Тарасова О.С. Кафедра физиологии человека и животных...

Тарасова О.С.Кафедра физиологии человека и животных биологического факультета МГУ

Мудрость тела человека Мудрость тела человека и сердечно-сосудистая системаи сердечно-сосудистая система

О чем сегодня пойдет речь О чем сегодня пойдет речь

1. Мудрость тела человека: в чем она состоит и на чем базируется

2. Система кровообращения: роль в регуляции гомеостаза

3. Новости регуляции кровообращения

4. Нарушения кровообращения: почему они возникают и как с ними бороться

5. В здоровом теле – здоровый дух!

1932 г.

Клод Бернар (Claude Bernard) (1813-1878)

Уолтер Кэннон

(Walter Bradford Cannon) (1871-1945)

Внутренняя среда организма: кровь, тканевая жидкость, лимфа.

“Постоянство внутренней среды есть условие свободной, независимой жизни.”

Гомеостаз - поддержание относительного постоянства внутренней среды организма (homeo – такой же, сходный; stasis – стабильность, равновесие).

Мудрость нашего тела заключается в поддержании постоянства Мудрость нашего тела заключается в поддержании постоянства внутренней среды организмавнутренней среды организма

Главный принцип гомеостаза – принцип отрицательной обратной связиГлавный принцип гомеостаза – принцип отрицательной обратной связи

«Установочная точка»Сравнение реальной величины

с установочной точкой

Главный принцип гомеостаза – принцип отрицательной обратной связиГлавный принцип гомеостаза – принцип отрицательной обратной связи

Уменьшение отклонений параметра

от заданной величины

«Установочная точка»Сравнение реальной величины

с установочной точкой

Регуляция по принципу отрицательной обратной связи Регуляция по принципу отрицательной обратной связи в нашем организмев нашем организме

Принцип Принцип дублированиядублирования

влияний влияний регуляторных регуляторных механизмовмеханизмовИнтерорецепторы

Сравнивает показания

рецепторов с установочным

значением

Быстрые Медленные

ГИПОТАЛАМУСГИПОТАЛАМУСзадает установочные точки для многих

параметров внутренней среды

Если они различаются – дает команды регуляторным механизмам

химический состав, насыщение О2 и СО2, осмотическое давление, температура, давление крови в сосудах

Регулятор

Сам же гипоталамус или один из центров ствола головного мозга

Сужение зрачка

Сужение бронхов

Стимуляция перистальтики

и секреции пищеварительных

соков

Сокращение

Превращение гликогена в глюкозу

Расширение зрачка

Выделение небольшого кол-ва слюныОбильное слюноотделение

Расширение бронхов

Стимуляция сердца

Подавление перистальтики

и секреции

Торможение сердца

Подавление сокращений

Сужение кровеносных

сосудов

Симпатический Симпатический отдел отдел

Парасимпатический Парасимпатический отделотдел

Преобладает симпатическая регуляция

Преобладает парасимпатическая регуляция

Борьба или бегство

Покой и возобновление ресурсов организма







соков







Подавление перистальтики

и секреции




сосудов

Регуляторные сигналы

передаются с помощью веществ-

нейромедиаторов

Почему эффекты так сильно различаются?Почему эффекты так сильно различаются?

АВ

На постганглионарных волокнах есть

расширения (варикозы)

В этих расширениях содержатся пузырьки с нейромедиаторами

1 μm

Симпатические нервные волокна сосудах

"The night before Easter Sunday of that year I awoke, turned on the light, and jotted down a few notes on a tiny slip of thin paper. Then I felt asleep again. It occurred to me

at six o'clock in the morning that I had written down something most important, but I was unable to decipher the scrawl. The next night, at three o'clock, the idea returned. It

was the design of an experiment to determine whether or not the hypothesis of chemical transmission that I had uttered seventeen years ago was correct. I got up

immediately, went to the laboratory, and performed a simple experiment on a frog heart according to the nocturnal design."

