Biologie Clasa VII

5

ARGUMENT

Este performant sistemul de învăţământ românesc?Ce înseamnă un sistem deînvăţământ performant?Este dată măsura performanţei de obţinerea unor rezultate laconcursurile internaţionale de vârf?Este dată măsura performanţei de eficienţa în activitateasocial-economică a absolvenţilor sistemului?Sunt întrebări care nasc alte întrebări, iar unrăspuns tranşant le ele nu simplifică lucrurile.

Tendinţa de a lua excepţia drept regulă ne-a condus la situaţia de a orienta întregulsistem către acest vârf de performanţă competiţională şi informaţională. Acesta a generat, înmare măsură, mecanismul intim care a modelat atât programele cât şi manualele din anii 80încoace. Drept urmare, procesul didactic la noi s-a centrat, în general, pe transmiterea deinformaţie factuală densă şi structurată de-a gata, în timp ce în ţările dezvoltate economic, şiîncerca găsirea unor modalităţi reale de a implica elevul în căutarea, procesarea şi structurareapersonală a informaţiilor. 1

Pe fondul unui tradiţionalism şi conformism, fidel învăţământului de tip informativ-reproductiv, se afirmă cu mare greutate noul tip de învăţământ aplicativ-formativ, centrat peelev, pe formarea competenţelor sale şcolare, care să-l ajute să se integreze în viaţa şcolară şipostşcolară. Aceste achiziţii şcolare, elevul ar trebui să le dobândească în şcoală, nu doar subforma unor cunoştinţe informativ-reproductive, ci de preferat sub forma unor cunoştinţefuncţionale care prin exerciţii de aplicare al lor la lecţii să favorizeze formarea unor calităţi.Tocmai în acestă ipostază de formare a personalităţii elevului într-un nou context educaţionalformativ constă, de fapt, esenţa reformei curriculare.

Dacă acceptăm existenţa diferenţelor individuale între elevi, atunci, pentru o formareintelectuală adecvată, este necesară o ofertă cât mai variată de instruire, capabilă să vină înîntâmpinarea diferenţelor de interese, nevoi, ritmuri, stiluri etc.

Manualul grupelor de excelenţă a fost iniţial conceput ca şi ghid-suport la manualelealternative de biologie pentru clasele VII-XII şi care serveşte ca instrument de lucru, practic,operativ, indispensabil în activitatea didactică. Prin acesta, încercăm să oferim recomandări,soluţii didactice, privind noul concept de predare-învăţare şi evaluare pe bază de obiectivecurriculare de formare, în condiţii de predare pentru obţinerea de performanţe deosebite laelevi.

Dintr-o experienţă recentă a autorilor (de un an jumătate), care predau în Centrelede Excelenţă din Cluj-Napoca, au rezultat modele de soluţii practice, accesibile adaptabile şiaplicabile, chiar variante de soluţii explicate şi susţinute de aplicaţii. Credem că acestea s-arputea concretiza sub forma unor modele de activităţi practice cu valenţe formative, care săincludă sarcini didactice şi exerciţii de aplicare a cunoştinţelor funcţionale pe niveluri de

1 Învăţarea matematicii şi a ştiinţelor naturii. Studiul comparativ (II), 1999, Echipa TIMSS-R dinRomânia

6

2 V. Copil, D. Copilu, I. Dărăbăneanu: Predarea pe bază de obiective curriculare de formare. E.D.P.,20023 prof. univ. dr. Ioan Neaşcu

complexitate (sarcini propuse-input) şi de performanţă (randament, rezultate obţinute-output).2

Se resimte lipsa de pe piaţa manualelor şcolare a unor asemenea lucrări de oportunitatemetodologică. Acestea prin caracterul lor operaţional servesc ca instrument de lucru, deoarecegenerealizează experienţa grupelor de excelenţă şi constituie o sinteză de orienataremetodologică şi practică. Manualul grupelor de excelenţă cuprinde lecţii, lucrări de laborator,teste de evaluare şi probleme care au fost aplicate la orele de biologie de la grupele de excelenţă.De aceea, se poate considera ca un produs natural al activităţii la clase, cu precizarea că, învederea publicării, au fost reelaborate conform unor cerinţe pedagogice de performanţă.

Ca noutate apar activităţile cu teme intracurriculare, transcurriculare, care au unpronunţat caracter interdisciplinar şi care conturează începutul predării integrate.

Manualul grupelor de excelenţă este structurat pe cicluri curriculare. Fiecare ciclucurricular oferă un set coerent de obiective de învăţare, care consemnează ceea ce ar trebui sădobândească elevii care studiază în regim de performanţă şcolară.

Încrezători în spiritul constructiv al vocaţiei de educator din fiecare beneficiar şidorind o înscriere firească în spaţiul valorilor democraţiei participative din România, vom fibucuroşi de orice sugestie destinată actualizării şi perfecţionării acestui document. 3

Autorii

7

Sabina Tot Mariana Marin

CLASA A VII-A

8

9

CLASA A VII-A

1. CUNOAŞTEREA ŞI ÎNTELEGEREA TERMINOLOGIEI, ACONCEPTELOR ŞI A PRINCIPIILOR SPECIFICE ŞTIINŢELOR

BIOLOGICE

OBIECTIVE DE REFERINŢĂ1.1 Să identifice elementelecomponente ale structuriloranatomice din corpul uman

1.1.1 Să descrie, compare,diferenţieze, selecteze şi săordoneze informaţiile

1.2 Să explice funcţiile organelorşi sistemelor de organe dincorpul uman

1.2.1 Să analizeze, să sintetizezeşi să generalizeze informaţiilereferitoare la funcţiileorganismului uman

1.2.2 Să descrie, să compare, sădiferenţieze, să selecteze şisă ordoneze informaţiile

EXEMPLE DE ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE

• Observarea şi recunoaşterea pe planşe, mulaje,radiografii, material biologic conservat alcomponentelor de organe şi sisteme de organedin corpul uman (sistemul locomotor, sistemulnervos, digestiv, circulator, respirator, excretor,reproducător);

• Stabilirea topografiei organelor în cavitateagenerală a corpului;

• Realizarea unor modele de organe şi sisteme deorgane;

• Reprezentarea prin desen a caracteristicilor unororgane din organismul uman;

• Realizarea unor clasificări în funcţie de diversecriterii;

• Recunoaşterea principalelor funcţii ale organelorşi sistemelor de organe;

• Compararea stării de sănătate cu starea de boală;• Observarea prin utilizarea programului de anatomie

BODY � WORKS;• Utilizarea clasificărilor folosind criteriul morfologic

şi biometric;

• Crearea şi rezolvarea prin modelare şi algoritmizarea unor probleme de fiziologie pornind de la anumitedate cantitative şi calitative, obţinute din buletinelede analiză;

• Interpretarea unor cazuri pe baza datelor rezultatedin analizele de laborator: leucograme,hematograme.

• Realizarea unor clasificări în funcţie de diversecriterii pentru:

- sistemulu nervos, sinapse şi hormoni;

10

1.2.3 Să realizeze şi să opereze pescheme - model a unor funcţii

1.3 Să stabilească corelaţiastructură � funcţie � factoride mediu

OBIECTIVE DE REFERINŢĂ

2.1 Să selecteze şi să utilizeze corect,aparatura, instrumentele şiustensilele adecvate dinlaboratorul de biologie şi alteechipamente

• Reprezentări de EKG, EEG, secuză musculară;• Întocmirea unor scheme de reglaj FEED-BACK şi

FEED-BEFORE;• Modelarea: machetă reprezentând pârghii,

articulaţii; modelul funcţional al globului ocular(aparatul de fotografiat); anticorpi, leucocite �antigen � anticorp, vaccin;

• Crearea de către elevi a unor modele pe principiibionice;

• Evidenţierea variaţiei unor parametrii fiziologici aiorganismului uman (puls, ritm respirator, tensiuneetc.)în raport cu diverşi factori de mediu (stress,efort, sănătate - boală);

• Stabilirea cauzelor unor îmbolnăviri;• Recunoaşterea influenţei unor factori de risc

(tutun, alcool, droguri) asupra funcţionării unorsisteme (sistem nervos, sistem respirator, sistemcirculator, circulator);

• Reprezentarea unor modele a relaţiilor organism �mediu (de exemplu: imunitate, mişcare - repaos,comportament);

• Observarea efectului sanogen sau patogen alfactorilor de mediu asupra organismului uman:

- interacţiunea radiaţiilor ionizante cu sistemulbiologic, efecte � utilizări;

- interacţiunea câmpului magnetic terestru cucâmpul bioenergetic uman;

- stabilirea dozei biologice maxime admise pentrudiferitele radiaţii ionizante;

- recunoaşterea influenţei ultrasunetelor şireprezentarea schematică a aparatelor utilizateîn radiologie.


• Exersarea cu mijloace de investigaţie ştiinţifice, propriiştiinţelor biologice;

2. DEZVOTAREA CAPACITĂŢILOR DE EXPLORAREA / INVESTIGARE ÎN SCOPULREZOLVĂRII DE PROBLEME SPECIFICE BIOLOGIEI

11

2.2 Să proiecteze şi să realizezeactivităţi experimentale, caresă le formeze deprinderi deinvestigaţie

2.3 Să investigheze, săinterpreteze şi să elaborezedefiniţii pe baza dateleteoretice şi experimentale

2.4 Să selecteze valorianatomice şi fiziologicepentru fiecare dintrevariabilele implicate înexperiment pentru a obţinerezultate semnificative


3.1 Să-şi formeze deprinderi decomunicare corectă şicoerentă în scris şi oral

• Alegerea corectă în funcţie de demersul ştiinţificvizat a metodelor şi tehnicilor de lucru utilizate:disecţii, observaţii macro şi microscopice,experimente pentru evidenţierea unor procesefiziologice: reflexe, formarea imaginilor, probevestibulare la om, determinarea diferitelorsensibilităţi: cutanată (tactilă, termică, dureroasă),a ritmului cardiac, a ritmului respirator, determinareaforţei musculare, tipuri de pârghii, dozareacomponentelor anorganice şi organice dincomponente şi medii biologice (homeostaziamediului intern);

• Analize cantitative: dozarea colesterolului total dinsânge, a glicemiei, reacţii de identificare a unorhormoni (de exemplu insulina, tiroxina, hormoniiestrogeni);

• Reprezentarea, notarea, proiectarea de formule,�scheme - concluzii� a activităţii experimentaleefectuate;

• Elaborarea de concluzii ce se desprind dinînsuşirea corectă, ştiinţifică a anatomiei şifiziologiei demonstrată experimental (întrebări,răspunsuri, dezbateri);

• Studiu de caz diagnosticat pe baza buletinelor deanaliză, a radiografiilor;

• Realizarea de predicţii pe baza datelorexperimentale, de exemplu: efectul nociv alfumatului şi consecinţele previzibile în timp asuprasistemului nervos, sistemului respirator şisistemului circulator.

• Jocuri de rol pentru evidenţierea relaţiei medic-pacient.


• Întocmirea de teste, aritmogrife, anagrame, schemede adnotare şi înregistrare a datelor;

• Exerciţii de utilizare a unor surse de informare: albume,atlase, enciclopedii;

3. DEZVOTAREA CAPACITĂŢII DE COMUNICARE, UTILIZÂND CORECT LIMBAJULSPECIFIC BIOLOGIEI

12

3.1 Să se documenteze asupranoutăţilor din biologiefolosind bibliografia îndomeniu din cărţi despecialitate, atlase, albume,eciclopedii, dicţionare,culegeri de texte consacrate,reviste massmedia, bănci dedate


4.1 Să stabilească şi să analizezerelaţia dintre propriulcomportament şi stareasanogenă

4.2 Să rezolve situaţii problemă,să acorde primul ajutor încazul unor urgenţe medicalesimple

4.3 Să definească şi să detaliezeconceptul de medicinănaturală

• Extragerea şi inserarea informaţiei din şi în tabele,grafice, diagrame, fragmente de text, foliiretroproiector;

• Identificarea relaţiilor cantitative şi calitative dintreinformaţii;

• Utilizarea terminologiei ştiinţifice în situaţii decomunicare;

• Discuţii în cadrul unor activităţi desfăşurate îngrup; masă rotundă, întâlniri, dezbateri, vizite etc.;

• Elaborarea şi susţinerea de referate;• Efectuarea de eseuri structurate, proiecte

portofolii, scheme funcţionale;• Transpunerea şi prezentarea unui proiect într-un

program asistat pe calculator.


• Predicţii despre starea de sănătate a organismuluiuman în condiţii de suprasolicitare fizică, psihică,consum de alcool, tutun, droguri, stressinfomaţional etc.;

• Dezbateri de caz despre necesităţile şi interacţiunileorganismului uman, aplicarea programuluiBarbacana;

• Măsuri de prim-ajutor în caz de accidente alesistemului nervos, locomotor, digestiv, respirator,circulator, excretor;

• Prim-ajutor de urgenţă în situaţii de febră, vomă,diaree, leşin.

• Întocmirea unui cod al �bunelor maniere� privindalimentaţia şi igiena vieţii intelectuale pentru untânăr adoleşcent;

• Dezbateri şi aplicaţii practice de presopunctură,fitoterapie, apiterapie, cromoterapie, acupunctură,homeopatie, bioenergie, biocâmp, reflexoterapie.

4. FORMAREA UNOR ATITUDINI ÎN ACORD CU PRINCIPIILE BIOETICII

13


5.1 Să proiecteze şi să utilizezemodele detaliate de structurăşi funcţie după modelulbionic

5.2 Să explice comportamentul şiadaptările organismului umanla impactul cu mediul: acvatic,aerian, terestru, spaţiulcosmic

5.3 Să extrapoleze pe baza datelorfiziologice observate

6.1 Să se documenteze asupranoutăţilor din biologie şireţeaua internet folosindcalculatorul

6.2 Să selecteze, să ordoneze şi săînregistreze informaţii


• Modelul ochiului, al inimii, tipurile de articulaţii,teste şi probleme interdisciplinare;

• Evidenţierea parametrilor fiziologici în condiţii deviaţă extreme: scufundare, altitudine, zbor cu navesupersonice, câmp magnetic;

• Extrapolarea cunoştinţelor despre mişcare înexplicarea mişcării pe gheaţă, pe nisip, înmenţinerea poziţiei ortostatice, în aplecări etc.

• Documentarea cu ajutorul programului de anatomieBODY-WORKS , CD-uri şi prin calculator, noutăţidin biologie;

• Exerciţii de stocare electronică a datelor;

• Gruparea, ordonarea, clasificarea observaţiilor;• Inserarea datelor în tabele, grafice, diagrame;

completarea unor fişe de documentare;• Prezentarea unui proiect într-un program asistat pe

calculator;

5. TRANSFERAREA ŞI APLICAREA CUNOŞTINŢELOR DIN DOMENIUL BIOLOGIEIÎN CONTEXTE VARIATE

6. UTILIZAREA PROGRAMELOR DE CALCULATOR SPECIFICE PENTRU REZOLVAREAUNOR PROBLEME DIN DOMENIUL BIOLOGIC

14

CONŢINUTURI

Organismul uman � un tot unitar

Funcţiile organismului uman şi baza lor anatomică

1.1 Funcţii de relaţie:

o Sensibilitatea:- Sistemul nervos: alcătuire, structură şi funcţii

- Analizatori: alcătuire, structură şi funcţii

- Sistemul endocrin: categorii, funcţii şi dereglări funcţionale

o Mişcarea:

- Sistemul locomotor: alcătuire, structură şi funcţii

1.2 Funcţii de nutriţie:- Sistemul digestiv: alcătuire, structură, funcţii

- Sistemul circulator: alcătuire, structură, funcţii

- Sistemul respirator: alcătuire, structură, funcţii

- Sistemul excretor: alcătuire, structură, funcţii

1.3 Funcţia de reproducere:

- Sistemul reproducător: alcătuire, structură şi funcţii

- Probleme biomedicale şi sociale

15

Cuprins

I. ORGANISMUL UMAN � UN TOT UNITAR ...................................... 17

Organ - Sistem � Organism ........................................................................ 17

1. FUNCŢIILE DE RELAŢIE .................................................................. 20

A. Sensibilitatea .......................................................................................... 20

1.1. Sistemul nervos ................................................................................ 20

1.2. Analizatorii ........................................................................................ 32

1.2.1. Analizatorul vizual ................................................................... 32

1.2.2. Analizatorul acustico-vestibular ............................................. 37

1.2.3. Analizatorul olfactiv ................................................................ 42

1.2.4. Analizatorul gustativ ................................................................ 47

1.2.5. Analizatorul tactil termic şi dureros ....................................... 51

1.3. Sistemul endocrin ............................................................................ 56

B. Mişcarea ................................................................................................ 60

1.1. Sistemul locomotor .......................................................................... 60

2. FUNCŢII DE NUTRIŢIE ..................................................................... 67

2.1. Sistemul digestiv ............................................................................ 67

2.2. Sistemul circulator ......................................................................... 77

2.3. Sistemul respirator ........................................................................... 89

2.3. Sistemul excretor ............................................................................ 104

3. FUNCŢIA DE REPRODUCERE ....................................................... 109

3.1. Sistemul reproducător ................................................................... 109

3.2. Probleme biomedicale şi sociale � profilaxia şi tratarea .............. 114

16

17

I. ORGANISMUL UMAN � UN TOT UNITAR

Organ - Sistem � Organism

Organele sunt grupări de ţesuturi identice sau diferite, care acţionează împreunăpentru îndeplinirea unei anumite funcţii.

Organele interne, numite viscere, sunt situate în cavităţile corpului.

Fig. 1. Organele interne dincavităţile toracică şi abdominală Fig. 2. Cavităţile corpului

Sistemul (gr. systema = a pune împreună, a aşeza) este un ansamblu de organeinterdependente care participă la realizarea unei funcţii comune, una din funcţiilefundamentale care asigură viaţa organismului uman.

Organismul uman este ansamblul de organe şi sisteme aflate într-o strânsălegătură structurală şi funcţională, care alcătuiesc un tot unitar, capabil să se adaptezela condiţiile mereu schimbătoare ale mediului.

Celulă Ţesut Organ Sistem Organism

Segmentele corpului. Organismul este alcătuit din următoarele segmente:

18

Viaţa unui organism presupune o unitate absolută între structura şi funcţiafiecărui element constitutiv, dar şi între structura şi funcţionalitatea tuturor organelorşi sistemelor ce alcătuiesc organismul. Unitatea dintre structură şi funcţie se manifestăîncepând de la nivel atomic, molecular şi până la structurile tisulare cele mai complexe.

Fig. 3. - Niveluri de organizare ale corpului

Toate aceste structuri interacţionează şi realizează funcţiile organismului: derelaţie, de nutriţie şi de reproducere.

Cap Gât Trunchi Membre Neurocraniul

(cutia craniană) Regiunea

posterioară = ceafa

Superioare � se leagă de trunchi prin

centura scapulară Viscerocraniul (oasele feţei)

Regiunile: anterioară şi

laterale

Torace - conţine cavitatea toracică.

Diafragmă � separă cavitatea toracică de cea

abdominală. Abdomen � conţine

cavitatea abdominală Pelvis � conţine

cavitatea pelviană.

