс преобразования механических деформаций в биоэлектрические процессы.

Каждое волокно слухового нерва начинается в строго определенных участках улитки и определенных волосковых клетках. Слуховые пути начинаются в улитке в нейронах спирального узла. Периферические отростки этих нейронов направляются к кортиевому органу. Импульсы поступают в задний отдел верхней височной извилины.

Вестибулярный аппарат

В пирамиде височной кости находится внутреннее ухо или лабиринт, который состоит из улитки и вестибулярного аппарата. В состав вестибулярного аппарата входит преддверие и полукружные каналы, которые располагаются примерно в трех взаимноперпендикулярных областях. Один конец каждого канала расширен и называется ампулой. В костном лабиринте находится повторяющий его форму перепончатый лабиринт.

Вестибулярный аппарат регулирует положение тела в пространстве. Рецепторы вестибулярного аппарата находятся в тех полукружных каналах и двух мешочках – овальном и круглом. Вестибулярные чувствительные клетки образуют пять рецептивных областей: по одной в полукружных каналах, а также в овальном и круглом мешочках. Раздражителем рецепторов полукружных каналов является ускоренное вращательное движение. Рецепторы, находящиеся в мешочках, т.е. отолитовых органах, раздражаются при тряске, качке, линейном ускорении; в результате изменения положения головы относительно направления силы гравитации.

От рецепторов возбуждение передается к корковому отделу вестибулярного анализатора, который находится в теменно-височной области. Вестибулярная система связана со спинномозговыми путями. Особенно интенсивны связи с нейронами шейного отдела. От вестибулярного аппарата импульсы идут к мозжечку, к ретикулярной формации, ядрам блуждающего и глазодвигательного нервов, к гипоталамусу.

Это позволяет вестибулярному аппарату играть важную роль в поддержании положения тела в пространстве, а также в осуществлении ряда глазодвигательных реакций.

Вестибулярный аппарат тесно связан с вегетативной нервной системой. При повреждении вестибулярного аппарата наблюдаются колебательные движения глаз, изменение тонуса мышц, возникает головокружение.

Зрение

Основная функция зрения состоит в различении яркости, цвета, формы, размеров наблюдаемых объектов. Наряду с другими анализаторами зрение играет большую роль в регуляции положения тела и в определении расстояния до объекта.

К вспомогательным образованиям глаза относятся веки с ресницами, слезная железа, с помощью которой осуществляется увлажнение поверхности глаза и удаление инородных мелких частиц, а также мышцы, прикрепляющиеся к наружной поверхности глазного яблока, обеспечивающие его движение.

Веки располагаются спереди глазного яблока. Различают верхнее и нижнее веко. Основу век составляет хрящ, с наружной поверхности он покрыт кожей, а с внутренней – конъюктивой век. Конъюктива покрывает внутреннюю поверхность век. Слезный аппарат состоит из слезной железы, выводных протоков и слезоотводящих путей. Слезная жидкость увлажняет роговицу и конъюктиву, смывая механические частицы пыли. В ней также находится бактерицидное вещество лизоцим.

Глазное яблоко располагается в глазничной впадине лицевой части черепа.

Форму глазного яблока определяет наружная белочная оболочка глаза – склера, переходящая спереди в роговицу. За роговицей располагается хрусталик, к которому прилегает радужка. Пространство между хрусталиком и роговицей заполнено жидкостью. Глазное яблоко заполнено стекловидным телом – прозрачной массой студенистой консистенции.

Под склерой находится сосудистая оболочка и кровеносные сосуды, которые питают сетчатку. Самый передний отдел сосудистой оболочки образует радужную, регулирующую размер зрачка. Внутренняя оболочка глазного яблока – сетчатка. Она состоит из фоторецептивных клеток: колбочек и палочек. В месте пересечения сетчатки с оптической осью глаза располагается область наилучшего видения – желтое пятно, образованное громадным числом колбочек. Участок сетчатки, где сходятся отростки чувствительных енйронов, образующих зрительный нерв, лишен колбочек и палочек. Это место называют слепым пятном.

Благодаря одновременному движению обоих глазных яблок получается четкое изображение на сетчатке. В норме зрачки обоих глаз круглые, и их диаметр одинаков. При снижении общей освещенности зрачок рефлекторно расширяется. Диаметр зрачка также зависит от расстояния до фиксируемого предмета. Глаз представляет собой сложную оптическую систему линз, которые образуют на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение внешнего мира. Нарушение преломления лучей выступает в двух формах – близорукости (миопии) и дальнозоркости (гиперметропии). Близорукость может быть обусловлена или большой длиной глазного яблока, или повышенной преломляющей способностью хрусталика. В этом случае главный фокус преломления будет располагаться не на сетчатке, а перед ней. Дальнозоркость объясняется или уменьшением преломляющей силы хрусталика, или уменьшением величины глазного яблока. В этих случаях фокус будет находиться за сетчаткой.

У человека слой рецепторов сетчатки состоит примерно из 120 млн. палочек и 6 млн. колбочек. Палочки и колбочки выполняют разные функции. Палочки осуществляют темновое видение, колбочки – цветовое. Более чувствительны к свету палочки. Они обеспечивают зрение при слабом освещении. В палочках содержится пигмент родопсин, а в колбочках – иодопсин. При действии света происходит цикл фотохимических реакций, ведущих к расщеплению родопсина. Вслед за фотохимическими процессами происходят биоэлектрические изменения рецепторного потенциала, затем по зрительному нерву возбуждение достигает центральной нервной системы.