Опыт О.ЛевиОпыт О.Леви

Раздражение блуждающего

нерва

АА

Б

Б

Раздражение парасимпатического

нерва

Сердце, гладкие мышцы, железы

ПарасимпатическаяCимпатическая

Вегетативная нервная система

Преганглионарные волокна

Постганглионарные волокна

Симпатический ганглий

Парасимпатический ганглий

Ацетилхолин

Норадреналин

Ацетилхолин

Медиаторы вегетативной нервной системыМедиаторы вегетативной нервной системы





соков









НАДПОЧЕЧНИКИ: Секреция

адреналина и норадреналина

в кровь


сосудов

Когда человек боится –выделяет адреналин.Это знают собакии лая, бегут за ним... (А. Вознесенский)



Гипоталамус и гипофиза:Гипоталамус и гипофиза: регуляция других желез внутренней секреции регуляция других желез внутренней секреции

Гипоталамус

Вторичная капиллярная сеть

Задняя доля гипофиза

Передняя доля гипофиза

Тиреотропный гормон (стимуляция работы щитовидной железы)

Пролактин (стимулирует продукцию молока и инстинкты ухода за потомством )

Кортикотропный гормон (стимулирует продукцию гормонов коры надпочечников )

Гонадотропные гормоны (стимулируют продукцию половых гормонов)

Гормон роста (соматотропный гормон)стимулирует рост скелета и мышц, а также расщепление жира)

ТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ

ГипоталамусГипоталамус:: интеграция вегетативных, гормональных интеграция вегетативных, гормональных и соматических регуляторных механизмови соматических регуляторных механизмов

Рассмотрим это на примере регуляции температуры тела

ГипоталамусГипоталамус:: интеграция вегетативных, гормональных интеграция вегетативных, гормональных и соматических регуляторных механизмови соматических регуляторных механизмов

Рассмотрим это на примере регуляции температуры тела

Нормализация температуры тела

Обр

атн

ая с

вязь

Обр

атная связь

Система кровообращения: роль в регуляции

гомеостаза

Функции Функции кровеносной кровеносной

системысистемы

Транспортная: переносит питательные вещества и продукты жизнедеятельности клеток, дыхательные газы (O2 и CO2), витамины, гормоны, ферменты и др.

Терморегуляторная: распределение тепла в организме

Защитные: - свертывание крови (предотвращение кровопотери);- иммунитет.

Системное Системное артериальное артериальное

давлениедавление

Общее периферическое сопротивление

сосудов

Минутный объем сердца

(«сердечный выброс»)

= ×

Нормальные значения:систолическое – до 130 мм рт.ст. диастолическое – до 85 мм рт.ст. 5 – 6 л/мин

Revd Stephen Hales - 1733 г.

Измерение артериального давления в плечевой артерииИзмерение артериального давления в плечевой артерии

Прослушивание «тонов Короткова»

(1905)Николай Сергеевич

Коротков

Измерение с использованием автоматических

тонометров

Непрерывная регистрация артериального давления у человека методом разгруженной артерии

(«volume clamp», J. Penaz, 1973)

Прибор PORTAPES

Математическая модель регуляции сердечно-сосудистой системы Математическая модель регуляции сердечно-сосудистой системы (А. Гайтон и сотр.) (А. Гайтон и сотр.)

В этих же участках сосудистой системы находятся хеморецепторы, которые измеряют концентрацию

кислорода и углекислого газа в крови

Рецепторы артериального давления: барорецепторы

Барорефлекс работает по принципу Барорефлекс работает по принципу отрицательной отрицательной обратной связиобратной связи

ПОВЫШЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ

Барорецепторы (детекторы)

Сердце и сосуды (исполнители)

Чувствительные нервные пути Сердечно-

сосудистый центр продолговатого мозга

Кора больших полушарий и гипоталамус (задают установочный уровень давления)

+

+



ДАВЛЕНИЯ



Чувствительные нервные пути

Симпатический отдел

(торможение)

Парасимпа-тический

отдел(активация)

Сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга


+

++-


Уменьшение частоты и силы сердечных сокращений,

расширение сосудов, нормализация

артериального давления


ДАВЛЕНИЯ



Чувствительные нервные пути

Симпатический отдел

(торможение)

Парасимпа-тический

отдел(активация)

Сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга


+

++-

-

Буферная роль артериального барорефлекса: Буферная роль артериального барорефлекса: уменьшение отклонений АД от среднего уровня уменьшение отклонений АД от среднего уровня

(снижение вариабельности АД) (снижение вариабельности АД)

Примеры регистрации АД у собак с интактными барорецепторами и через 2-3

недели после денервации барорецепторов дуги аорты и каротидных синусов

Гистограмма распределения значений АД, зарегистрированных

в течение суток(среднее значение АД не изменяется,

но увеличивается вероятность отклонений от среднего уровня)

В норме

После денервации

В норме

После денервации

Уровень АД (мм рт.ст.)

% в

стр

еч

ае

мо

сти

Ар

тер

иа

ль

но

е д

ав

ле

ни

е

(мм

рт.

ст.

)

Ренин

Регуляция артериального давления почками Регуляция артериального давления почками

СНИЖЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ

Ангиотензиноген(выделяется из печени)

Ангиoтензин I АнгиАнгиooтензин тензин IIII

Ангиoтензин-превращающий

фермент (в эндотелии легких)

+

+

+ +

Ренин-ангиотензин-альдостероновая системаРенин-ангиотензин-альдостероновая система

Ангио-тензин I

Ангио-тензин

II

Ангио-тензиноген

Ренин

Ангиотензин-превращающий фермент

(в капиллярах легких)

Печень

1. Снижение артериального давления

2. Действие симпатических нервов

3. Увеличение концентрации Na+ в моче

Активация симпатической

системы

Сужение сосудов

Секреция антидиуретического

гормона

Повышение реабсорбции Н2О в собирательных

трубочках

Стимуляция жажды

Гипофиз

Повышение реабсорбции Na+

и секреции K+

Акт

ивн

ый

тр

анс

пор

тП

аси

вны

й т

ра

нспо

рт

Альдостерон

Кора надпочеч-

ников

За

де

рж

ка в

ор

ган

изм

е с

ол

и и

во

ды

Ув

ел

ич

ен

ие

об

ъе

ма

ци

рку

ли

ру

ющ

ей

кр

ов

иУ

ве

ли

че

ни

е о

бщ

его

пе

ри

фе

ри

че

ско

го с

оп

ро

тив

ле

ни

я

- Отрицательная обратная связь

Ингибиторы АПФ (капотен, эналаприл и др.) используются

для лечения артериальной гипертензии

-

Новости регуляции кровообращения

Prof. Prof. GGeoff eoff Burnstock Burnstock

Do some nerve cells release Do some nerve cells release more than one transmitter? more than one transmitter?

Neuroscience 1976;1(4):239-248

МножественностьМножественность медиаторов симпатической медиаторов симпатической нейропередачинейропередачи

АТФ вызывает быстрое и кратковременноесокращение сосудов:

- секретируется сразу после активации нервов;

- вызывает быстрое сокращение гладкой мышцы;

- быстро разрушается – эффект кратковременный

Нейропептид Y вызывает медленное и длительное сокращение сосудов. Секреция NPY увеличивается при увеличении частоты импульсации симпатических нейронов

Стабилизация уровня АД в спокойном состоянии

Регуляция кровообращения при стрессе

Лауреаты Нобелевской

премии в области физиологии и

медицины 1998 г.

Роль эндотелия Роль эндотелия в регуляции тонуса в регуляции тонуса

сосудовсосудов

Как было доказано, что эндотелий секретирует регуляторные факторы Как было доказано, что эндотелий секретирует регуляторные факторы (начало 80-х гг. (начало 80-х гг. XXXX века) века)

Препарат сосуда без эндотелия: сокращение в ответ на ацетилхолин

«Сэндвич-система»: при действии ацетилхолина наблюдается расслабление

Измерение силы

сокращения

1. «Сэндвич» - система

Сосуд с эндотелием

Эндотелием секретируются: - Оксид азота (NO)- Продукты метаболизма арахидоновой кислоты - Эндотелин (пептид)