Inferioare - se leagă de trunchi prin

centura pelviană

19

Funcţiile organismului uman şi baza lor anatomică

Să revedem informaţiile şi să concluzionăm:

Organismul uman este un tot unitar prin:• structură: celulă � ţesuturi � organe � sisteme � organism;• funcţie � sistemul nervos şi sistemul endocrin asigură unitatea funcţională a

organismului, integralitatea şi autocontrolul;• integrarea tuturor sistemelor în organismul uman � unde se află în

interconexiune.

Funcţia Sistemul Componente Sistemul nervos

- encefalul, măduva spinării, nervii, ganglioni nervoşi

Analizatorii - vizual, acustico-vestibular, olfactiv, gustativ, cutanat, motor

Sistemul endocrin - hipofiza, epifiza, tiroida, paratiroidele, suprarenalele, pancreasul, timusul şi gonadele

Sistemul muscular - muşchi scheletici

! DE RELAŢIE asigură legătura organismului cu mediul înconjurător

Sistemul osos - oasele şi articulaţiile = schelet Sistemul digestiv

- tub digestiv (cavitate bucală, faringe, esofag, stomac, intestin subţire, intestin gros, anus) şi glande anexe (salivare, ficat, pancreas).

Sistemul circulator sangvin şi sistemul circulator limfatic

- sânge, limfă - inimă, vase sangvine (artere, capilare,

vene,), vase limfatice; Sistemul respirator - căi respiratorii şi plămâni

! DE NUTRIŢIE (hrănire) - asigură introducerea substanţelor necesare în organism, transformarea lor, transportul la ţesuturi, asimilarea şi degradarea în celule.

Sistemul excretor - rinichi şi căi urinare

! DE REPRODUCERE � asigură perpetuarea speciei umane

Sisteme de repro-ducere femeiesc şi bărbătesc

- gonade (ovare, testicule), căi genitale, organe copulatoare etc.

20

Formează:

Partea neuronului În nevrax

În sistemul nervos

periferic

Corpul neuronului Centri sau nuclei

nervoşi Ganglioni nervoşi

Prelungiri (fibrele) Căi nervoase Nervi şi plexuri nervoase

1. FUNCŢIILE DE RELAŢIE

A. Sensibilitatea1.1. Sistemul nervos

Elemente de bază implicate în elaborarea funcţiilor nervoase

Sistemul nervos central uman reprezintă cea mai înaltă treaptă de organizarea ţesutului nervos din toată seria animală.

Funcţiile sistemului nervos central sunt:a. Adaptarea organismului la condiţiile de mediu extern în continuă

schimbare;b. Menţinerea constantă a mediului intern sau răspunsul homeostatic;c. Memoria şi inteligenţa, în sensul adaptării răspunsului la o situaţie nouă

prin raportarea ei la experienţa trecutului, stocată în structurile sale.

Din punct de vedere funcţional, sistemul nervos este un tot unitar, dar dupăfuncţiile sale mai importante poate fi împărţit astfel:

- Sistem nervos al vieţii de relaţie, numit şi sistem nervos somatic- Funcţie: adaptarea organismului la condiţiile mediului extern- Alcătuire:

- sistemul nervos central sau axul cerebrospinal (nevrax), format dinencefal şi măduva spinării;

- sistem nervos periferic: ganglioni nervoşi, nervi- Sistem nervos al vieţii vegetative sau sistem nervos autonom

- Funcţie: coordonarea activităţii organelor interne- Alcătuire: sistem nervos simpatic şi sistem nervos parasimpatic; centri

vegetativi în: encefal, măduva spinării;partea periferică formată din : nervi vegetativi şi ganglioni nervoşisituaţi pe traiectul acestora.

Sistemul nervos este alcătuit din totalitatea organelor în care intră în modpredominant ţesutul nervos.

Ţesutul nervos este format din celule foarte diferenţiate, numite neuroni şicelule gliale.

21

Neuronul reprezintă unitatea anatomică, funcţională, patologică, genetică şitrofică a sistemului nervos central.

Observă organizarea citologică a unui neuron în figura alăturată.

Celulele gliale, numite şi celulenevroglice, formează în totalitatea lor nevroglia.Celulele gliale au forme variate, prezintă unsingur tip de prelungiri, au centru celular şi sepot divide.

Proprietăţile fundamentale aleneuronilor constau în generarea şi conducereaimpulsurilor nervoase.• Excitabilitatea � capacitatea materiei viide a răspunde prin manifestări specifice laacţiunea unor stimuli (fizici, chimici, electrici)este maximă la nivelul ţesutului nervos. Subacţiunea diverşilor stimuli se produc în neuronimodificări fizico-chimice care stau la bazagenerării impulsului nervos.• Conductibilitatea � proprietatea deautopropagare a impulsurilor nervoase prin axonipână la terminaţiile acestora, unde ele sunttransmise fie unui alt neuron, printr-o sinapsăinterneuronală, fie unui organ efector, printr-osinapsă neuroefectoare, producând un răspunscaracteristic (contracţie musculară, secreţieglandulară).

Neuronii stabilesc între ei relaţiifuncţionale numite sinapse (grec. synapsis =legătură). Cu ajutorul microscopului electronics-a pus în evidenţă un spaţiu îngust � spaţiusinaptic � între componentele sinapsei, ceea ce

a arătat că nu există continuitate de materie nervoasă, ci numai contiguitate.

Clasificarea sinapselor. Sinapsele se pot realiza între doi neuroni (neuro-neuronale) sau între un neuron şi un ţesut efector (neuro-efectoare).

Fig. 4. Organizarea citologică aneuronului.

22

Sinapsa dintre un neuron motor somatic şi o fibră musculară striată scheleticăpoartă denumirea de placă motoare.

Fig. 5. Placa motoare.

Nervul este format din fascicule de fibre nervoase, şi constituie calea deconducere extranevraxială a impulsului nervos.

După poziţie, nervii se clasifică în: nervi cranieni şi nervi spinali, iar dupărol ei pot fi: nervi senzitivi, motori şi micşti.

Nervii spinali sau rahidieni îşi au originea în măduva spinării şi constituiecăile de conducere a impulsului nervos spre şi de la măduva spinării.

Alcătuirea nervilor spinaliComponenta

nervului Alcătuire Tipul

fibrelor Rol

neuroni somatosenzitivi

dendritele formează receptorii cutanaţi şi proprioceptivi

neuroni viscerosenzitivi

dendritele formează receptorii viscerali

ganglion spinal ganglionul spinal conţine corpii celulari ai neuronilor

posterioară

senzitive

axonii conduc centripet impulsul nervos la măduva spinării

anterioară neuroni somatomotori

motorii axonii conduc centrifug impulsul nervos la organele efectoare (muşchii scheletici)

Rădăc

ini

neuroni visceromotori

axonii conduc centrifug impulsul nervos la organele efectoare (muşchi netezi şi glande)

23

Trunchi rezultă prin alătu-rarea rădăcinilor

mixt din trunchi se desprind ramurile

meningeală fibre senzitive şi vasomotorii

mixtă inervează meningele spinale

comunicantă albă

axonii neuronilor vegetativi preganglionari

motoare conectează trunchiul nervului cu ganglionii simpatici laterovertebrali

comunicantă cenuşie

axonii neuronilor vegetativi postganglionari

motoare conectează ganglionii simpatici laterovertebrali cu trunchiul nervului

dorsală axoni ai neuronilor somatici şi vege-tativi, atât senzitivi cât şi motori

mixtă inervează somatic şi vegetativ organele din regiunea dorsală a corpului (membre, trunchi, gât)

R

amur

i

ventrală axoni ai neuronilor somatici şi vege-tativi, atât senzitivi cât şi motori

mixtă inervează somatic şi vegetativ organele din regiunea lateroventrală a corpului (membre, trunchi, gât)

Anatomia sistemului nervos central

Encefalul şi măduva spinării beneficiază de o triplă protecţie:! Protecţia osoasă: neurocraniu şi canalul vertebral.! Protecţia meningeală: trei membrane dispuse de la exterior spre interior în

următoarea ordine: duramater (mamă vitregă) � căptuşeşte peretele osos,arahnoida (pânză de păianjen) şi piamater (mamă dulce) � aderă intim la substanţanervoasă.

! Lichidul cefalorahidian � transparent, se găseşte în spaţiul subarahnoidian, canalulependimar şi în ventriculele cerebrale.

Nevraxul � elemente de anatomie

Structura internă Configuraţie externă Substanţă albă Substanţă cenuşie Măduva spinării � formă cilindrică, uşor turtită antero-posterior

- la exterior, fiind formată din prelungirile celulelor nervoase adunate în cordoa-ne ascendente şi descendente

- în interior, având forma literei H

Trunchiul cerebral � forma unui trunchi de con cu baza mare în sus. Segmente: bulbul rahidian, puntea lui Varolio, mezencefal.

- la exterior şi printre nuclei, fiind continuarea fascicule-lor medulare

- în interior şi dispusă sub forma unor aglomerări de celule numite nuclei

24

Sistemul nervos vegetativ asigură autoreglarea locală, regională şi generală aactivităţii organelor în vederea menţinerii în limiteconstante a mediului intern. Componentele sistemuluinervos vegetativ, simpaticul şi parasimpaticul deşi, îngeneral sunt antagoniste, acţionează concomitent,însumarea efectelor lor determinând reacţii adecvate.Observă componentele sistemul nervos vegetativ înfigura de mai jos.

Achiziţionarea, transmiterea şi prelucrarea informaţiei în sistemul nervos.Funcţiile somatice şi vegetative

Structurile nervoase îndeplinesc două funcţii: funcţia de centru reflex şi funcţiade conducere.Funcţia reflexă

! Realizează legătura dintre diferitele părţi componente ale organismului(reflexe vegetative) precum şi dintre organism şi mediu (reflexe somatice).

! Este coordonată de centri nervoşi din substanţa cenuşie a nevraxului.! Se realizează prin actul reflex (reflexul) care este mecanismul de bază al

funcţionării S.N. şi reprezintă reacţia de răspuns la o excitaţie din mediulextern sau intern cu implicarea structurilor nervoase.

! Parcurge un drum anatomic numit arc reflex ale cărui componente sunt:receptorul, calea nervoasă aferentă, centrul de comandă şi control (centrulreflex), calea nervoasă eferentă, efectorul.

Sistemele biologice sunt sisteme cu autoreglare, care reuşesc să menţină orelaţie constantă, optimă, între mărimea de intrare şi cea de execuţie, indiferent devaloarea perturbaţiilor.

Cerebelul � este format din două emisfere cerebeloase unite printr-o porţiune cu aspectul unui vierme inelat numită vermis

- la interior, sub forma unei frunze de ferigă, de unde denumirea �arborele vieţii�

- la exterior, formând scoarţa cerebeloasă şi în interior, formând nuclei

Creierul mare � este format din două emisfere cerebrale separate de un şanţ adânc cu direcţia antero-posterioară

- la interior, formată din fibre care fac legătura între regiuni ale aceleaşi emis-fere, sau între cele două emisfere cerebrale; pot conecta creierul mare cu diferitele etaje ale axului cerebro-spinal

- la exterior, unde formează scoarţa cere-brală (cortexul) cu o grosime de 2-4 mm şi o suprafaţă de 2200 cm2 în care se găsesc 16 miliarde de neuroni

Fig. 6. Medierea chimică însistemul nervos vegetativ.

25

aferentă RECEPTOR Stimul

DISPOZITIV DE ANA-LIZĂ ŞI COMANDĂ (CENTRU REFLEX)

cale ORGAN EFECTOR

cale eferentă

Răspuns

feed-back (conexiune inversă)

Supravegherea moduluiîn care efectorii îndeplinesccomenzile primite se realizeazăprin intermediul unui mecanismnumit mecanism în circuit închissau feed-back, mecanismcaracteristic actului reflex.

Fig. 8. Schema unui arc reflex controlat prin feed-back.

Deoarece se impune păstrarea şi dezvoltarea identităţii sistemului într-un mediuîn care se produc şi evenimente ale căror consecinţe nu mai pot fi corectate (cădereade la o înălţime mare, ingestia unui toxic etc.) este necesară declanşarea unui mecanismde prevenire a erorilor, mecanism denumit �feed-before�, care trebuie să primeascăinformaţii înainte de producerea erorilor respective.

Funcţia de conducere

Este îndeplinită de substanţa albă a nevraxului care conduce în sens ascendent(fasciculele ascendente) sensibilitatea şi în sens descendent (fasciculele descendente)informaţia motoare (comenzile).

Fig. 7. Componentele arcului reflex

26

Fiziologia în experimente

1. Tema: studierea funcţiei reflexe a măduvei spinării şi evidenţierea legilor lui Pflüger.Materiale necesare: broască spinală şi patru pahare cu soluţii de acid clorhidricsau acetic în următoarea ordine a concentraţiilor: 5%, 10%, 15%, 20%.

Activităţi: se lucrează pe o broască spinală după restabilirea tonusului muscular.Se cufundă pe rând laba unui picior în paharele cu concentraţiile amintite. Dupăfiecare cufundare se spală laba.

Rezultate şi concluzii: se observă că între intensitatea stimulului şi reacţiamotoare există proporţionalitate = un principiu al fiziologiei sistemului nervos. Pebaza acestui principiu s-au formulat legile reflexelor. Redescoperiţi-le şi definiţi-le observând figura de mai jos.

1. Legea..............................................

2. Legea.............................................

3. Legea.............................................

4. Legea.............................................

5. Legea.............................................

Fig. 9. Legile reflexelor (ale lui Pflüger)

2. Tema: evidenţierea reflexelelor proprioceptive. În organismul uman se producreflexe simple, bineuronale, monosinaptice prin excitarea proprioceptorilor(receptori din tendoane şi muşchi). Un reflex medular proprioceptiv bineuronaleste reflexul rotulian.

Activităţi: un elev stă pe scaun în poziţia �picior peste picior�. Lovind tendonulcu un ciocănel se observă o mişcare reflexă bruscă de ridicare a gambei. Acestreflex de întindere este un reflex miotatic, controlul lui dând preţioase indicaţiiasupra stării normale de funcţionare a centrului medular.

3. Reflexul nociceptiv la om este un reflex polisinaptic de apărare careîndepărtează agentul nociv de zonă stimulată.

4. Tema: importanţa fiziologică a bulbului rahidian.

27

Materiale necesare: broaşte, ace.

Activităţi şi rezultate:! Efectele secţiunii suprabulbare. Se ia o broască şi se imobilizează cu

mâna stângă, iar cu mâna dreaptă se introduce un ac în cutia craniană lalocul de intersecţie al liniei mediane cu o linie imaginară care ar trece îndreptul marginilor anterioare ale timpanelor. Se mişcă vârful acului în senstransversal pentru a secţiona trunchiul cerebal. Se constată că respiraţiaanimalului este nealterată, fiind capabil să-şi redreseze şi poziţia corpului.

! Efectele secţiunii bulbare. Se ia o broască, se procedează ca mai suscu deosebirea că acul se introduce la intersecţia liniei mediane cu liniaimaginară ce trece prin dreptul marginilor posterioare a timpanelor. Prinmişcarea acului se distruge bulbul şi se constată dispariţia mişcărilorrespiratorii şi abolirea reflexului de redresare.

! Efectele secţiunii subbulbare. Se ia o broască, se procedează ca mai suscu deosebirea că acul se introduce în spaţiul dintre apofizele vertebrelor 1-2, procedându-se la transsecţionarea măduvei. Dacă se secţionează măduvadeasupra de C5, se întrerupe legătura motoare cu muşchii inspiratori, inclusivcu diafragmul. Respiraţia şi reflexul de redresare sunt abolite.

Concluzie: prin lezarea sau distrugerea centrilor bulbari se provoacă tulburărigrave şi chiar moartea animalului.

5. Tema: importanţa fiziologică a cerebelului.

Materiale: broască, ac.

Activitate: se ia o broască şi se imobilizează cu mâna stângă, iar cu mâna dreaptăse introduce un ac în cutia craniană la locul de intersecţie al liniei mediane cu olinie imaginară care ar trece în dreptul marginilor anterioare ale timpanelor. Seimprimă acului uşoare mişcări numai spre dreapta sau numai spre stânga în cursulcărora se distruge partea respectivă a cerebelului. Se scoate acul şi se lasă animalulliber. Broasca stă încovoiată spre partea leziunii, ceea ce se datorează faptului cămuşchii părţii lezate sunt sub controlul centrilor cerebeloşi contralaterali, muşchice nu au pierdut tonusul şi ca urmare antrenează curbura corpului spre aceastăparte. Se mai constată că animalul nu execută mişcări spontane şi, stimulat fiind,el se deplasează �în manej� (mişcări în cerc, de partea leziunii). Răsturnândanimalul el se redresează foarte greu.Concluzii: cerebelul are rol în:! Menţinerea intensităţii tonusului muscular în mod echilibrat, pe ambele

părţi ale corpului;! Coordonarea mişcărilor;! Păstrarea echilibrului corpului, cerebelul având strânse legături cu aparatul

vestibular.

28

6. Tema: rolul creierului mare în elaborarea reflexelor condiţionate. Acest rol a fostevidenţiat de către savantul rus Pavlov, care a elaborat astfel de reflexe pe câinicărora le făcuse în prealabil fistula salivară (exteriorizarea şi suturarea la piele acanalului glandei salivare parotide). Astfel saliva nu se mai varsă în gură ci în afară.

Interpretaţi ştiinţific imaginile de mai jos.

Fig. 10. Elaborarea reflexului condiţionat

Monitorizarea activităţii nervoase a componentelor nevraxuluiMăduva spinării

Funcţia reflexă � involuntară Reflexe somatice Reflexe vegetative


- Reflexul de flexie sau nociceptiv

- Reflexul miotatic sau osteotendinos

- Reflexe somatice lungi: păşire, ştergere, scărpinare

- De micţiune - Defecaţie - Sudoraţie - Vasomotorii - Pilomotorii

- Conducerea sensibilităţii tactile, termice, dureroase

- Conducerea sensibilităţii pro-prioceptive şi visceroceptive

- Conducerea mişcărilor voluntare, involuntare şi semiautomate

Funcţia reflexă � involuntară Reflexe somatice Reflexe vegetative


- Reflexul de flexie sau nociceptiv

- Reflexul miotatic sau osteotendinos

- Reflexe somatice lungi: păşire, ştergere, scărpinare

- De micţiune - Defecaţie - Sudoraţie - Vasomotorii - Pilomotorii

- Conducerea sensibilităţii tactile, termice, dureroase

- Conducerea sensibilităţii proprioceptive şi visceroceptive

- Conducerea mişcărilor voluntare, involuntare şi semiautomate

29

Trunchiul cerebral

Creierul

Creierul mic (cerebel) are rol în:• menţinerea tonusului muscular• coordonarea mişcărilor• păstrarea echilibrului.

Emisferele cerebrale

Scoarţa cerebrală reprezintă materia care a atins gradul cel mai înalt deorganizare, fiind organul suprem de coordonare şi conducere a activităţii întreguluiorganism.

Localizări corticale

Din punct de vedere funcţional, scoarţa cerebrală se împarte în arii sau zonecu funcţii distincte

Funcţia reflexă Funcţia de conducere Segmentul

Reflexe somatice Reflexe vegetative

Bulbul

rahidian

1. Deglutiţie

2. Reflexe secretorii şi

motorii digestive

3. Reflexe respiratorii,

adaptative

cardiovasculare

Punte 4. Masticaţie

5. Clipire

6. Mimică

7. Reflex salivar, lacrimal,

reflexe respiratorii,

cardiovasculare

Mezencefal 8. Reflexe de

orientare a capului

în direcţia unui

stimul luminos sau

sonor

9. Pupilo-constrictor

10. Acomodare a

ochiului

Se realizează prin

substanţa albă alcătuită

din fibre ascendente,

continuarea celor de la

măduvă şi fibre

descendente, provenite

din centrii nervoşi

superiori sau cu origine

în trunchiul cerebral.

Reflexele statice şi stato-kinetice sunt realizate cu

participarea tuturor segmentelor trunchiului cerebral.

Funcţia reflexă Funcţia de conducere Segmentul Reflexe somatice Reflexe vegetative

Bulbul rahidian

- Deglutiţie

- Reflexe secretorii şi motorii digestive

- Reflexe respiratorii, adaptative cardiovasculare

Punte - Masticaţie - Clipire - Mimică

- Reflex salivar, lacrimal, reflexe respiratorii, cardiovasculare

Mezencefal - Reflexe de orientare a capului în direcţia unui stimul luminos sau sonor

- Pupilo-constrictor - Acomodare a ochiului

Se realizează prin substanţa albă alcătuită din fibre ascendente, continuarea celor de la măduvă şi fibre descendente, provenite din centrii nervoşi superiori sau cu origine în trunchiul cerebral.

Reflexele statice şi stato-kinetice sunt realizate cu participarea tuturor segmentelor trunchiului cerebral.

30

Fig. 11. Localizările ariilor deproiecţie corticală, pe faţa externă (A)

şi medială (B)a emisferelor cerebrale

a. Arii senzitive şi senzoriale =neocortex receptor în care căilesenzitive, aferente specifice aducmesaje sub forma influxului nervossenzitiv de la receptorii specializaţi înprelucrarea unui anume tip deînformaţie. Aceste arii sau câmpurireprezintă segmentele corticale(centrale) ale analizatorilor.a.1. Aria senzitivă � în ea seproiectează fibrele ce aduc informaţiitactile, termice şi dureroase dintegument, precum şi fibrele ce aducexciatţii culese din muşchi, tendoane,oase. Aici se formează senzaţiilerespective: tactile, termice, dureroaseşi kinestezice.a.2. Ariile senzoriale � cuprind

ariile în care se proiectează fibrele ce aduc informaţii de la organele de simţ(senzori) cu excepţia pielii. Aici se formează senzaţiile de văz, de auz, olfactiveşi gustative.

b. Ariile motoare sau efectoare = neocortex motor � sunt regiuni ale scoarţei ceconţin centri nervoşi de la care pornesc impulsuri motorii. Au rol în iniţiereamişcărilor voluntare, în integrarea funcţiilor motorii şi modificarea tonusuluimuscular.

c. Ariile de asociaţie = neocortex de asociaţie � apărut recent filogenetic.Excitarea lor nu produce manifestări senzitive sau motorii. Ocupă o mare întindereîn scoarţa cerebrală. Centrii nervoşi ai acestor zone asociază activităţile centrilorsenzitivi şi ale celor motori, îndeplinind astfel funcţii psihice.

Paleocortex (sistemul limbic) = este alcătuit dintr-un inel de ţesut nervosce înconjură hilul fiecărei emisfere cerebrale şi prezintă următoarele funcţii:

- centru cortical al analizatorului olfactiv- rol în reglarea actelor comportamentale, instinctuale- rol în procesele psihice afective.

31

Bazele fiziologice ale activităţii nervoase superioare

1. Funcţia reflexă � reflexe condiţionate.Reflexul condiţionat este un răspuns �învăţat� pe care centrii nervoşi îl dau unuiexcitant indiferent, condiţional. În tabelul de mai jos sunt redate comparativcaracteristicile reflexelor necondiţionate şi ale celor condiţionate.

2. Funcţia de analiză şi sintezăAnaliza corticală permite desprinderea însuşirilor generale şi a celor specificeale obiectelor şi fenomenelor din natură. În scoarţa cerebrală prin inhibiţie dediferenţiere se face o analiză fină datorită căreia se pot distinge însuşirilesemnificative de cele comune.Sinteza corticală este asocierea la nivelul scoarţei cerebrale a tuturor elementelorobţinute prin analiză şi reconstituirea obiectului sau fenomenului care a fost analizat.

3. Funcţia de semnalizare a scoarţei cerbraleSemnalele care reflectă în scoarţa cerebrală realitatea lumii înconjurătoare aufost grupate în două sisteme de semnalizare: Primul sistem de semnalizare,care cuprinde excitanţi care semnalizează scoarţei cerebrale, în mod direct,aspectele lumii înconjurătoare cu ajutorul organelor de simţ. Acest sistem opereazăatât la om cât şi la animale. Al II-lea sistem de semnalizare, propriu omului estelimbajul (cuvintele scrise sau vorbite). Ceea ce dă unui cuvânt calitatea de �semnalal semnalelor� nu sunt sunetele auzite sau cuvintele scrise, ci sensul, semnificaţialor. El stă la baza gândirii superioare, specific umană, gândirea abstractă.

La baza formării celui de-al doilea sistem de semnalizare, se află primul sistemde semnalizare.

Reflexe necondiţionate Reflexe condiţionate • Sunt înnăscute, deci se moştenesc • Sunt dobândite în cursul vieţii • Au căi preformate • Nu au căi preformate • Arcul lor reflex se închide la

nivelele inferioare ale axului cerebrospinal

• Arcul lor reflex se închide la nivelul scoarţei cerebrale

• Sunt constante şi invariabile • Sunt temporare • Sunt reflexe de specie • Sunt individuale (mijloace de adaptare la

condiţiile variabile ale mediului)

32

1.2. Analizatorii1.2.1. Analizatorul vizual

Simţul văzului are, alături de simţurile: vestibular, kinestezic (motor), tactil şiauditiv, rolul important de orientare conştientă în spaţiu şi în menţinerea echilibruluicorpului, culegând peste 90% din informaţiile oferite de mediul înconjurător. Excitanţiispecifici sunt radiaţiile din spectrul vizibil cu lungimea de undă cuprinsă între 400-800nm. Fotoreceptorii sunt cuprinşi într-un analizator fizic de distanţă.

Organul văzului este ochiul. Identificaţi părţile componente menţionate în tabel,pe figurile ce urmează.

Segmentul periferic al analizatorului vizual este retina, găzduită în globul ocular.Retina este cunoscută şi sub denumirea de tunică nervoasă şi căptuşeşte tunica mijlociepe toată întinderea ei, având ca şi aceasta trei regiuni: regiunea posterioară sau retinapropriu-zisă, regiunea mijlocie sau retina ciliară şi regiunea anterioară sau retina iriană.Retina propriu-zisă se mai numeşte retina optică. Pe faţa ei internă se observă, înpartea posterioară, două regiuni cu caractere deosebite: pata galbenă şi pata oarbă.

Pata galbenă (macula), este situată în locul unde axul vizualintersecteazăretina (este un ax virtual, care face un unghi de 5 grade cu axul anatomic,deasupra acestuia). Are culoare gălbuie, iar în centru prezintă o uşoară depresiune,fovea centralis. Fovea centralis conţine numai celule receptoare cu con, mai micişi mai numeroase decât în restul retinei. Aici se formează imaginile cele mai clare.

Pata oarbă este o regiune aproape circulară, aşezată puţin mai jos de patagalbenă, are culoarea albicioasă şi reprezintă punctul de convergenţă al tuturor fibrelorcare formează nervul optic. În această regiune nu se găsesc receptori.

Sprâncenele Pleoapele

Conjunctiva De protecţie

Aparatul lacrimal 4 muşchi drepţi

Organele anexe

De mişcare Muşchi extrinseci 2 muşchi oblici

Topografie Aşezat în orbită Formă aproape sferică, puţin turtit de sus în

jos Configuraţie externă Diametrul antero-posterior de 2,5 cm

Sclerotica Externă Corneea Coroida

Corp ciliar Medie Iris

Trei tunici

Internă Retina Corneea

Umoarea apoasă Cristalinul

Ochiul

Globul ocular

Componente

Patru medii transparente

Umoarea sticloasă

33

Retina optică are o structură foarte complexă, fiind alcătuită din două foiţe,totalizând 6 straturi celulare, care privite la microscop apar ca 10 straturihistologice.

1. Foiţa externă sau stratul pigmentar, aşezată spre coroidă.2. Foiţa internă sau retina senzorială, formată din cinci categorii de celuledispuse stratificat:- celulele vizuale (cu con şi cu bastonaş)- celulele (neuronii) orizontale- neuronii bipolari- celulele (neuronii) amacrine- neuronii multipolari sau celulele ganglionare.

Fig. 12. Structura retinei

O celulă receptoarevizuală prezintă segmente:extern, central � în care segăseşte nucleul, şi sinaptic.După forma segmentuluiextern, celulele vizuale sunt:celule cu bastonaş şi celulecu con. Bastonaşul conţineo substanţă fotosensibilă deculoare roz, numită purpurretinian sau rodopsină, şicare se descompune subacţiunea razelor luminoase,

refăcându-se la întuneric. Celulele cu bastonaş au pragul de sensibilitate foarte scăzut� ele pot fi impresionate de stimuli luminoşi slabi, specifici vederii nocturne. Existăîn retină trei tipuri de celule cu con, care se deosebesc prin pigmentul vizual conţinutşi corespund celor trei culori fundamentale: roşu, albastru şi verde. Celulele cu con aupragul de sensibilitate la stimuli luminoşi mai ridicat decât celulele cu bastonaş, fiindspecifice pentru vederea diurnă. Retina optică conţine aproximativ 115 milioane de celule cu bastonaş şi 6milioane de celule cu con. În fovea centrală există doar celule cu con, iar pata oarbăeste lipsită de celule receptoare.

34

Fig.13. Celulele receptoarevizuale

Excitaţiile vizuale sunttransformate în impulsurinervoase, conduse de lasegmentul receptor (retina) laneocortexul vizual.

Fiziologia ochiului înexperimente, teorie şi

probleme

1. Tema experimentului:formarea imaginii pe retină.Materiale necesare: ochi devită, ace cu gămălie, suport cucleme, trusă de disecţie cubisturiu bine ascuţit, lumânare.Activităţi:

- îndepărtaţi de pe globulocular ţesutul adipos şimuşchii;- răzuiţi sclerotica şi coroidaochiului de vită până la retină,în dreptul petei galbene,

făcând o fereastră de 5/5mm pentru a-l face transparent;- fixaţi ochiul pe suport cu ajutorul clemelor;- aşezaţi ochiul într-o încăpere întunecată, iar în partea anterioarăaşezaţi o lumânare aprinsă- priviţi partea posterioară a ochiului şi remarcaţi trăsăturile imaginiiformate.

Formulaţi concluzia referitoare la imagine alegând din termenii de mai jos: reală,ireală, mai mare, mai mică, poziţia normală, răsturnată.

2. Tema experimentului: acomodarea ochiului.2.a. Reflexul pupilar � fotomotor de acomodare.

35

Fig. 14. Reflexul pupilar

Activităţi: unui elev aşezat în faţa unei surse luminoase, i se acoperă ochii şi seţine astfel 2-3 minute. I se cere elevului ca la descoperire să privească cu ochii largdeschişi spre lumină.

Formulaţi o concluzie cu privire la dimensiunea pupilelor, folosind termenii: mioză� micşorarea pupilei, midriază � mărirea pupilei şi corelaţi muşchii răspunzători cuefectul observat; stabiliţi importanţa pentru fiziologia vederii.

2.b. Acomodarea cristalinului pentru vederea obiectelor situate la diferitedistanţe. Imaginile lui Purkinje-Sanson.

Activităţi: într-o cameră obscură se aşează în faţa ochiului unui elev care priveşteîn depărtare, puţin lateral de axul antero-posterior al ochiului, o lumânare aprinsă şidin partea cealaltă, din acelaşi unghi privim spre pupila respectivă.

Rezultate: se pot observa trei imagini, din care două sunt drepte şi una răsturnată.Ele sunt imagini reflectate de: faţa anterioară a corneei, faţa anterioară a cristalinuluişi faţa posterioară a cristalinului.

Fig. 2.1.21. ImaginilePurkinje-SansonA � ochiul

neacomodat; B � ochiulacomodat. 1, 1� � imagini formatepe faţa anterioară a corneei; 2,

2� � imagini formate pe faţaanterioară a cristalinului; 3, 3� -

imagini formate pe faţaposterioară a cristalinului.

Cum s-au comportat cele trei structuri? Bifaţi răspunsul corect.După observarea celor trei imagini, i se cere elevului să observe un obiect apropiat.Ce se întâmplă cu dimensiunile date de feţele cristalinului?Ce s-a-ntâmplat cu convexitatea cristalinului?Concluzie: modificarea curburii cristalinului pentru formarea imaginii pe retină

poartă numele de acomodare vizuală pentru distanţă. În distanţele pentru care seface acomodarea vizuală se distinge un punct de depărtare maximă, dincolo de carenu se mai face acomodarea, situat la 6 m , iar cel de depărtare minimă, la careimaginile sunt încă clare, este situat la 12-15 cm.

36

2.c.Acomodarea cristalinului pentu o singură distanţă: se ţine un vârf decreion între textul tipărit şi ochi. Dacă se fixează textul, vârful de creion se vede difuz,iar dacă se fixează privirea asupra vârfului de creion textul nu se mai vede clar.Aceasta demonstrează faptul că cristalinul nu se poate acomoda, în acelaşi timp,pentru vederea clară a două obiecte aflate la distanţe diferite.

3. Tema experimentului: evidenţierea petei oarbe. Experienţa lui Mariotte.Materiale necesare: hârtie cu dimensiunile 20/15 cm.Activităţi: pe o bucată de hârtie de 20/15 cm se desenează două repere (o

cruciuliţă şi un disc negru) la o distanţă de 6 cm (distanţa aproximativă dintre celedouă pupile). Ochiul stâng fiind închis, se priveşte cu ochiul drept reperul aşezat la

stânga (cruciuliţa). Acest reper se vede clar, în timp ce reperul din dreapta (disculnegru) se vede difuz. Se apropie hârtia cu cele două repere privindu-se mereu acelaşireper (cruciuliţa).

Rezultat: se observă că, la o distanţă de circa 15 cm de ochi, discul negru nu sevede deloc.

Concluzie: la această distanţă, imaginea reperului negru se proiectează pe pataoarbă.

4. Acuitatea vizuală. Prin acuitate vizuală se înţelege capacitatea ochiului dea distinge cele mai mici amănunte ale obiectelor pe care le priveşte. Acuitatea vizualăse măsoară prin distanţa cea mai mică dintre două puncte, care sunt percepute separat.Cu cât distanţa dintre cele două puncte este mai mică, cu atât acuitatea este maimare.

Pentru a se determina acuitatea vizuală se folosesc tablouri cu litere,cifre sausemne de diferite mărimi.

5. Vederea cromatică se datorează celulelor cu conuri, cele cu bastonaşeneavând această proprietate. Celulele cu conuri sunt răspunzătoare pentru vedereaîn lumină puternică - vederea fotopică - şi pentru perceperea culorilor. Celulele cubastonaşe sunt stimulate de cantităţi mai mici de lumină, fiind răspunzătoare în specialpentru vederea în întuneric - vederea scotopică. Obiectele din natură au diferiteculori, care absorb radiaţia luminoasă cu lungimi de undă variate. Ochiul uman perceperadiaţii luminoase care au lungimi de undă cuprinse între 400 şi 800 nm (nanometri).

Culoarea albă este rezultanta suprapunerii celor şapte culori fundamentale alespectrului ROGVAIV.

Formaţiunea lentilă convexă lentilă concavă faţa anterioară a corneei faţa anterioară a cristalinului faţa posterioară a cristalinului

37

Afecţiunile globului ocular

1.2.2. Analizatorul acustico-vestibular

Urechea sau organul stato-acustic este formată din trei porţiuni: o porţiuneexternă, una mijlocie şi alta internă.

Redescoperiţi elementele anatomice componente, integrate în tabelul următor:

Devieri de ax: miopie, hipermetropie Anatomice Sfericitatea incompletă a corneei: astigmatism Lipsa de elasticitate a cristalinului: presbitism Lipsa unor tipuri de celule vizuale: daltonism, acromatopsie Fiziologice

Probleme de drenare a umorii apoase � glaucom

Defecte

Derivate din nutriţie � avitaminoză A Hemeralopie nocturnă

Pavilonul urechii Schelet fibrocartilaginos acoperit cu piele

Externă Conductul auditiv extern

- 2-3 cm � lungime - calibru 9 mm la deschiderea externă - calibru 4,5 mm la deschiderea internă - 2 porţiuni: cartilaginoasă, osoasă; căptuşite cu

piele, în grosimea căreia se găsesc glande ceruminoase care secretă cerumenul

Casa timpanului

- situată la baza piramidei osului temporal - membrana timpanică - lanţ de trei oscioare - fereastra ovală şi fereastra rotundă (2 orificii

acoperite cu membrane) Medie

Anexele cavităţii timpanului

- trompa lui Eustache - celulele mastoidiene � cavităţi pline cu aer

săpate în osul temporal

- osos - vestibul osos - canale semicirculare osoase - melc osos � cohleea

Urechea

Internă Labirint � sistem de canalicule

- membranos � pereţi din membrană fibro-elastică pe care sunt aşezaţi receptorii analizatorului acustic şi vestibular;

- vestibul membranos: utriculă şi saculă; - canale semicirculare membranoase; - melcul membranos � canalul cohlear.

38

Între labirintul osos şilabirintul membranos segăseşte perilimfa, iar înlabirintul membranos segăseşte endolimfa; ambelelichide au compoziţieasemănătoare cu cea alichidului cefalorahidian.

S e g m e n t u lperiferic

Receptorul acusticeste organul Corti, oformaţiune complexăgăzduită în melculmembranos.

Fig. 15. Sectiune prin cohlee.

Celulele receptoare auditive au polul superior prevăzut cu cili inclavaţi într-o membrană fibroasă, mobilă, fixată la un capăt de lama spirală osoasă � membranatectoria. Cilii celulelor receptoare învecinate sunt solidarizaţi la baza lor de o membranăsubţire - membrană reticulară, secretată de celulele de susţinere.

Celule receptoare se sprijină pe celule epiteliale de susţinere în formă defotoliu (celule Dieter); printre acestea se află celule de susţinere simple (Hensen).Între şirul intern de celule receptoare şi cele 3-4 şiruri externe, celulele pilieri(bastonaşe Corti) delimitează tunelul Corti. Funcţia acestuia este de a adăposti şi aproteja dendritele neuronilor senzitivi. Ansamblul de celule receptoare şi de susţinerecare alcătuiesc organul Corti este aşezat pe membrana bazilară, fixată cu un capătde lama spirală osoasă, şi cu celălalt capăt de ligamentul spiral.

La baza celulelor auditive, interne şi externe vin dendritele neuronilor senzitividin ganglionul spiral Corti, iar axonii formează nervul cohlear sau acustic, ramurăa nervului cranian VIII.

Receptorii vestibulari sunt maculele otolitice situate în utriculă, respectivsaculă şi crestele ampulare, localizate în ampulele (dilataţiile) de la baza canalelorsemicirculare. Celulele receptoare, ciliate ale acestor formaţiuni sunt înconjurate labază de dendrite ale neuronilor senzitivi din ganglionul Scarpa, ai căror axoni formeazăramura vestibulară a nervului acustico-vestibular.