Эндотелий – железа внутренней секреции Эндотелий – железа внутренней секреции

NO (оксид азота) Эндотелин

РасслаблениеРасслабление СокращениеСокращение

NONO

Эндотелин

В здоровом организме

Эндотелий

Гладкая мышца

Механическое действие потока крови

Гормоны

Эндотелий – железа внутренней секреции Эндотелий – железа внутренней секреции

NO (оксид азота) Эндотелин

РасслаблениеРасслабление СокращениеСокращение

NONO

Эндотелин

При нарушении эндотелия (действие вредных веществ, атеросклероз, сахарный диабет, ожирение, повышение артериального давления…)

Эндотелий

Гладкая мышца

Механическое действие потока крови

Гормоны

NONO

Эндотелин


Пути лекарственной коррекции Пути лекарственной коррекции NO-NO-системы системы

Ингибирование фермента, разрушающего цГМФ

(силденафил)

Экзогенные доноры NO (нитроглицерин)

Газообразные регуляторы Газообразные регуляторы функций организма функций организма

NO CO H2S

Продуцируются в небольшом количестве многими типами клеток, участвуют в регуляции тонус сосудов,

активности нервных клеток и др.

Нарушения кровообращения: почему они возникают и как с ними бороться

DDead endead end……

Умение совладать со стрессами помогает избежать сердечно-сосудистых расстройств

Метаболический Метаболический синдром синдром

(синдром Х)(синдром Х)

МЕТАБОЛИ-ЧЕСКИЙ

СИНДРОМИзменение

липопротеино-вого профиля

Ожирение

Уменьшение чувствительности клеток к инсулину

Повышение давления

крови

Склонность к тромбо-

образованию

Вещества, секретируемые жировой тканьюВещества, секретируемые жировой тканью

Медиаторы воспаления

Активные формы

кислорода

Продукты расщепления

жира

Вещества, суживающие

сосуды

Гормоны: адипонектин, лептин и др. (регуляция аппетита и обмена веществ)

Вещества, расширяющие

сосуды (в т.ч. H2S)

Вещества, секретируемые жировой тканьюВещества, секретируемые жировой тканью

Медиаторы воспаления

Активные формы

кислорода

Продукты расщепления

жира



Гормоны: адипонектин, лептин и др. (регуляция аппетита и обмена веществ)

Вещества, суживающие

сосуды


При метаболическом синдроме



АтеросклерозАтеросклероз

Зона инфаркта

Атеросклеротическая бляшка в ветви левой коронарной артерии

АтеросклерозАтеросклероз

Зона инфаркта

Атеросклеротическая бляшка в ветви левой коронарной артерии

Ангиопластика: расширение просвета артерии путем

установки стента

Возможно ли другое решение проблемы?Возможно ли другое решение проблемы?

Полезные эффекты физической тренировкиПолезные эффекты физической тренировки

Уменьшение активности симпатической НСПовышение активности парасимпатической НС

Экономичная и безопасная работа сердца

Увеличение количества эритроцитов в крови (улучшение транспорта О2)

Нормализация водно-солевого обмена

Снижение массы тела

Повышение чувствительности

клеток к инсулину

Нормализация функции эндотелия

Нормализация работы

барорефлекса

Нормализация артериального давления

ТРЕНИРОВКАТРЕНИРОВКА

В здоровом теле – здоровый дух!

Зрелые нейроныНезрелые нейроныПогибшие нейроны

До В течение После

Без тренировки

Физическая тренировка

«Умственная тренировка»

В СОЧЕТАНИИ

Нейроны гибнут

Нейронов больше, но они все равно гибнут

гибнут

Гибнет меньше нейронов

!!!

Заключение Заключение 1. Мудрость тела человека заключается в поддержании

гомеостаза и базируется на принципе отрицательной обратной связи

2. Нормальная работа системы кровообращения необходима для поддержания гомеостаза

3. Новости регуляции кровообращения: множественность нейромедиаторов, газообразные регуляторы

4. Активный образ жизни и мудрое отношение к жизненным трудностям помогают избежать нарушений кровообращения и умственной расстройств

5. Мудрость нашего тела позволяет сохранить нашу мудрость на долгие годы

Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!

Тарасова О.С. Кафедра физиологии человека и животных...

Documents