39

Creastă ampulară Maculă otoliticăFig.16. Receptorii vestibulari

Fiziologia urechii în experimente şi probleme

A. Funcţia auditivă:A.1. Tema: evidenţierea rolului pavilionului urechii.Materiale necesare: spirt, vată, tub de cauciuc cu secţiunea de 0,8-1 cm şi

lungimea de 1,5-2 m, un ceasornic de masă.Activitate: pavilioanele celor două urechi sunt desfiinţate funcţional prin

introducerea câte unui capăt al tubului de cauciuc (după ce a fosr dezinfectat) înconductele auditive ale unui elev legat la ochi. Tubul de cauciuc, cu ceasornicul lipitde el, se poziţionează pe rând deasupra capului, în dreapta, în stânga etc. Elevul estesolicitat să identifice direcţia din care se aude ceasornicul. Ce se constată?

A.2. Tema: evidenţierea rolului conductului auditiv extern.Materiale necesare: tub de cauciuc, ceasornic, spirt, vată.

Segmente Analizatorul auditiv Analizatorul vestibular Receptorii organul Corti creste ampulare

macule otolitice Calea de conducere nervul cohlear sau acustic,

ramură a nervului cranian VIII.

ramura vestibulară a nervului cranian VIII

Proiecţia corticală partea anterioară a girusului temporal superior

partea posterioară a girusului temporal superior

40

Activităţi: unui elev, legat la ochi, i se introduce un capăt al tubului de cauciucîn conductul auditiv extern al unei urechi (înlăturându-se astfel rolul pavilionului). Lacapătul liber al tubului se ţine un ceasornic.

Rezultate: tic-tac-ul ceasornicului se aude perfect. Îndepărtând ceasorniculîntr-o parte nu se mai aude nimic, datorită suprimării rolului pavilionului.

Ce concluzii referitoare la pavilionul urechii şi conductul auditiv externdesprindeţi?

A.3. Tema: transmiterea vibraţiilor.Transmiterea vibraţiilor de la membrana timpanică la urechea internă se realizează

prin intermediul pârghiei unghiulare formată din cele 3 oscioare şi prin aerul cuprinsîn camera timpanică. În cazul în care timpanul este perforat, oscioarele sunt distrusesau este obturată fereastra ovală prin depunere de materie osoasă, se instaleazăsurditatea de transmitere. Vibraţiile sonore vor fi transmise în acest caz prinintermediul oaselor craniului şi prin lichidele urechii interne, segmentului receptor.

Materiale necesare: ceasornic, tampoane de vată.Activităţi: un elev legat la ochi, având conductele auditive astupate cu tampoane

de vată, aude tic-tac-ul ceasornicului aşezat pe frunte, osul tâmplei, pe apofizamastoidiană, indicând corect direcţia şi distanţa sursei sonore.

Subiectul care nu aude nici prin conducere osoasă � surditate de percepţiesau surditate centrală - nu poate beneficia de proteze auditive.

Concluzii: urechea umană percepe sunete cuprinse între 16-20000 vibraţii/sec,receptorul auditiv fiind un mecano-receptor de distanţă. Undele sonore sunt captatede pavilionul urechii, care le transmite timpanului prin conductul auditiv extern.Membrana timpanică preia vibraţiile primite şi le transmite lanţului de oscioare, carele transmite prin baza scăriţei la membrana ferestrei ovale. Vibraţiile acestei membranesunt preluate de perilimfă, iar aceasta le transmite endolimfei, ajungând astfel lacelulele senzoriale din organul Corti, care vor transforma stimulii auditivi în impulsnervos senzitiv.

Fig. 17.Transmiterea

vibraţiilor sonore(săgeţile albastre)

de la conductulauditiv extern la

receptorul auditiv.

41

Grupează componentele urechii folosind criteriul fiziologic în trei aparate: aparat decaptare şi dirijare a undelor sonore, aparat de transmisie şi aparatul de recepţie.

B. Funcţia vestibulară sau statokinetică:B.1. Probe vestibulare la om.B.1.1. Probe de echilibru staticTema: proba Romberg.Activităţi: subiectul stă drept cu braţele lipite de corp şi tălpile aşezate una înaintea

celeilalte, cu călcâiul alipit de vârful celuilalt picior şi ochii închişi. Dacă există o deficienţăvestibulară se produce o balansare a corpului spre partea cu deficienţa.

B.1.2. Probe de echilibru cineticTema: proba Weil-Basinski (mersul orb sau mersul în stea)Activităţi: într-o încăpere spaţioasă, un elev legat la ochi va efectua 6 paşi

înainte şi 6 paşi înapoi (cu spatele), pornind de lângă unul din pereţii camerei. Traseulurmat pentru dus-întors se înseamnă cu cretă divers colorată.

Deviaţia sub 45° în cinci �du-te-vino� este considerată normală; valori mai mariindică o leziune a labirintului de aceeaşi parte cu sensul devierii.

Concluzii: funcţia de echilibru este complexă deoarece datorită ei corpul îşimenţine poziţia în spaţiu, în timp de repaus şi în mişcare.

Celulele senzoriale ale receptorilor vestibulari sunt excitate respectiv de mişcareaotolitelor (maculele otolitice) şi a endolimfei (crestele vestibulare) la cea mai micăschimbare de poziţie a capului şi a corpului astfel:

! Canalele semicirculare orizontale sau laterale informează asupra mişcăriide rotaţie în jurul axului vertical al capului, iar canalele verticale informeazăasupra mişcării în jurul axelor orizontale (căderi, sărituri).! Variaţiile acceleraţiei liniare sunt percepute de receptorii utriculei şisaculei. Aceştia descarcă impulsuri şi în absenţa mişcărilor capului, impulsurice răspund de menţinerea capului ridicat.

Probleme

1. Pe o bară orizontală � face exerciţii de gimnastică un copil: stând în mâiniatârnat de bară, apoi stând pe bară cu capul în jos sprijinit pe mâini. În ce fel deechilibru se află? Definiţi cele două tipuri de echilibru.Care sunt receptorii ce vor recepţiona informaţiile despre poziţia corpului?

Aparatul Componentele urechii • de captare şi dirijare • de transmisie • de recepţie

42

2. Naturalistul elveţian Charles Jurine a înfundat urechile liliecilor cu ceară.Incapabili să mai distingă obiectele înconjurătoare, liliecii se izbeau de pereţi.Oare micile animale vedeau cu urechile?3. Un cosmonaut ajuns pe Lună, ar putea auzi zgomotul produs la plecarea deacolo a unei rachete?4. Cum se explică faptul că auzim când zboară o muscă sau un ţânţar, dar nuauzim un fluture?5. De ce când vrem să auzim mai bine, ţinem mâna pâlnie pe după ureche?6. De ce în pădure este greu să definim direcţia de unde vine sunetul?7. Sunetele se aud mai greu, sau chiar de loc, când vântul bate dinspre cel careascultă spre sursa sonoră. De ce?

1.2.3. Analizatorul olfactiv

Analizatorul olfactiv este un analizator chimic de contact � chemoreceptor.Simţul olfactiv, alături de cel gustativ, contribuie la aprecierea calităţii alimentelor,

la declanşarea reflaxelor digestive secretorii, facilitând digestia. De asemenea, simţulolfactiv controlează calitatea aerului inspirat prin detectarea substaţelor odorante cumiros plăcut ca şi a celor nocive.

Organul de simţ al mirosului, nasul, prezintă următoarele caracteristici:• Localizare: -în mijlocul feţei ;

- sub frunte.• Forma: de piramidă cu vârful între sprâncene, baza îndreptată în jos

unde se deschid orificiile nazale.• Despărţit de: - cutia craniană printr-o porţiune a osului etmoid;

- cavitatea bucală prin bolta palatină.• Compartimentat prin:

- o prelungire cartilaginoasă a osului vomer în două fosenazale.

Fosele nazale sunt căptuşite cu omucoasă nazală, care din punct de vederestructural şi funcţional prezintă două poţiuni:

a. respiratorie � vezi sistemulrespirator;

b. olfactivă � în parteaposterosuperioară a foselor nazale.

Fig. 18. Secţiune prin mucoasa olfactivă

43

Segmentul receptor (periferic)

Segmetul receptor al analizatorului olfactiv este reprezentat de o regiune specialăa muciasei nazale, denumită mucoasă olfactivă. Această mucoasă are o suprafaţăde 240 � 250 mm2 pentru fiecare fosă nazală şi este formată din epiteliu şi corion.Epiteliul mucoasei olfactive, la rândul lui este format din celule de susţinere, celulebazale şi neuroni bipolari (celule receptoare).1. Celulele de susţinere sunt celule cilindrice de tip epitelial situate la acelaşi nivel cucelulele olfactive, având rolul de a le izola.2. Celulele bazale sunt celule epiteliale mici care se sprijină pe corion.3. Celulele olfactive sunt celulele receptoare şi în acelaşi timp primul neuron al căiiolfactive (protoneuronul căii). O celulă olfactivă prezintă spre interiorul foselor nazaleo dendrită scurtă şi groasă, care se termină cu un buton olfactiv prevăzută cu 10 � 20cili olfactivi. Cilii au o mare densitate. Ei măresc suprafaţa receptoare pentrusubstanţele odorante. La extremitatea dinspre corion celula olfactivă prezintă oprelungire axonică, care după ce străbate corionul şi lama ciuruită a osului etmoid,intră în alcătuirea nervului olfactiv.

Fig. 19. Durata de viaţă a celulelor receptoare � receptorii olfactivi se formează perma-nent din celulele de bază

Corionul este o pătură de natură conjunctivă. În grosimea sa se află glandemucoase cu rol în umezirea mucoasei nazale.Segmentul intermediar sau de conducere

44

Segmentul de conducere are 2 poţiuni:1. axonii celulelor olfactive, care formează nervul olfactiv şi2. tractul olfactiv = prelungirile axonice ale celulelor mitrale.

Fig. 20. Calea de conducere olfactivă

Axonii celulelor olfactive bipolare pornesc de la polul bazal al acestora şi seinmănunchează câte 10-20 formând nervul olfactiv; mănunchiurile de fibre străbatlama ciuruită a osului etmoid şi se termină în bulbul olfactiv, unde fac sinapsă cuneuronii mitrali multipolari (celulele mitrale). Aceşti neuroni reprezintă al doilea neuronal căii olfactive (deutoneuronul căii). Axonii celulelor mitrale formează tractul olfactivcare ajunge în aria corticală olfactivă din girusul hipocampic.

Segmentul centralEste reprezentat de aria olfactivă din scoarţa cerebrală, unde excitaţiile primite

de la receptorii olfactivi sunt transformate în senzaţii de miros.

Fiziologia analizatorului olfactiv în teorieMirosul este foarte înrudit cu gustul, ambele fiind simţuri chimice. Este denumit

de unii autori �gust de la distanţă�; este cel mai vechi simţ din lumea animală.

Substanţele care provoacă excitarea receptorilor olfactivi se numesc substanţeodorante sau mirositoare, iar senzaţiile se numesc mirosuri.

45

Pentru ca o substanţă mirositoare să provoace excitarea receptorilor olfactivieste necesar ca ea să se găsească într-o concentraţie suficient de mare în aerulinspirat, încât să atingă pragul de excitaţie, care variază de la o substanţă la alta;unele au un prag foarte scăzut pe când altele îl au ridicat.

Concentraţia prag variază în funcţie de modul cum se realizează sinapsele dintrecelulele receptoare şi cele mitrale:

• la animalele macrosmatice (cu miros bine dezvoltat, cum sunt câinele,căprioara etc.) o celulă olfactivă face sinapsă cu 10-15 celule mitrale;

• la animalele microsmatice (cu miros mai slab dezvoltat, dintre care faceparte şi omul) 2-5 celule olfactive fac sinapsă cu o singură celulă mitrală;

• la animalele anosmatice mirosul lipseşte.

Alte condiţii pentru ca substanţele odorante să producă excitarea receptorilorşi respectiv senzaţia de miros:

• să se dizolve în lichidul de pe suprafaţa mucoasei olfactive;• aerul încărcat cu substanţe mirositoare să ajungă la mucoasa olfactivă;• starea mucoasei olfactive � dacă este prea umedă sau prea uscată, celulele

olfactive nu pot fi excitate şi nu se produc senzaţii olfactive.Sensibilitatea olfactivă este şi în funcţie de:

a. vârstă: la copii este mai scăzută decât la adulţi;b. sex: la bărbaţi acuitatea olfactivă este mai accentuată decât la femei;c. starea fiziologică: la femei creşte înainte şi în timpul menstruaţiei şi

atunci când sunt gravide;d. temperatură şi presiune.

Adaptarea constă în scăderea sensibilităţii olfactive pentru anumite substanţemirositoare, deşi acestea continuă să acţioneze asupra receptorului. Procesul deadaptare al simţului mirosului se produce foarte rapid şi este specific numai pentru unanumit miros, celelalte mirosuri percepându-se în mod normal. Un exemplu de adaptareîn constituie �obişnuinţa�: dacă intrăm într-o încăpere unde s-a mâncat peşte sauceapă ne izbeşte un miros foarte puternic, însă cei aflaţi de mai mult timp în încăpereaproape că nu îl sesizează.

Testarea acuităţii olfactive se realizează cu un aparat special numit olfactometru.Cu acest aparat se poate determina pragul de excitaţie pentru fiecare substanţămirositoare, precum şi variaţiile sensibilităţii în anumite condiţii.

Pierderea temporară a simţului mirosului este un fenomen frecvent. De multeori este urmarea unei răceli. În astfel de cazuri mucoasa nazală se umflă şi produceo mare cantitate de mucus. Şi alte circumstanţe pot modifica sensibilitatea la mirosuri.Mirosurile considerate mai devreme plăcute de către o femeie gravidă pot deveniinsuportabile. În unele stări patologice, mirosul poate fi afectat fără ca organele mirosuluisă fie lezate. Cauza poate fi o tumoare cerebrală, dar şi epilepsia, boli ce pot modificasimţul mirosului. Fumatul exagerat poate duce la o anosmie parţială pentru toate

46

mirosurile. Hiperosmia este întâlnită în isterie, în anumite afecţiuni cerebrale, încreşterea presiunii intracraniene. În tumorile cerebrale care afectează îndeosebi lobulfrontal sau temporal, o substanţă mirositoare introdusă într-o nară poate fi localizatăpe partea opusă. Acest fenomen se numeşte aloestezie olfactivă.

Fiziologia analizatorului olfactiv în experimente

Tema : acuitatea olfactivă � olfactometrie.Materiale necesare: olfactometru, substanţe: benzină, oţet, parfum, vanilie,zeamă de usturoi.Activităţi şi aplicaţii:a.Determinaţi cu ajutorul olfactometrului acuitatea olfactivă pentru: vanilie, oţet,

usturoi şi parfum, la ambele nări.Olfactometrul este alcătuit dintr-un tub orizontal de sticlă, gradat în unităţi olfactive

sau olfacţii. O olfacţie corespunde la 1 cm de pe scală. La unul din capete tubul estesubţiat şi îndoit în sus � este partea care se introduce în narină. Tubul de sticlă esteînconjurat de un tub din material poros, care se poate îmbiba cu diferite arome =substanţele de testat.

Subiectul introduce într-una din nări tubul olfactometrului, iar cealaltă nară esteastupată cu vată. Inspiră profund de câteva ori. Experimentatorul deplasează lenttubul poros al olfactometrului dinspre diviziunea 0. Când subiectul percepe mirosul seconsemnează acuitatea olfactivă, citind gradaţia de pe scala tubului de sticlă.

Se va determina acuitatea olfactivă pentru cele 4 substanţe notate mai sus şipentru ambele nări.

Rezultatele vor fi înscrise într-un tabel.

Comparaţi acuităţile olfactive pentru substanţele testate şi pentru cele două narine.Omul are sensibilate olfactivă foarte mare pentru: mercaptan folosit în depistarea

scurgerilor de CH4 (gaz metan), clor, amoniac, H2S, camfor, fenol, eter.b. Testaţi care din următoarele două substanţe: benzină şi oţet are pragul de

sensibilitate olfactivă mai scăzută.c. Solicitaţi unui coleg să inspire timp de 5 minute aer în care se găseşte o cantitate

crescută de substanţă odorantă. Va constata că, după un timp, nu va maisimţi mirosul respectiv. De ce? Înlocuiţi substanţa odorantă cu alta şi veţiconstata că simte mirosul acesteia. Care este concluzia?

Ştiaţi că...• Nicăieri în altă regiune a corpului, sistemul nervos nu are celule care să vină

în contact direct cu mediul extern, ca şi în cazul celulei olfactive.

47

1.2.4. Analizatorul gustativ

Analizatorul gustativ recepţionează şi prelucrează excitaţiile determinate deproprietăţile chimice ale substanţelor sapide, solubile în salivă, care intră în contact cumucoasa bucală. Este un analizator chimic de contact - chemoreceptor.

Structura mucoasei lingualeMucoasa linguală este epiteliul care acoperă limba şi este continuarea mucoasei

bucale; are culoare roz, nuanţă ce variază în funcţie de starea de sănătate a organismului.Mucoasa linguală nu are aceeaşi grosime pe toată întinderea limbii, astfel:

- pe faţa inferioară (ventrală) este foarte subţire şi transparentă;- pe margini este mai îngroşată;- pe faţa superioară (dorsală) are cea mai mare grosime.Este formată din ţesut epitelial pavimentos stratificat şi din corion.

Segmentul receptor sau perifericReceptorii gustativi sunt mugurii gustativi. Mugurii gustativi sunt în număr:

a. mare � în papilele gustative;b. redus � în mucoasa labială, mucoasa obrajilor, palatină, amigdaliană,

pe peretele posterior al faringelui şi pe epiglotă.Un mugure gustativ este alcătuit din celule senzoriale gustative cu cili (cu rol de

celule receptoare), celule bazale şi celule de susţinere. Într-un mugure gustativ seaflă 5-20 celule senzoriale. Acestea sunt continuu reînnoite după circa 4-10 zile, datoritădegenerării ca urmare a intrării în contact cu alimentele condimentate, fierbinţi. Fiecare

celulă senzorialăgustativă are:• la vârf polulapical, 3 - 6 cili, ceajung prin porulmugurelui gustativ lasuprafaţa limbii,unde vin în contactcu substanţelesapide, iar• la polul bazal esteconectată cuterminaţii nervoaseaferente ale nervilorgustativi, careconduc sensibilitateagustativă.

Fig. 21. (a) Limba - faţa superioară, (b) papile caliciforme, (c)secţiune transversală prin papila gustativă

48

Mucoasa linguală prezintă pe faţa superioară, nişte ridicături numite papile.După rolul pe care-l îndeplinesc, acestea sunt:

a. papile cu rol gustativ:- caliciforme (circumvalate):

• de forma unor cupe (calix = cupă);• în număr de 9-10;• aşezate în forma literei V la baza limbii, cu deschiderea spre vârful

acesteia;• alcătuire:

# o parte centrală de formă cilindrică, numită mamelon;# un şanţ circular (şanţul papilar), dispus în jurul mamelonului,

a cărui adâncime este egală cu înălţimea mamelonului;# un caliciu sau cadru periferic, care înconjoară şanţul

circular.- fungiforme :

• de forma unor ciupercuţe (fungi = ciupercă);• în număr de 150-200;• aşezate spre vârful şi marginile limbii;• alcătuire:

# o porţiune subţire numită pedicul care prezintă la vârf oumflătură numită cap;

• au muguri gustativi în mucoasa care acoperă faţa superioară acapului, cu aceeaşi structură ca şi mugurii gustativi din papilelecircumvalate.

- foliate (folium = foaie):• forma filelor de carte sau a unor cute verticale paralele între ele;• aşezate pe părţile postero-laterale;• conţin mugurii gustativi cu aceeaşi alcătuire ca a mugurilor gustativi

din papilele circumvalate;b. papile cu rol în perceperea sensibilităţii tactile, termice, presionale şi de durere:- filiforme (filum = fir):

• forma cilindrică sau conică, cu un mănunchi de prelungiri filiformeîn vârf;

• răspândite pe toată faţa superioară a limbii;• nu conţin muguri gustativi, deci nu au rol în sensibilitatea gustativă;• conţin receptori tactili, termici de presiune şi durere;

Vârful limbii, bogat inervat, conţine receptori tactili, termici şi dureroşi.În mucoasa linguală se găsesc şi numeroase glande mucoase, care secretă

mucus, cu rol important în funcţii digestive şi de protecţie.

49

Segmentul de conducere (intermediar)

Segmentul de conducere este reprezentat de calea gustativă formată din fibrelesenzoriale gustative ce aparţin nervilor cranieni VII, IX şi X, care conduc excitaţiilede gust de la receptorii gustativi la centrul gustativ din scoarţa cerebrală.

Segmentul central

Segmentul central este localizat în aria gustativă din scoarţa cerebrală, situatăîn aceeaşi zonă care deserveşte sensibilitatea cutanată a feţei, în partea inferioară agirusului postcentral.

Fiziologia analizatorului gustativ în teorie

Receptorii gustativi sunt mugurii gustativi ai papilelor gustative caliciforme,fungiforme şi foliate. Stimulii specifici excită cilii celulelor receptoare gustative,generând un impuls nervos, care este condus pe calea nervului gustativ la centrulgustativ din scoarţa cerebrală, unde se transformă în senzaţie gustativă.

Substanţele sapide sunt substanţele care provoacă senzaţii gustative.Substanţele sapide sunt împărţite în 4 grupe fundamentale (acru, amar, dulce şi sărat)şi combinaţii ale acestora. Combinaţiile complexe ale gusturilor fundamentale suntasociate cu senzaţii olfactive şi bucofaringiene (tact, temperatură, durere).

Un stimul gustativ provoacă excitarea receptorilor gustativi numai dacă se dizolvăîn apă sau în salivă; alimentele insolubile nu excită celulele senzoriale gustative şi nuproduc senzaţii gustative. Aşadar, stimulul specific este substanţa sapidă dizolvată înapă sau salivă.

Excitaţia nu se poate produce dacă excitantul este într-o concentraţie preamică. Concentraţia cea mai mică pentru care are loc perceperea gustului se numeşteprag de excitaţie. Pragul de excitaţie gustativă:

- variază de la o substanţă la alta; receptorii au sensibilitate maximăpentru substanţele amare;

- este mai ridicat la persoanele care gustă produse alimentare diverse,de exemplu degustătorii de vinuri = persoane cu sensibilitatea gustativăridicată;

- depinde de concentraţia substanţei.

Formarea senzaţiei de gust este condiţionată şi de temperatura substanţei. Osoluţie la o temperatură prea scăzută sau prea ridicată nu provoacă senzaţia de gust.Temperatura optimă a substanţelor pentru a se percepe gustul acestora este cuprinsăîntre 20-37 oC.

50

În formarea senzaţiilor gustative este importantă şi starea mucoasei linguale.Dacă este prea uscată sau prea umedă (acoperită cu mucus) nu se percepesenzaţia de gust.

Intensitatea senzaţiilor gustative depinde de :

- concentraţia substanţei în soluţie;- întinderea suprafeţei linguale pe care activează excitantul;- numărul receptorilor excitaţi.

La nivelul mucoasei bucale, alături de receptori gustativi se află şi receptoripentru sensibilitatea termică, tactilă şi dureroasă. Alimentele excită mai întâireceptorii tactili, foarte numeroşi în papilele filiforme, ceva mai târziu pe cei termicişi apoi receptorii gustativi. Receptorii pentru rece predomină în partea anterioară alimbii, iar cei pentru cald în partea posterioară. Partea centrală a suprafeţei limbiinu percepe nici cald nici rece. Vârful limbii are o înaltă sensibilitate la temperatură,durere şi atingere. Receptorii pentru durere � nociceptorii reprezintă în cadrulmucoasei bucale 25-40% din totalul receptorilor, în timp ce în ţesuturile dinţilor sunt75 de mii pe cm2, iar la nivelul tegumentului 200 pe cm2.

Efectele drogurilor asupra gustuluiAnumite droguri au o acţiune electivă asupra senzaţiilor gustative, abolind

unele şi nemodificând altele. De exemplu, aplicând pe limbă un decoct de frunze deGymnema sylvestre, dulcele şi amarul nu mai sunt percepute, dar gusturile saline şiacide se păstrează. Cocaina aboleşte toate senzaţiile gustative dar şi sensibilitateagenerală, diferitele senzaţii dispărând în următoarea ordine: durere, amar, dulce,salin, acid şi tactil.

Fiziologia analizatorului gustativ în experimente

1. Puneţi pe limbă un cristal de sare sau o bucăţică de zahăr. Din ce cauzăgustul acestora se simte mai slab decât atunci când sunt dizolvate?

2. Determinarea ariilor gustative pentru gusturile de bază.Aplicaţi pe suprafaţa limbii, succesiv, tampoane de vată îmbibate cu soluţii

sapide (dulci, sărate, acre, amare), în concentraţii optime, la temperatura de comfortşi în cantităţi egale, pentru:

Dulce � zahăr dizolvat în apă;Sărat � sare dizolvată în apă;Acru � zeamă de lămâie;Amar � chinină.

51

Subiectul clăteşte cavitatea bucală cu apă distilată înainte de experimentare.Se înmoaie un tampon de vată în soluţie de zahăr, cu care experimentatorul atinge maimulte puncte ale limbii subiectului. Pe un desen ce reprezintă limba se notează zona încare a fost perceput gustul dulce.

Subiectul clăteşte cavitatea bucală cu apă distilată şi se va proceda la fel şipentru celelalte substanţe, delimitând pe desenul ce reprezintă limba şi ariile pentrucelelalte gusturi fundamentale.

3. Care este semnificaţia adaptativă a faptului ca substanţele dulci au un prag deexcitaţie mai ridicat decât substanţele amare?

4. De ce intensitatea excitaţiei gustative la o anumită concentraţie a substanţeieste mai mare când excitantul acţionează pe o suprafaţă mai mare a limbii?

5. Cereţi unui coleg să-şi obtureze nările cu vată şi să închidă ochii. Rugaţi-l săguste diferite alimente şi lichide şi să spună ce a gustat. Puteţi folosi: lapte, apă, suc,măr fără coajă, cartof fără coajă, roşie etc. Ce concluzie desprindeţi?

6. Ţineţi o bomboană în aceeaşi parte a cavităţii bucale. După 5 minute nu veţimai simţi gustul ei. Explicaţi de ce.

1.2.5. Analizatorul tactil termic şi dureros

Pielea

Analizatorul cutanat este un analizator fizic de contact.Segmentul periferic este reprezentat prin exteroceptori specializaţi pentru a

primi anumite excitaţii din mediu extern: atingeri, presiune, rece, cald şi se află lanivelul tegumentului (pielii) şi a mucoaselor.

Pielea este un ţesut conjunctivoepitelial care acoperă, pe toată întinderea sa,suprafaţa externă a organismului. Culoarea sa variază cu condiţiile în care trăieşteorganismul şi cu starea lui fiziologică.

Este un organ elastic şi impermeabil pentru unele soluţii şi unele gaze, precumşi pentru microbi.

Are o întindere de aproximativ 1,8 m2 şi o grosime variabilă, între 1 şi 4 mm, dela o regiune la alta.-

52

Caractere anatom ice Receptori Rol Format dintr-un ţesut epitelial stratificat, în care se pot distinge două pături: - pătura cornoasă - un strat lucid (celule

poliedrice) şi un strat cornos (celule cu aspect de solzi) care se descuam ează

- nu se găsesc

Epi

derm

ul

- pătura mucoasă formată din stratul bazal sau generator (celule cilindrice, având în citoplasmă granulaţii de melanină, celule cu proprietatea de a se divide intens), stratul celulelor poliedrice şi stratul granular

- fibre nervoase intraepidermice terminate în �butoni�

- recepţionează informaţii dureroase

- terminaţii nervoase intradermice sub formă de terminaţii libere şi sub formă de corpusculi tactili, numiţi corpusculi Meissner

- recepţionează excitaţiile de atingere

- corpusculi Krause

- recepţionează excitaţiile termice (rece)

- corpusculi Ruffini

- recepţionează excitaţiile termice (cald)

- discurile Merckel

- recepţionează excitaţiile de atingere

Der

mul

Ţesut conjunctiv form at din: - stratul papilar, care trimite spre

epidermă proeminenţe conice numite papile dermice care, în regiunea palmară a degetelor, determină ridicături liniare sau curbe numite crestele epidermice, carateristice individului � amprente

-

- stratul reticular, cu: glandele sebacee, muşchii erectori ai părului, precum şi leucocite şi elemente ale ţesutului reticulo-endotelial ce dau pielii un caracter de organ hematopoietic

- corpusculi Vater-Pacini

- recepţionează excitaţiile de presiune

- Corpusculi Vater-Pacini

- recepţionează excitaţiile de presiune

- Corpusculii Golgi � în pul-pa degetelor

- răspund excitaţiilor de tensiune

Hip

oder

mul

Ţesut conjunctiv lax format din celule adipoase care acum ulează grăsimea. La nivelul lui se găsesc glom erulii glandelor sudoripare, bulbii firelor de păr, vase sanguine şi vase limfatice.

- Coşuleţe nervoase la baza folicu-lilor piloşi

- recepţionează excitaţiile tac-tile de atingere a firului de păr

foliculilor

53

Producţiile pielii

Fiziologia pielii în teorie şi experimente

Funcţiile pielii:Protecţie împotriva:! loviturilor! microbilor! radiaţiilor solare, prin stratul bazal în care se acumulează melanină = ecranprotector! unor lichide şi gaze, un rol important avându-l grăsimile! protejarea vârfului degetelor prin producţiile cornoase: unghiile.Respiraţie: prin piele se elimină în 24 de ore 4 l CO2 la adultExcreţie: prin eliminarea sudorii la nivelul porilor, proces numit transpiraţie sausudoraţie. Sudoarea = o soluţie apoasă cu o compoziţie foarte complexă,asemănătoare cu cea a uriniiProducerea sudorii este condiţionată de factori ca:! temperatura mediului extern! ingestia de apă sau diferite băuturi

Tipul producţiei

Caracteristici

Producţiile cornoase � fanere cutanate a. Părul

- Alcătuit din două părţi: rădăcina vie şi tulpina. Tulpina conţine celule keratinizate precum şi celule încărcate cu pigmenţi care dau culoarea părului. Când acestea se distrug şi în tulpină pătrund bule de aer, părul capătă reflexe argintii (albeşte). La bătrâneţe, din cauza atrofierii papilelor, părul cade � calviţie, dar căderea se poate produce şi din cauze patologice la o vârstă tânără � alopecie.

b. Unghia - Alcătuită din corp şi rădăcină înfiptă în piele. Celulele marginii sale terminale formează matricea, porţiune prin care unghia creşte continuu. Între corpul unghiei şi rădăcină se află o porţiune albicioasă, de formă semilunară numită lunulă.

Producţiile glandulare a. Glande

sudoripare

- Glande tubuloase care se deschid la suprafaţa pielii prin pori. Sunt în număr de aproximativ 2000000 şi sunt mai numeroase în palmă, talpă, axilă, frunte.

b. Glande sebacee

- Sunt glande mici, acinoase aşezate în derm şi secretă o substanţă groasă numită sebum. Când secreţia glandelor este insuficientă pielea are un aspect solzos şi se usucă � ihtioză. Când secreţia este prea mare pielea are un aspect gras, unsuros � seboree.

c. Glande mamare

- Existente numai în pielea dn regiunea pieptului, unde formează organe speciale numite mamele şi secretă laptele matern.

54

! efortul fizic! activitatea rinichilor! starea fiziologică a organismului.Organismul pierde prin transpiraţie, în mod normal, în 24 de ore, 800 ml apă. Pentrutransformarea acesteia în vapori sunt necesare aproximativ 400 cal/24 ore (calorie).În felul acesta organismul pierde o parte din căldura sa, contribuind astfel la menţinereatemperaturii constante a corpului (termoreglare).Termoreglare prin: vasodilataţie, vasoconstricţie, evapotranspiraţie. Centrii nervoşi aitermoreglării se află în hipotalamus.Sensibilitate; pielea reprezintă segmentul periferic al analizatorului cutanat şi îşiîndeplineşte rolul de organ de simţ prin terminaţiile nervoase libere sau prin terminaţiilenervoase incapsulate.Depozit:! Acumulează o importantă cantitate de grăsime la nivelul hipodermului. Aceastaeste o importantă rezervă energetică.! Depozit de sânge - prin bogata vascularizaţie de la nivelul dermului.Metabolică:! Prin secreţia sudorii intervine în metabolismul apei şi a sărurilor minerale.! La nivelul pielii se formează:! pigmetul melanic, cu rol de protecţie! vitamina D! histamina � o substanţă organică ce intervine în vasodilataţie.Absorbţie: în mică parte ea permite trecerea unor substanţe cu importanţă în practicamedicală:! unguente, frecţii, băi cu anumite substanţe (iodate, sulfurate, clorurate, acidulate,electroterapie etc.)! radiaţii infraroşii - emise de orice corp cald, sunt absorbite de celulele pielii,producând încălzirea acestora, ceea ce determină creşterea metabolismului local şivasodilataţie locală.! Proiecţie a vectorilor electrici generaţi de activitatea metabolică a fiecărei celule,pielea reprezentând astfel învelişul unui volum � conductor. Ei sunt înregistraţi de pesuprafaţa corpului sub forma electrogramelor (EKG, EEG, electromiogramă,electroretinogramă).

Experimente:1. Tema: determinarea sensibilităţii tactile prin esteziometrie.

Discriminarea spaţială (testul compasului, adică perceperea izolată a douăexcitaţii aplicate simultan).Material necesar: esteziometrul Weber. Acesta este un aparat alcătuit dintr-origlă metalică gradată, susţinută de un mâner plasat la mijlocul ei. Pe riglă se găsesc

55

doi cusori, situaţi de o parte şi de alta a mânerului şi care pot fi deplasaţi de la mijloccătre extremităţile riglei. Distanţa cu care se deplasează un cursor se citeşte periglă. La capetele inferioare ale cursorilor se pot aplica două vârfuri ascuţite.Activităţi:• unui elev care serveşte drept subiect i se aplică pe diferite regiunitegumentare esteziometrul. Un cursor rămâne la zero, celălalt se deplaseazăprogresiv în lungul riglei. În felul acesta se măreşte spaţiul între cele douăvârfuri şi se citeşte pe riglă distanţa la care se găsesc, când subiectul declarăcă simte două puncte de contact. În lipsa esteziometrului se poate folosi uncompas sau un şubler.Distanţa cea mai mică pentru care vârfurile sunt percepute separat reprezintăacuitatea tactilă a regiunii respective.Se poate determina pragul sensibilităţii tactile a diferitelor regiuni ale corpului.Rezultate: consemnaţi câteva valori pentru regiunile tegumentare testate.• cu vârful unui creion trasăm pe suprafaţa braţului câte o cifră pe care subiectultrebuie să o indice. Răspunsul depinde de acuitatea tactilă a ariei tegumentare.

2. Determinarea sensibilităţii termice. Capacitatea de diferenţierea intensităţii excitaţiilor termice este mică şi dependentă de temperatura regiuniicutanate asupra căreia acţionează excitanţii termici, putând fi apreciată numaiîn mod comparativ de �mai cald� sau �mai rece�, deci calitativ şi nu cantitativ.Materiale necesare: trei vase cu apă la temperaturi diferite: I (15ºC),II(30ºC), III (45ºC).Activitate: introducem mâna dreaptă în vasul cu apa la 15º şi mâna stângăîn vasul cu apa la 45º. După 5 min, ambele mâini se introduc simultan în vasulcu apă la temperatura de 30º.Rezultat: vom avea senzaţia de cald pentru mâna care, în prealabil a fostţinută în apa la 15º şi senzaţia de rece pentru mâna care fusese ţinută în apăla 45º. Formulaţi o concluzie referitoare la acuitatea termică.

Să revedem informaţiile şi să concluzionămSegmentul periferic: receptorii din tegument.Segmentul de conducere:

- nervul cranian V � sensibilitatea tegumentară a capului- fibre nervoase senzitive din structura nervului spinal, care se continuăcu căile ascendente ale sensibilităţii exteroceptive tactile, termice şidureroase - pentru sensibilitatea tegumentară a corpului, cu excepţiategumentului capului

Segmentul central- aria sensibilităţii generale a corpului situată în girusul postcentral, lobulparietal.

56

1.3. Sistemul endocrin

Ştiinţa care se ocupă cu studiul glandelor endocrine poartă denumirea deendocrinologie.

Cel care a introdus pentru prima dată expresia de �secreţie internă� a fostClaude Bernard (1855). Printre primii cercetători în acest domeniu se numără şisavantul român C. I. Parhon.

Glandele din organism se împart în trei categorii:

• Glande cu secreţie externă sau exocrină:o Grec. exo = în afară; krynein = a secreta.o Prezintă canal de secreţie prin care produşii de secreţie sunt

eliminaţi fie la suprafaţa pielii, fie în cavităţi.o Exemple: glande sudoripare, glande salivare, mamare.

• Glande cu secreţie internă sau endocrină:o Grec. endo = înăuntru.o Secretă substanţe cu structură chimică caracteristică, denumite

hormoni (ormao = a excita), pe care le varsă direct în sânge,limfă sau alte componente ale mediului intern.

o Nu prezintă canal de secreţie.o Exemple: hipofiza, epifiza, tiroida, paratiroidele, timusul şi

suprarenalele.

• Glande mixte:o Prezintă secreţie dublă:

a. o secreţie externă printr-un canal;b. o secreţie internă (hormonală), direct în sânge.

o Exemple: pancreasul, glandele genitale.Funcţii:

• Coordonează şi controlează buna funcţionare a organismului• Conlucrează cu sistemul nervos în coordonarea şi integrarea organismului

în mediul de viaţăSistemul endocrin este alcătuit din totalitatea glandelor endocrine din organism.Între sistemele de coordonare nervoasă şi hormonală există o strânsă

interdependenţă funcţională. Cele două mecanisme se completează:• cel nervos este rapid şi de scurtă durată;• cel hormonal este mai lent şi de lungă durată.

Concentraţiile hormonilor în sânge sunt reglate prin mecanisme feed-back � oreducere a concentraţiei hormonului respectiv stimulează secreţia, iar o creştere aconcentraţiei sale inhibă secreţia.

Dereglările funcţionale ale glandelor endocrine sunt hipofuncţiile (grec. hypo =sub) sau hiperfuncţiile (grec. hyper = peste) acestora, când apar manifestăricaracteristice constituind simptomatologia patologiei endocrine.

57

Disfuncţionalităţi ale sistemului endocrin

Glanda endocrină

Hormonul secretat HIPERSECREŢIE HIPOSECREŢIE

STH (somatotrop)

- în copilărie produce gigantism � peste 2 m înălţime; - la maturitate produce acromegalia � creşterea exagerată a extremităţilor

- în copilărie produce nanismul; - la adult produce caşexia hipofizară, caracterizată prin atrofii ale organelor, căderea părului, a dinţilor şi a unghiilor, regresia organelor genitale, sterilitate şi în final moarte.

Hipofiza - anterioară - posterioară ADH

(antidiuretic) - scade diureza şi creşte concentraţia urinei; - creşte tensiunea arterială; - creşte peristaltismul intestinal.

- determină diabetul insipid care se manifestă prin poliurie, concomitent cu polidipsie şi printr-un puternic dezechilibru mineral.

Tiroida Tiroxina (T4) şi triio-dotironina

(T3)

- determină apariţia bolii Basedow-Graves, caracteri-zată prin exoftalmie (globi oculari proeminenţi) înso-ţită de guşă exoftalmică, creşterea în volum a tiro-idei, pierderea în greutare, nervozitate, tremurături ale mâinilor, piele caldă şi unedă, scădere în greutate.

- în copilărie duce la nanism însoţit de cretinism, deformaţii osoare, defecte ale dentiţiei, piele uscată şi îngroşată, guşă endemică; - la maturitate duce la apariţia mixedemului (infiltrarea ţesutu-rilor cu o substanţă mucopro-teică, electroliţi şi apă), creşterea în greutate, căderea părului, piele uscată şi îngroşată, anemie.

Glandele paratiroide

PTH parathormon

- produce boala Reck- klinghausen, caracterizată prin decalcifiere osoasă, urmată de deformări şi fracturi spontane, depuneri fosfocalcice în ţesuturile moi şi formarea de calculi urinari.

- la copii determină dezvoltarea defectuoasă a dinţilor şi întârzi-ere mintală; - la adulţi produce tetanie (creşterea excitabilităţii neuro-musculare, spasme ale muscu-laturii striate sau netede), scăde-rea forţei musculare şi calcifiere.

Glandele suprarenale cortico-suprarenala

Mineralo-corticoizii (aldoste-ronul) Glucocorti- coizii (cortizolul)

- produc boala lui Conn (provocată de excesul de al-dosteron) caracterizată prin creşterea masei sângelui circulant şi hipertensiune arterială. - produc boala lui Cushing, boală ce se manifestă prin obezitate, hipertensiune arterială, hiperglicemie.

- boala Adison, care se manifestă prin melanodermie (colorarea pielii în brun), astenie, scăderea eficienţei neu-romusculare, tulburări gastro-intestinale şi cardio-vasculare, scăderea în greutate, diminuarea funcţiei imunitare.

58

Primul extract de insulină a fost realizat de către savantul român N.Paulescu în 1921.

Hormonii locali

Sistemul endocrin, pe lângă glandele endocrine descrise, mai cuprinde şi celuleproducătoare de hormoni locali, răspândite în organism sub forma unor grupuri(populaţii) de celule secretoare. Acestea constituie sistemul endocrin difuz sauparacrin.

Principalii hormoni locali

HORMONI LOCALI FUNCŢII PRINCIPALE Histamina, serotonina Stimulează musculatura viscerală, participă în reacţii

imunitare. Renina, angiotensina Determină contracţia arteriolelor şi creşterea presiunii

arteriale. Gastrina, enterogastronul, secretina, pancreozimina

Intervin în reglarea şi coordonarea activităţilor motorii şi secretorii digestive.

Prostaglandinele Modulează activităţile celulare.

Pancreasul endocrin

Insulina - se caracterizează prin hipoglicemie, care afectea-ză în special SNC (mare consumator de glucoză), mergând până la instalarea comei (pierderea stării de conştienţă).

- duce la apariţia diabetului zaharat, caracterizat prin: hiperglicemie glicozurie poliurie polifagie polidipsie - scăderea în greutate, urmată de instalarea comei diabetice.

Testicul endocrin

Testosteron - se manifestă prin eunucoidism, tulburare care se produce înainte de pubertate, provocând o pubertate tardivă şi incompletă, sau după pubertate determină regresia caracterelor sexuale secundare.

Hormonii sexuali

- sindromul androgenital, caracterizat la femei prin �masculinizare�, iar la copii prin stoparea creşterii şi apariţia unei pubertăţi precoce.

59

Ştiaţi că:• utilizarea hormonilor steroizi de către atleţi produce o mărire temporară a

capacităţii fizice a organismului, în detrimentul sănătăţii. Evidenţele medicalearată că steroizii produc la bărbaţii tineri sterilitate şi mărirea prostatei, iar lafemei dezvoltă caractere sexuale masculine, opresc ovulaţia şi menstruaţia.Hormonii steroizi în exces pot provoca chiar moartea, prin producerea de cancerla ficat şi tumori renale.

Glande

exocrine

Glande lacrimale

Glande sudoripare

Glande sebacee

Glande ale sistemului digestiv

Glande mixte

Glande endocrine

Ovare Testicule Pancreas

Suprarenale

Timusul

Paratiroide

Tiroida

Epifiza

Hipofiza

Roluri:

! coordonează activitatea diferitelor sisteme de organe

! coordonează creşterea şi dezvoltarea organis-mului

! reglează metabolismul ! menţin homeostazia ! împreună cu sistemul

nervos integrează or-ganismul în mediul de viaţă.

Să revedem informaţiile şi să concluzionăm:

Glandele din organism şi rolul lor:

60

B. Mişcarea1.1. Sistemul locomotor

Sistemul locomotor este alcătuit din diferite tipuri de ţesuturi: conjunctive,musculare care participă la formarea scheletului, articulaţiilor şi muşchilor corpuluiuman.

Sistemul locomotor are ca funcţie principală mişcarea, una dintre însuşirilecaracteristice ale organismelor vii care asigură relaţia lor cu mediul extern.

Sistemul ososElemente de anatomie

Sistemul osos este format din totalitatea oaselor din organism. Oasele suntorgane dure şi rezistente, formate din ţesut osos compact şi spongios, având o inervaţieşi vascularizaţie proprie. Oasele legate prin articulaţii şi aşezate în poziţie naturalăformează scheletul.Reamintiţi-vă structura macroscopică şi microscopică a osului lung:

Fig. 22. Structura unui os lung,a � secţiune longitudinală prin os;

b � structura ţesutului osos.

Ţesutul osos este un ţesut conjunctiv,a cărui substanţă fundamentală(oseina) este impregnată cu calciu.Se întâlnesc trei varietăţi de ţesutosos: compact, spongios şi fibros (detip embrionar). În ţesutul osos celuleleosoase împreună cu substanţafundamentală formează lamele cudispoziţie caracteristică tipului de

ţesut: dispoziţie concentrică în jurul unui canal Havers (în ţesutul osos compact) şidispoziţie în reţea (trabecule), delimitând cavităţi numite areole în care se află măduvaroşie şi numeroase fibre colagene (în ţesutul osos spongios).

Ţesutul osos compact se găseşte în diafiza oaselor lungi şi la exteriorul oaselorlate şi scurte, iar ţesutul osos spongios se găseşte în interiorul oaselor late şi scurteprecum şi în epifizele oaselor lungi.

Articulaţiile

După gradul de mobilitate pe care îl permit, articulaţiile pot fi:

61

- articulaţii fixe sau sinartroze; suprafeţele articulare sunt legate între eleprin ţesut fibros � membrana suturală � nepermiţându-se nici o mişcare:la neurocraniu şi oasele viscerocraniului.

- articulaţii semimobile sau amfiartroze, care permit mişcări uşoare; ele prezintăîntre suprafeţele articulare formaţiuni intercalare fibrocartilaginoase, deexemplu între corpurile vertebrelor (discurile intervertebrale).

- articulaţiile mobile sau sinoviale = diartroze, permit o mai mare amplitudinea mişcărilor: articulaţiile membrelor superioare şi inferioare.

Diferite tipuri de mişcări în articulaţii

Fiziologia oaselor în teorie şi experimente

I. Compoziţia chimică a osului.a. Tema: identificarea substanţelor organice din os.Materiale necesare: os de pasăre, balanţă, vas pentru calcinare, HCl � 10-

15%.Activitate: calcinarea � o bucată de os ţinută în flacără degajă un fum şi un

miros caracteristic datorită arderii substanţei sale organice: oseina. Arderea completăduce la distrugerea întregii materii organice. Cântăriţi osul înainte de ardere şi dupăarderea completă a acestuia şi veţi constata că osul a pierdut în urma calcinării otreime din greutatea lui.

Rezultat: osul calcinat îşi păstrează forma dar devine extrem de fragil.Activitate: tratarea cu HCl � un os subţire degresat se ţine într-un vas cu HCl

de concentraţie 10-15% timp de 48 ore.Rezultat: în acid se dizolvă toate substanţele minerale din os acesta menţinându-

şi forma dar fiind foarte flexibil.

b. Tema: identificarea substanţelor minerale din os.Materiale necesare: eprubetă cu dop perforat, tub de sticlă recurbat, tub de

cauciuc, mojar, oase de pasăre, HCl 15%, H2SO4 15%, lamă, lamelă, microscop, acidazotic 5%, molibdat de amoniu.

Activitatea: evidenţierea carbonatului � într-o eprubetă cu un dop perforat princare trece un tub de sticlă recurbat, prelungit cu un tub de cauciuc se introducfragmente osoase mojarate peste care se toarnă 5 ml HCl 15%. Capătul liber altubului de cauciuc se introduce într-o eprubetă cu apă de var: Ca(OH)2.

Rezultate: explicaţi şi scrieţi reacţia care are loc, ştiind că în eprubeta a doua seformează carbonat de calciu.

Activitate: evidenţierea calciului � un vârf de cuţit de pulbere de os se puneîntr-o eprubetă cu puţin HCl 15%. Se filtrează şi se adaugă câţiva ml de H2SO4 15%.Se amestecă şi se lasă câteva minute în repaos, după care cu o pipetă se ia puţin

62

lichid din fundul eprubetei, se aşează pe o lamă de sticlă, se acoperă cu o lamelă şi seexaminează la microscop.

Rezultat: se pot observa cristale de sulfat de calciu. Notaţi reacţia chimică carea avut loc.

Activitate: evidenţierea fosfatului � soluţia obţinută în urma demineralizării osuluicu acid azotic 5% se filtrează şi se tratează cu o soluţie de de molibdat de amoniu.

Rezultat: se va obţine colorarea soluţiei în galben, iar prin încălzire uşoară apareun precipitat de aceeaşi culoare: fosfatul de amoniu.

În compoziţia chimică a osului întâlnim:! apă - 25%! săruri minerale: fosfat de calciu, carbonat de calciu, fluorură de calciu,

fosfat de magneziu, cloruri de sodiu şi potasiu! substanţe organice � oseina.

II. Rolurile funcţionale ale oaselor.a. Intră în componenţa pârghiilor aparatului locomotor.b. Protejează organe vitale:

- cutia craniană pentru encefal- canalul rahidian pentru măduva spinării- cutia toracică pentru inimă şi plămâni.

c. Rol antitoxic, prin care oasele reţin numeroase substanţe toxice: Hg, Pb,F, pătrunse accidental în organism şi le elimină treptat spre sectorul renal.

d. Sediu al hematopoiezei (formarea elementelor figurate ale sângelui).e. Rol în metabolismul calciului şi fosforului.

Sistemul muscularElemente de anatomie

Sistemul muscular este principalul sistem efector al organismului, fiind constituitdin totalitatea muşchilor din organism.

Pe baza structurii şi a proprietăţilor funcţionale, muşchii se împart în trei categorii:muşchii striaţi, care formează cea mai mare parte a musculaturii somatice (scheletice)şi o parte a musculaturii digestive, muşchii netezi, care formează musculatura unororgane interne şi muşchiul striat de tip cardiac.

Muşchii somatici reprezintă organele active ale mişcării. Ei au în structura lorţesut muscular striat. Urmăriţi în tabelul de mai jos clasificarea muşchilor scheleticidupă următoarele criterii:

Vascularizaţia este asigurată de ramurile musculare ale diferitelor artere careînsoţesc muşchiul.

63

Inervaţia muşchiului este dublă, somatică şi vegetativă. Inervaţia somatică, senzitivăeste asigurată de dendritele neuronilor din ganglionii spinali, iar inervaţia somatică motoare,de către neuronii motori, situaţi în coarnele anterioare ale măduvei spinării. Aceştiastabilesc la nivelul fibrelor musculare o sinapsă specială, neuroefectoare, numită placămotoare. Inervaţia vegetativă simpatică determină reacţii vasomotorii.

Fiziologia sistemului muscular în teorie, experimente şi probleme

I. Generalităţi: muşchii reprezintă efectori importanţi ai organismului. Muşchii striaţischeletici asigură tonusul, postura, echilibrul, mimica şi mişcările voluntare.Muşchiul striat cardiac asigură activitatea de pompă ritmică a inimii, iar muşchiinetezi asigură buna funcţionare a circulaţiei, motilitatea digestivă şi excretorie,acomodarea vederii, naşterea, alăptarea etc.

II. Compoziţia chimică a muşchiului:a. Apă 72-80%.b. Reziduu uscat 20-28 %, din care 1% substanţe minerale, restul 99%

substanţe organice, dintre care cele mai importante sunt proteinelecontractile: actina şi miozina, precum şi glicogenul, forma de depozit aglucozei în muşchi.

III. Tema: studiul proprietăţilor fibrelor musculare.Materiale necesare: broaşte, trusă disecţie, ser fiziologic, lame de sticlă, suport

cu riglă gradată, aţe, planşetă, sursă de curent electric, NaCl.a. Extensibilitatea şi elasticitatea musculară. Se paralizează o broască şi se

izolează un muşchi gastrocnemian. Se aplică la fiecare tendon câte o legătură, unaservind fixării de un suport şi cealaltă pentru aplicarea de greutăţi. Pentru fiecaregreutate aplicată se măsoară pe rigla gradată numărul de milimetri după alungireamuşchiului. Reprezentaţi grafic alungirile muşchiului, notând pe ordonată alungirilemuşchiului în milimetri, iar pe abscisă greutatea aplicată, în grame. Veţi obţine o curbăa elasticităţii muşchiului care dovedeşte că:

! Muşchiul are o elasticitate perfectă, dar nu este o funcţie lineară (caîn cazul unui arc de oţel) ci se înscrie într-o curbă de forma unui braţ dehiperbolă.! Alungirea muşchiului este proporţional mai mare pentru primele greutăţi

faţă de ultimele.Definiţii:

! Extensibilitatea � proprietatea muşchiului de a se întinde sub acţiuneaunei forţe.! Elasticitatea � proprietatea muşchiului de a reveni la lungimea şi

forma iniţială după ce forţa care l-a întins (respectiv comprimat) a încetat.

b. Excitabilitatea. Se paralizează o broască prin distrugerea axului cerebro-

64

spinal şi se fixează cu faţa ventrală pe planşetă cu membrele în extensie. Se disociazădin masa musculară a coapsei nervul sciatic, care se secţionează cât mai aproape deregiunea coccicigiană. Se disociază apoi muşchiul gastrocnemian inserat la capătulsău inferior prin tendonul lui Ahile. Se introduce un fir de aţă pe sub tendon şi se leagăstrâns, apoi se secţionează tendonul pe sub această legătură. Se ridică cu ajutorul aţeimuşchiul şi se detaşează prin secţionarea piciorului deasupra şi sub articulaţia tibio-femurală. S-a obţinut astfel preparatul neuromuscular gastrocnemian-sciatic, care seaşează pe o lamă curată de sticlă şi se acoperă cu un tampon de vată îmbibat cu serfiziologic pentru a evita deshidratarea.

Pe un astfel de preparat se aplică următorii excitanţi:! Mecanici � se pensează cu vârful pensei nervul.! Termici � un corp metalic cald sau un cristal de gheaţă pe suprafaţa

de secţiune a nervului.! Chimici � un cristal de NaCl pe suprafaţa de secţiune a nervului.! Electrici � prin utilizarea curentului electric continuu sau alternativ cu

voltaj mic.Excitabilitatea este proprietatea muşchiului de a răspunde la diverşi excitanţi.Observaţii: oricare ar fi natura excitantului, reacţia ţesutului muscular este

contracţia. În organism excitantul natural este influxul nervos.

c. Efectuează următoarele exerciţii:! Deplasează o greutate pe care nu o poţi urni. Ce s-a întâmplat cu

tensiunea muşchiului, lungimea muşchiului, temperatura şi evapotranspiraţiategumentară?! Deplasează o greutate pe care o poţi urni. Urmăreşte aceiaşi parametri.

Concluzie: contractilitatea este proprietatea muşchiului de a dezvolta o tensiuneasupra punctelor sale de origine şi inserţie.

Contracţia musculară poate fi:! contracţie izometrică, atunci când lungimea muşchiului rămâne

neschimbată, dar tensiunea creşte foarte mult. Muşchiul nu prestează lucrumecanic extern, toată energia chimică se pierde sub formă de căldură! contracţie izotonică, atunci când lungimea muşchiului variază, iar

tensiunea rămâne constantă. Muşchiul realizează lucru mecanic dinamic.Contracţiile muşchilor striaţi sunt repezi şi dependente de voinţa noastră, spre deosebire

de contracţiile muşchilor netezi care sunt lente şi independente de voinţa noastră.Tonusul muscular. În organismul viu, muşchii se găsesc într-o stare de

contracţie uşoară şi susţinută, numită tonus muscular.Tema: evidenţierea stării de tonus a muşchilor şi condiţionarea ei nervoasă.Activităţi:! Se discută, comentează în urma palpării diferitelor regiuni ale corpului,

starea de �duritate� a muşchilor, stare ce diminuează în timpul somnului.

65

! De ce la călătorii care adorm pe scaun, mandibula se deplasează în josşi deschide gura, pleoapele se închid, capul cade prin greutatea lui în piept şicorpul se curbează înainte?! Se spinalizează o broască. Detaşarea centrilor cerebrali de cei medulari

determină şocul spinal manifestat prin suprimarea tonusului nervos urmat desuprimarea tonusului muscular. Şocul spinal durează 10 minute, după caretonusul medular se restabileşte, prin urmare şi cel muscular, ceea cedemonstrează rolul centrilor nervoşi medulari în menţinerea tonusului.! Se paralizează o broască prin distrugerea măduvei spinării şi se observă

dispariţia tonusului muscular.! Broasca jupuită de piele pierde tonusul muscular din cauza îndepărtării

exteroceptorilor tegumentari de la care se transmit informaţii senzitivespre măduvă.

! Modificări ale intensităţii tonusului muscular pot fi observate şi prin:$ distrugerea sau anestezierea unilaterală a receptorilor vestibulari$ extirparea unilaterală a cerebelului sau a altor centri din trunchiul

cerebral.Formulează concluzii referitoare la condiţionarea nervoasă a tonusuluimuscular precum şi variaţiile acestuia fiziologice şi patologice.

În corp muşchii formează împreună cu oasele sisteme de pârghii de cele treiordine. Pârghia de ordinul întâi este utilizată pentru menţinerea poziţiei verticale, fiindpârghie de echilibru; pârghia de ordinul doi este o pârghie de forţă, iar pârghia deordinul trei este o pârghie de viteză, fiind utilizată pentru efectuarea mişcărilor rapide.

Fig. 23. Tipuri de pârghii osoase: A � de echilibru; B � de forţă; C � de viteză. 1 � punctde sprijin; 2 � punct de aplicare a rezistenţei; 3 � punct de aplicare a forţei.

Centrul de greutate al corpului uman, CGC, în poziţia bipedă este situat la nivelulvertebrelor L4-S4, la 4-5 cm deasupra axei transversale a articulaţiilor coxo-femurale.Poligonul de sprijin este baza de susţinere a corpului uman formată din: marginilesuprafeţei de susţinere şi zona cuprinsă între ele.

66

Probleme1. Calculează masa musculară a corpului tău, raportată la masa totală a corpului,

ştiind că masa musculară reprezintă 40-45%.2. Un om execută un lucru mecanic de 1000J în timp de 100 de secunde, iar altul un

lucru mecanic de 100J în 10 secunde. Care dintre ei are o putere mecanică maimare?

3. Reprezentaţi grafic, la scară, forţa de greutate a corpului vostru. Consideraţi căstaţi în picioare, iar apoi consideraţi că sunteţi culcat.

4. Care este puterea mecanică a unui om, dacă în timp de 2 minute el execută unlucru mecanic de 2400J?

5. Să se afle forţa activă exercitată de muşchii gambei la ridicarea corpului demasă=50kg pe vârful piciorului, dacă lungimea este de 24 cm, iar distanţa de lavârful degetului la punctul de aplicaţie al forţei rezistente este de 18 cm.Reprezentaţi grafic pârghia.

6. Calculaţi forţa exercitată de muşchii gâtului pentru a echilibra o forţă rezistentăde 20N. Articulaţia dintre craniu şi coloana vertebrală este situată la 20 cm depunctul de aplicare al forţei rezistente şi 8 cm de punctul de aplicare al forţeiactive. Reprezentaţi grafic pârghia.

67

2. FUNCŢII DE NUTRIŢIE2.1. Sistemul digestivElemente de anatomie

Sistemul digestiv este constituit din totalitatea organelor care realizează digestiaalimentelor, absorbţia nutrimentelor şi eliminarea resturilor neasimilabiledin alimentele ingerate. Sistemul digestiv este alcătuit din tub digestiv şi glandeanexe.

1. Tubul digestiv

Tubul digestiv comunică cu exteriorul prin două orificii: bucal şi anal.Structura tubului digestiv este unitară, fiind alcătuit pe toată lungimea sa din 4

tunici:

Cavitatea bucală :-formată din vestibul bucal şi cavitate bucală propriu-zisă; -despărţită de fosele nazale prin bolta palatină.

Tunici Tip de ţesut Localizare - epiteliu pavimentos

necheratinizat; - cavitate bucală, faringe, esofag, rect;

Mucoasă - epiteliu cilindric

unistratificat - în restul tubului digestiv;

Submucoasă - ţesut conjunctiv lax - în tot tubul digestiv. - ţesut muscular striat - cavitate bucală, faringe şi 1/3 superioară a

esofagului, sfincterului anal extern; Musculară

- ţesut muscular neted cu două straturi:

• intern cu fibre circu-lare

• extern cu fibre longitudinale

- restul tubului digestiv, cu următoarele particularităţi: • la stomac 3 straturi; în plus unul cu fibre

oblice; • la colon stratul extern formează 2-3 benzi

(tenii); • între segmentele tubului digestiv, la

nivelul sfincterelor - fibre circulare; Externă -adventicea

- ţesut conjunctiv lax;

- în jurul faringelui, esofagului şi părţii inferioare a rectului;

seroasa - ţesut conjunctiv dens; - în celelalte segmente (stomac şi intestine).

68

Dinţii: -formaţiuni osoase implantate în alveole dentare;-taie, sfâşie, mărunţesc, hrana.

Limba: - organ musculo-fibros;- amestecă alimentele cu saliva, formâmd bolulalimentar; - rol în masticaţie, deglutiţie, vorbire, perceperea gustului şi a sensibilităţii de tact,cald, rece, durere.

Faringele:-conduct musculo-fibros,-străjuit la intrare de amigdale.

Esofagul:- tub musculo-membranos situat dorsal în raport cu traheea;cuprins între faringe şi stomac, cu care comunică prin orificiul cardia;

Sfincterul cardia:- permite intrarea alimentelor în stomac;favorizează reţinerea alimentelor în stomac.

Stomacul:- segmentul cel mai dilatat al tubului digestiv;prezintă 3 porţiuni: fundul sau marea tuberozitate (nu conţine alimente, repre-zintă camera

cu aer), corpul (partea mijlocie verticală) şi porţiunea orizontală � antru şi canalul piloric.

Sfincterul piloric cu valvula pilorică:se deschide pentru a permite trecerea chimului în duoden şi se închide pentru a prevenirefluxul alimentelor din duoden în stomac.

Intestinul subţire (4 - 6 m)a. Duodenul:-primii 20 � 25 cm ai intestinului subţire primeşte secreţiile: pancreatică şi bila;-fixat de peretele posterior al abdomenului.b. Jejunoileonul:-prezintă o mare mobilitate şi îndoituri numite anse intestinale (14 - 16);- comunică cuintestinul gros prin orificiul ileocecal, la nivelul căruia se găseşte valvula ileocecală,care se deschide numai dinspre intestinul subţire spre intestinul gros.

69

Fig. 24. Secţiune prin glandele salivare � (a) glandă parotidă, (b) glandăsubmandibulară,

(c) glandă sublinguală.

Intestinul gros format din: cecum cu apendicele, colon şi recta. Cecumul:- formă de �fund de sac�;- pe faţa medială are orificiul ileocecal, sub acesta se găseşte orificiul

apendiculocecal prin care apendicele se deschide în cecum.b. Apendicele:- organ rudimentar; la om = organ limfoid.c. Colonul:- este format din 4 segmente: ascendent, transvers, descendent şi sigmoid;- mucoasa prezintă pliuri semicirculare şi glande care secretă mucus.d. Rectul:- prezintă două segmente: superior, situat în cavitatea pelviană, în interior cu plicitransversale, şi inferior � canalul anal, cu 6-10 plici longitudinale.

2. Glande anexe

Glandele salivare:- mici, răspândite în toată mucoasa bucală şi vestibulară;- 3 perechi de glande mari: sublinguale, submandibular, parotide.

70

Ficatul:- format din stromă conjnctivă;- parenchim hepatic;- septuri conjunctive care delimitează lobi,

segmente şi lobuli (lobulul = unitateaanatomică şi funcţională a ficatului).

Pancreasul:- glandă �salivară abdominală�- glandă mixtă de tip acinos- produce sucul pancreatic şi hormoni

Fig. 25. Ficatul şipancreasul � (a)secţiune prin ficat, (b) secţiune prin pancreas.

Fiziologia sistemului digestiv în teorie

Funcţiile sistemului digestiv constau în transformarea alimentelor în aşa fel încâtsă poată fi asimilate de organism. Aceste transformări se realizează treptat, de-alungul tubului digestiv, prin acţiunea enzimelor din sucurile digestive şi a activităţiimotorii a organelor digestive.

Digestia

Digestia alimentelor începe în cavitatea bucală şi se termină în intestinul subţire.Pentru a putea fi absorbite prin mucoasa digestivă alimentele suferă în tubul digestivtransformări mecanice, fizice şi chimice.

PROCESELE MECANICE constau în:a.transformarea alimentelor ingerate din fragmente mari şi solide, în particule

mici şi moi, uşurând digestia chimică;b. amestecarea conţinutului tubului digestiv cu sucurile digestive, proces care

favorizează transformările chimice şi absorbţia;c. transportul alimentelor de-a lungul tubului digestiv şi eliminarea resturilor

nedigerate.

71

În urma procesului de digestie chimică în intestinul subţire rezultă: chilulintestinal � de consistenţă lichidă. Apa, sărurile minerale şi vitaminele nu suferă nicio transformare. Ele se absorb în sânge în forma sub care au fost ingerate.

Substanţe organice complexe şi nutrimentele (produşi finali ai digestiei)rezultate sub acţiunea enzimelor specifice

Substanţe organice complexe

Enzime specifice Nutrimente rezultate

Proteine Proteolitice Aminoacizi Glucide complexe � polizaharide

Glicolitice Glucide simple � monozaharide

Lipide Lipolitice Acizi graşi şi glicerol

PROCESELE FIZICE constau în înmuierea, dizolvarea şi diluarea alimentelor.

PROCESELE CHIMICE cuprind transformările chimice pe care le suferă substanţelealimentare în timpul tranzitului lor prin tubul digestiv. Aceste transformări (de tiphidrolitic şi lipolitic) se datoreză acţiunii enzimelor (fermenţilor) prezente în sucuriledigestive: saliva, sucul gastric, sucul pancreatic, bilă şi sucul intestinal.

Segmentul Procese mecanice Acţiuni Cavitatea bucală (din ţii, lim ba)

M asticaţia

- m icşorarea dim ensiunilor particulelor alim entare,

- am estecarea cu saliva - formarea bolului alim entar

Deglutiţie � tim pul bucal (voluntar)

- îm pingerea bolului alim entar în faringe, voluntar

Faringele Deglutiţia � tim pul fa-ringian (parţial voluntar)

- îm pingerea bolului alim entar în esofag,

Esofagul Deglutiţia � tim pul esofagian (involun tar)

- deplasarea bolului alim entar prin m işcări peristaltice de con tracţie spre cardia;

Stom acul Depozitarea tem porară M işcări tonice de um plere

- um plerea stom acului

M işcări peristaltice de am estec şi de evacuare

- am estecarea alim entelor cu sucul gastric şi formarea ch im ului gastric

- evacuarea lentă şi fracţionată a ch im ului Intestinul subţire

M işcări segm entare M işcări peristaltice M işcări pendulare

- am estecul ch im ului gastric cu sucurile in testinale, uşurarea contactului cu m ucoasa in testinală şi transportul con ţinutului in testinal spre colon

Intestinul gros: - Colon

M işcări segm entare şi per istaltice

- favorizarea absorbţiei apei, îm pingerea con ţinutului colic spre rect şi form area m ateriilor fecale

- Rect Defecaţie - elim inarea materiilor fecale

72

Absorbţia intestinală

Absorbţia este un proces fiziologic complex prin care produşii finali ai digestiei(aminoacizii, glucoza, glicerolul şi acizii graşi), apa, sărurile minerale şi vitaminele trecprin mucoasa intestinală în sânge şi limfă.

Procese de absorbţie reduse au loc la nivelul cavităţii bucale, stomacului (pentrualcool, glucoză şi unele medicamente) şi intestinului gros (pentru apă, săruri mineraleşi unele vitamine).

Organul specializat la nivelul căruia se realizează absorbţia este intestinulsubţire. 90% din nutrimente se absorb la nivelul mucoasei intestinului subţire.

Adaptări structurale şi funcţionale ale mucoasei pentru realizarea funcţiei deabsorbţie:# peretele vilozităţii este un epiteliu cilindric unistratificat, cu microvili (margine în perie);# cutele şi vilozităţile intestinale conferă o suprafaţă foarte mare de contact (peste

250 m2);# reţeaua vasculară de la nivelul vilozităţilor este foarte bogată, iar printr-un mecanism

reflex cantitatea de sânge la acest nivel creşte în timpul perioadelor de digestie;# mişcările contractile ale vilozităţilor înlesnesc tranzitul substanţelor absorbite.

Absorbţia proteinelor se face sub formă de aminoacizi.După absorbţie aminoacizii trec în vena portă şi apoi ajung la ficat.Absorbţia glucidelor se realizează la nivelul jejunului. După absorbţie

glucoza va fi transportată prin vena portă la ficat. Celuloza, un polizaharid vegetal,nu poate fi digerată deoarece în tractul gastrointestinal uman nu există enzimespecifice.Absorbţia lipidelor se face sub formă de acizi graşi şi glicerol. Cea mai mareparte a absorbţiei lipidelor se realizează în duoden, restul lipidelor sunt absorbitepână la nivelul porţiunii mijlocii a jejunului.Absorbţia apei şi a sărurilor minerale se face la nivelul intestinului subţire şi gros.

Noţiuni elementare de fiziologie a intestinului gros

Rolurile principale ale colonului sunt de secreţie, absorbţie şi de depozitare amateriilor fecale până la eliminarea lor. Datorită acestor roluri mişcările de amestecşi miºcãrile propulsive la nivelul colonului sunt lente.

Activitatea secretorie constă în producerea de mucus, cu rol în formarea şiînaintarea materiilor fecale de-a lungul intestinului gros.

Absorbţia. La nivelul intestinului gros se absoarbe apa şi sărurile minerale,unele vitamine (grupul B, vitamina K), unele medicamente şi mici cantităţi de aminoacizişi glucoză. Colonnul absoarbe cea mai mare parte a Na+ şi Cl- care nu au fost absorbiţiîn intestinul subţire.

73

Funcţii Acţiuni (activităţi) Motorie

- mişcările intestinului subţire: • segmentare: o sunt contracţii inelare ale fibrelor musculare circulare, o împart conţinutul intestinal în fragmente mici o au rol în amestecarea conţinutului cu sucurile digestive din

intestin. • pendulare: o sunt contracţii ritmice ale fibrelor musculare din pereţii

anselor intestinale o se lungesc şi se scurtează contribuind prin aceasta la

fragmentarea şi amestecarea cu sucurile digestive din intestin.

• mişcări peristaltice: o sunt produse de contracţia

fibrelor musculare logitudinale şi circulare din pereţii intestinului

o se propagă sub forma unor unde de la duoden spre intestinul gros

o determină înaintarea conţinutului intestinului.

Fig. 2.2.7. � Mişcare

peristaltică

- mişcările vizolizăţilor intestinale (vilare) constau în scurtarea şi relaxarea acestora.

Secretorie - secreţia sucurilor digestive care conţin enzime ce descompun chimic substanţele organice complexe.

De absorbţie - absorbţia glucozei, aminoacizilor, glicerolului şi acizilor graşi, apei, sărurilor minerale, vitaminelor, medicamentelor.

Endocrină - de sinteză şi de eliberare a unor hormoni cu rol reglator asupra digestiei (gastrină, secretină, pancreozimină etc.)

Excretoare - de eliberare în lumenul digestiv a unor substanţe nefolositoare.

În intestinul gros mai au loc procese de fermentaţie şi putrefacţie, datorităflorei bacteriene intestinale nepatogene.

Defecaţia este un act vegetativ � somatic voluntar, coordonat de centrii nervoşimedulari şi controlat cortical.

Digestia în experimente

Transformările pe care le suferă alimentele, în procesul digestiei se realizeazădatorită funcţiilor tubului digestiv şi ale glandelor anexe:

Multitudinea funcţiilor îndeplinite de sistemul digestiv, implică variate metodede explorare ale acestuia.

74

Concluzii:• Saliva proaspătă transformă chimic amidonul fiert în glucide simple, care

reacţionează pozitiv cu soluţia Fehling (precipitat roşu), în condiţii detemperatură corespunzătoare corpului uman � 37oC.

• Saliva nu acţionează asupra amidonului crud, decât a celui preparat sauhidrolizat.

• Saliva proaspătă conţine substanţe active (enzime sau fermenţi) care pot fidistruse prin încălzire la temperaturi peste 50oC.

Tema: �Reacţii chimice� în digestia bucală (a amidonului preparat) - Punereaîn evidenţă a acţiunii enzimei din salivă asupra amidonului.Materiale necesare: pâine prăjită, tinctură de iod, pipetă, hârtie.Activităţi: Se rup două bucăţi de pâine. Se pune o bucată în gură şi se mestecă bine,apoi se pune pe hârtie. Bucata uscată de pâine prăjită se pune pe o altă hârtie. Sepicură pe ambele bucăţi 3-4 picături de tinctură de iod!Rezultat: Pâinea uscată (nemestecată) se colorează în albastru, cea mestecată nu.Concluzie: Amidonul din pâine împreună cu iodul se colorează în albastru. În timpulmestecării pâinea se îmbibă cu salivă. Enzima din salivă descompune amidonul înmolecule mai mici - maltoză. Maltoza nu reacţionează cu iodul, deci coloraţia albastrănu apare. Amidonul din pâine se transformă în cavitatea bucală în glucide simple, subinfluenţa salivei.

II. Observarea mişcării cililor esofagieni

• Se paralizează o broască.• Se fixează pe pluta de disecţie cu partea ventrală în sus.• Se face o incizie a tegumentului şi a musculaturii, descoperind esofagul.• Se secţionează esofagul longitudinal, evidenţiind mucoasa.

a. La capătul superior al esofagului se presară câteva bucăţele de plută şi seurmăreşte deplasarea acestora spre stomac (dacă mişcarea nu se produce,esofagul trebuie umezit).

b. O porţiune de esofag excizată din partea sa dorsală se pune pe o lamă demicroscop şi se presară cu praf de negru de fum (sau cu praf de cărbune).Se observă la microscop deplasarea acestuia spre stomac. Se poate observaşi mişcarea câmpului de cili.

c. O bucată de esofag nu prea mare pusă cu partea ciliară în jos pe lamă sedeplasează. Mişcarea poate fi urmărită şi la microscop.

Întrebări:• Care este semnificaţia funcţională a cililor din esofagul de broască?

75

• Cunoaşteţi şi alte animale care prezintă cili esofagieni?• La om, celulele mucoasei esofagiene sunt ciliate sau nu? Care este explicaţia?

III. Digestia gastricăa.Tema: acţiunea sucului gastric asupra proteinelor.

Materiale necesare: albuş de ou fiert, suc gastric (HCl + pepsină), HCl.Activităţi: se folosesc trei eprubete:

Concluzii: În stomac, atât proteinele supuse digestiei cât şi enzima proteolitică suntactivate de HCl. Proteinele sunt transformate în acid-metaproteine, mai accesibileenzimei; enzima este transformată din forma inactivă (pepsinogen) în forma activă(pepsină), care degradează proteinele în peptide mai simple.

Această activitate poate fi vizualizată prin următorul experiment:

Observarea la epidiascop a descompunerii proteinelor sub influenţaenzimelor proteolitice din stomac

Materiale necesare: albuş de ou fiert, cristalizator (vas de sticlă mic şi transparent),suc gastric, epidiascop.Activităţi:

• Se pune albuşul de ou în cristalizator şi se adaugă suc gastric.• Se aşează cristalizatorul la epidiascop.• Se proiectează imaginea acestuia pe un ecran.

Concluzia: se observă procesul de descompunere a proteinelor.

IV. Digestia intestinalăEvidenţierea rolului bilei în digestia lipidelor

Materiale necesare: eprubete, apă, ulei ,bilă, hârtie de filtru.Activităţi:

• Se pune într-o eprubetă (E1) apă cu ulei.• Într-o altă eprubetă (E2) se pune apă, ulei şi bilă.• Se agită puternic eprubetele.

Epru-beta

Conţinut Observaţii Rezultate

1 albuş de ou fiert, fragmentat + HCl

După 12 ore, în jurul fragmentelor de albuş apare un halou.

Degradarea albuşu-lui (proteinelor) este lentă sub acţiunea HCl.

2 albuş de ou fiert, fragmentat + pepsină gastrică.

După 12 ore, fragmentele de albuş nu s-au transformat.

Pepsina nu realizează hidroliza albuşului (proteinei).

3 albuş de ou fiert, fragmentat + suc gastric (HCl + pepsină)

După 12 ore, albuşul a fost descompus, frag-mentele nu sunt vizibile.

Pepsina este activată prin acţiunea HCl.

76

Întrebări:- În care dintre eprubete emulsia are caracter permanent?- Pe ce proprietăţi fizico�chimice se bazează caracterul permanent al

emulsionării grăsimilor de către bilă?Concluzie: Prin acţiunea sărurilor biliare, emulsiile grăsimilor se menţin, ceea ce oferăo suprafaţă mai mare de contact cu enzima specifică - lipaza gastrică şi pancreatică.Grăsimile compacte nu pot fi scindate decât în partea lor de contact. Ca urmare duratade digestie a acestora este de circa 12-15 ore, în funcţie de cantitatea consumată.

Să revedem informaţiile şi să concluzionăm:etapele actului digestiv - cele mai importante momente ale digestiei

a. Masticaţia � procesul în care rol important îl au muşchii masticatori şiarticulaţia temporo-mandibulară.

b. Deglutiţia � înghiţirea bolului alimentar odată format.c. Urmărirea deplasării alimetelor prin tubul digestiv permite să se remarce că:

- în esofag are loc un tranzit rapid;- stomacul este un rezervor de stocare temporară a alimentelor,

perioadă în care se îmbibă cu sucul gastric, ce acţionează asupra lor.- în intestinul subţire are loc un tranzit lent, în timpul căruia, sub

acţiunea sucurilor din intestin este finalizată digestia.Digestia în sinteză, pe etape, în segmentele corespunzătoare ale sistemului digestiv

Alimente Organe

digestive Sucuri

digestive Glucide (ex. pâine)

Proteine (ex. lapte)

Lipide (ex. ulei)

Rezultatul digestiei

Cavitate bucală

Saliva Începe descom-punerea chimică a amidonului gătit

- bucale: bol

alimentar Stomac Sucul gastric Începe digestia

chimică a proteinelor

Descompune grăsimi uşor emulsionabile

- gastrice: chim gastric

Bila (fierea)

Emulsionează grăsimile

-intestinale: chil

Sucul pancreatic

Continuă digestia chimică a gluci-delor (gătite şi crude)

Continuă digestia chimică a proteinelor

Începe digestia chimică a grăsimilor

intestinal

Sucul intestinal

Finalizează digestia chimică, rezultând

Finalizează descompunerea proteinelor în

Finalizează descompunerea grăsimilor, rezultând

Intestin subţire

Produşii finali

GLUCOZĂ AMINOACIZI GLICEROL + ACIZI GRAŞI

NUTRI- MENTE

77

2.2. Sistemul circulator

Mediul intern reprezintă mediul de viaţă al celulelor unui organism pluricelular(Claude Bernard � fiziolog francez). Viaţa celulelor fiind condiţionată de compoziţiachimică şi de caracteristicile fizice ale mediului intern, este dependentă de constanţaacestor parametri, definită ca homeostazie. În alcătuirea mediului intern intră: sângele,limfa, lichidul interstiţial.

Constantele biologice ale sângelui

Sângele este un ţesut format din plasmă şi elemente figurate şi reprezintă ovarietate a ţesutului conjunctiv. Între plasmă şi elementele figurate ale sângelui existăun anumit raport cu limite de variaţie foarte strânse: raport plasmaglobular,(hematocritul) în care plasma reprezintă 55% şi globulele 45%.

Caracteristici fizice Valori culoare roşie miros specific gust uşor sărat pH uşor alcalin: 7,3 � 7,4 densitate la femei: 1,057

la bărbaţi: 1,061 vâscozitatea (în raport cu apa): 3,5 - 5,4 temperatura 35 - 39° C cantitatea de sânge 8% din masa corpului

78

Caractere citologice Tipul celular

Număr/ mm3 sânge Forma Dimensiuni Nucleu Compoziţia chimică

Hem

atii

? -5.000.000 ? -4.500.000

- circulară, din faţă - disc biconcav, din profil

Ø - 5-7 µm S - 127 µm2

V - 87 µm3

anucleate - apă � 64% - substanţe anorga-

nice, mai ales K+ (KHCO3)

- substanţe organi-ce, din care hemo-globina -34% din volumul hematiei

Fiziologia hematiilor

Durata de viaţă

Organe hemato-

formatoare Proprietăţi Funcţii Repere patologice

100-120 de zile

măduva osoasă hematogenă

# membrană elastică (se pot deforma când trec prin capilare) # V.S.H.=V.S.E.= viteza de sedimentare a hematiilor:

? : 1-3 mm/oră; ? : 4-7 mm/oră.

# transport: - O2 şi CO2 - aminoacizi la

ţesuturi # membrana he-

matiilor este suportul anti-genelor de grup sanguin. # intervin în

coagulare.

# Poliglobulie patologică: în TBC, intoxicaţie cu CO (14-20 mil/mm3). # Eritrocitopenie patologică: în

tratament cu raze X, în intoxicaţii. # În unele forme de anemie îşi

schimbă atât dimensiunea cât şi forma. # Creşterea V.S.H. în trau-

matisme mari, graviditate şi înainte de menstruaţie.


Număr/ mm3 sânge Forma Dimensiuni Nucleu

Trombocite 150.000-400.000

Variabilă: triunghiulară, rotundă, eliptică sau neregulată

Ø - 3µm Nu au nucleu; masă citoplas-matică rezultată prin fragmen-tarea unor celule mari numite megacariocite; nu pot fi considerate celule

Fiziologia trombocitelor Durata de viaţă

Organe hematoformatoare

Proprietăţi Funcţii Repere patologice

3-5 zile Măduva osoasă # Aglutinează formând trombusul care astupă ruptura vasului # Formează substanţe ce intervin în coagulare

Hemostatice, intervenind în coagularea sângelui

Scăderea sub 150.000= hemoragii subcutanate: purpură hemoragică

Elementele figurate ale sângelui

organice

citoplasmaticăfragmentarea

79


Număr/ mm3 sânge Forma Dimen-

siuni Nucleu Granulaţie,

compoziţie

Leu

coci

te

= gl

obul

e al

be

4.000-8.000 adult până la 25.000 la copil

variabilă, datorită membranei subţiri ce se poate defor-ma - pseudopode

până la 18-20µ

nucleate lipsa hemoglobinei

Limfocite 25%

7-12 µm nedivizat, mare

agranulare

Monocite 5%

20 µm nedivizat, mare

agranulare

Neutrofile 62%

10-12 µm format din lobi legaţi prin punţi foarte fine

granule � se colorează bine cu coloranţi neutri

Acidofile 2-4%

12-17 µm segmentat granule care se colorează cu coloranţi acizi

Bazofile 0,5%

8-18 µm segmentat granule ce se colorează cu coloranţi bazici

Fiziologia globulelor albe Durata de

viaţă Organe hemato-

formatoare

Proprietăţi Funcţii Repere patologice

de la câteva ore la câţiva ani

# ganglioni limfatici, # splină, # timus, # ficat, # măduva

osoasă, # plăci Payer

# diapedeză, # fagocitoză

# Fagocitează resturi celulare şi microbiene, diferite particule străine (monocite - macrofage, neutrofile - microfage) # Limfocitele elaborează anticorpi, cu excepţia germenilor virulenţi.

Leucocitoza: scarlatină, encefalită, septicemii, holeră, leucemie Leucopenia: gripă, febră tifoidă, iradiere X, intoxicaţii cu substanţe chimice

mdeforma

80

Plasma sangvină: substanţa fundamentală a ţesutului sangvin.Proprietăţi fizice: lichid vâscos, gălbui, reprezintă 55% din sânge.Compoziţie: este foarte heterogenă.Rolurile proteinelor plasmatice:1. Albuminele: transport al unor substanţe minerale, hormoni, pigmenţi biliari2. Globulinele: transportul substanţelor prin sânge, coagularea sângelui,

suportul chimic al anticorpilor3. Fibrinogenul: coagularea sângelui.

Funcţiile sângelui

Sângele este componenta cea mai dinamică a mediului intern. Prin componentelesale, plasmatice şi celulare îndeplineşte următoarele funcţii:

1. Respiratorie, asigurată de pigmentul respirator (hemoglobina) şi plasma sangvină2. Nutritivă, calea principală de transport a nutrimentelor, a principiilor alimentare

în forme utilizabile metabolic3. Excretorie, preia cataboliţi inutili sau toxici de la ţesuturi şi îi transportă la organe

specializate în prelucrarea lor (ficat) şi excreţia lor (rinichi, piele, plămâni, tractdigestiv)

4. Termoreglare, prin transportul căldurii de la nivelul organelor interne spre suprafaţacorpului

5. Protecţie imunobiologică6. Menţinerea constantă a pH-ului mediului intern7. Reglarea homeostaziei prin conservarea volumului de sânge circulant şi

protejarea sistemului cardio-vascular8. Coordonarea activităţii organelor interne, prin intermediul substanţelor biologic

active pe care le vehiculează: hormoni, enzime, vitamine.

Proprietăţile sângelui

1. Hemostaza (gr. haima = sânge; stasis = oprire) reprezintă totalitateamecanismelor care intervin în orpirea sângerării.

- Primară=timpul vasculo-plachetar � are loc la nivelul vaselor mici şi mijlocii,realizată prin intervenţia imediată a trombocitelor care formează un �dop�care astupă temporar vasul lezat, determinând oprirea sângerării în 2-4 min

- Definitivă � coagulare, constă în transformarea fibrinogenului solubil înfibrină insolubilă care formează o reţea în ochiurile căreia se găsescelementele figurate ale sângelui.

81

Componente Alcătuire Roluri pericard # sac cu pereţi dubli # protecţie

adult

# fibre striate cardiace dispuse în straturi suprapuse # mai subţire în atrii decât în

ventricule # mai dezvoltat în ventriculul

stâng decât în ventriculul drept

# contracţie: pomparea sângelui în vase

embrionar (ţesut nodal)

# fibre musculare slab diferenţiate, dispuse în reţea

# generarea şi conducerea impulsurilor nervoase (automatism cardiac)

miocard

schelet conjunctiv-fibros

# separă cavităţile inimii # participă la formarea

valvulelor

Structura

endocard # endoteliu şi ţesut conjunctiv # căptuşeşte cavităţile Vascula-rizaţie

# arterele coronare stângă şi dreaptă # venele coronare şi cardiace accesorii

# aduc sânge nutritiv # duc sânge în atriul drept

Inervaţie fibre vegetative simpatice şi parasimpatice reglează activitatea inimii

2. Imunitatea este starea de rezistenţă, naturală sau dobândită a organismului faţăde diferite infecţii microbiene, virale, parazitare sau faţă de acţiunea unor toxineproduse de aceşti agenţi infecţioşi sau de altă natură (veninuri, toxine vegetale).

Limfa

Limfa provine din sânge: la nivelul capilarelor, o parte din plasmă împreună cu uneleleucocite mici, trece în spaţiile dintre celule, formând lichidul interstiţial. După cescaldă celulele, o parte din acest lichid pătrunde în vase speciale, unde se îmbogăţeşteîn globule albe, formând limfa. Fiind lipsită de globule roşii, limfa este un lichid aproapeincolor. Alături de sânge limfa are un rol deosebit în transportul substanţelor, uşurândschimburile nutritive la nivelul celulelor.

Elemente de anatomie a structurilor sistemului circulator

InimaTopografie: în partea stângă a cutiei toracice, având o poziţie asimetrică faţă de

planul sagital median.Configuraţie externă: forma unui con turtit antero-posterior, cu înălţimea de 89

mm şi diametrul bazei de 105 mm. Prezintă o faţă anterioară sterno-costală, faţăposterioară diafragmatică, o margine dreaptă în raport cu diafragma şi alta stângă înraport cu plămânul, un vârf îndreptat în jos şi spre stânga şi o bază îndreptată sus spredreapta.

Raporturi: cu faţa superioară a diafragmului, peretele toracic şi plămâni.Greutate: 250-300 g.Capacitate: 500 ml.

Structura inimii

82

Inima este un organ cavitar şi musculos, cu structura caracteristică funcţiilorpe care le îndeplineşte.

Vasele sanguine

Vasele sunt tuburile în care este închis şi prin care circulă sângele. În funcţie destructura şi funcţiile pe care le au, ele se clasifică în: artere, capilare, vene. Observaţistructura vaselor în figura urmatoare.

Arterele pornesc din ventricule şi ramificându-se se răspândesc la toateorganele, unde se capilarizează. După dimensiuni, ele sunt: artere mari, mijlocii şi mici(arteriole).

Capilarele sanguine se formează prin ramificarea (capilarizarea) arteriolelordin toate organele. Ele formează reţele capilare care vascularizează întregul organism.

Venele sunt vase sanguine care se formează prin confluenţa capilarelor sanguineşi care se termină la inimă, în atrii. Prin ele circulă sângele de la periferie spre inimă.

Fiziologia sistemului cardiovascular în experimente şi probleme

1. Tema: realizarea frotiului de sânge. Observarea elementelor figurate.Materiale necesare: două lame de sticlă, ace, spirt, albastru de metil 1%,tampon de vată, microscopActivităţi: în pulpa unui deget dezinfectat se face o înţepătură cu aculsterilizat. Primele picături de sânge se şterg cu tamponul de vată, următoarease depune pe o lamă de sticlă. Se aplică marginea şlefuită a celeilalte lamelângă picătura de sânge, care aderă pe marginea lamei. Printr-o mişcarede translaţie se întinde picătura de sânge şi se usucă frotiul prin agitarealamei în aer. Se colorează preparatul cu soluţie de albastru de metil 1% şise observă la microscop.Rezultate: veţi observa elementele figurate ale sângelui. Transpuneţi îndesen ceea ce observaţi.

2. Calculaţi numărul total al hematiilor din sângele vostru, precum şi suprafaţatotală pe care ele o realizează, ştiind că o hematie are o suprafaţă de 127 ì2.

3. Calculaţi cantitatea totală de hemoglobină din 5 l de sânge, ştiind că în 100ml se găsesc aproximativ 14-15 g.

4. Tema: evidenţierea coagulării sângelui in vitro.

83

Materiale necesare: două eprubete, oxalat de sodiu sau citrat de sodiu,sânge proaspăt recoltat.Acivitate: Recoltaţi câte 10-15 ml sânge pentru două eprubete notate cu aşi b. Adăugaţi în eprubeta b un anticoagulant (oxalat de Na sau citrat deNa). În eprubeta a, în scurt timp se formează un coagul de culoare roşie şide forma vasului, prin transformarea fibrinogenului solubil în filamente defibrină insolubilă orientate în reţea, având în ochiurile sale incluse hematiile.Lăsat în repaus, coagulul se retractă, devine mai mic şi expulzează un lichiduşor gălbui care este serul. În ser sunt solvite toate componentele sângelui,cu excepţia fibrinogenului şi a elementelor figurate.

Dacă sângele, imediat după recoltare, este agitat cu o baghetă de sticlă,coagulul format se prinde de aceasta, rămânând serul şi elementele figurate.Acesta se numeşte sânge defibrinat.

Dacă în sângele recoltat se introduce un anticoagulant (eprubeta b),sângele se menţine în stare lichidă timp îndelungat, însă cu timpul, la fundulvasului, se depun hematiile (45%) şi deasupra lichidul este gălbui opalescent- plasma (55%).Rezultate şi concluzii: comparaţi sângele din cele două eprubete şiinterpretaţi rezultatele:! Sângele coagulat este sânge defibrinat (fără fibrinogen).! Serul sanguin este sânge fără hematii şi fără fibrinogen.! Plasma este sânge fără hematii.

5. Tema: determinarea timpului de coagulare prin metoda picăturilor.Materiale necesare: lamă de sticlă, pahar, ac sterilizat.Activitate: pe o lamă de sticlă se pune o picătură de sânge recoltată dinpulpa degetului. Se acoperă cu un pahar pentru a evita deshidratarea.Rezultate şi concluzii: Se notează timpul trecut de la depunerea picăturiipe lamă, până când lama poate fi ţinută vertical, iar picătura nu-şi modificăconvexitatea. Timpul de coagulare la om în condiţii normale este de 2-6 minute.

6. Activitatea inimii constă dintr-o succesiune de contracţii şi relaxări numitesistole şi diastole. Succesiunea unei contracţii şi a unei relaxări cardiaceconstituie ciclul cardiac sau revoluţia cardiacă, având o durată de 0,8 s.Citiţi ştiinţific graficul activităţii inimii şi notaţi timpii pentru sistolele atriale şi ventriculare,precum şi pentru diastolele acestora, inclusiv diastola generală a inimii.Valoarea lucrului mecanic prestat de inimă poate fi calculată înmulţindcantitatea de sânge expulzată de ventricul în timpul sistolei ventriculare cupresiunea arterială în aortă, respectiv în artera pulmonară. Lucrul mecanicefectuat de inimă la fiecare ciclu este de 1,15 J din care 0,86 J de cătreventriculul stâng şi 0,29J de către ventriculul drept. Revedeţi calculele luândîn considerare presiunile din artera aortă şi artera pulmonară, precum şidebitul sistolic, în valoare de 70-90 ml/revoluţie cardiacă.

84

Fig. 26. Revoluţia cardiacă (ciclul cardiac). Variaţiile de presiune şi de volum.Manifestări externe ale activităţii inimii.

Calculaţi puterea mecanică a inimii, folosind formula P=LM/t, unde t esteintervalul în care se efectuează o revoluţie cardiacă. Motivaţi de ce putereamecanică a ventriculuilui stâng este de 3-5 ori mai mare decât cea aventriculului drept.

85

7. Tema: evidenţierea automatismului cardiac.Materiale necesare: broască, ac, sticlă de ceas, ser fiziologic, trusă de disecţie.Activitate: se detaşează inima din corpul unei broaşte paralizate şi se aşează pe

o sticlă de ceas în ser fiziologic.Rezultat şi concluzie: activitatea inimii durează în afara organismului circa 30

min., datorită existenţei în structura sa a unui sistem excitoconductor - ţesutul nodalsau miocardul embrionar - capabil să genereze impulsurile necesare contracţiilorsuccesive.

8. Tema: evidenţierea manifestărilor acustice şi mecanice ale contracţieicardiace:! Ascultarea zgomotelor cardiace cu ajutorul stetoscopului! Fonocardiograma reprezintă înregistrarea grafică a zgomotelor normale şi

patologice ale inimii. Fonocardiograma normală, FCG, are 4 zgomote normalezgomotele I şi al II-lea, sistolice şi zgomotele al III-lea şi al IV-lea, diastolice.

9. Şcul apexianPalparea prin aplicarea palmei în dreptul spaţiului V intercostalstâng permite sesizarea şocului apexian, care survine în momentul în care vârfulinimii ia contact cu peretele toracic în timpul sistolei ventriculare.

10. Electrocardiograma. Traseul electrocardiografic reprezintă înscriereavariaţiilor de potenţial ale unui câmp electric care se naşte prin activitatea inimii.(biocurenţi). Variaţiile acestui câmp electric sunt culese pentru a fi transmisegalvanometrului înregistrator (electrocardiograful) cu ajutorul unor electrozi legaţi prinintermediul unui conductor la cei doi poli ai galvanometrului.

Noţiuni generale de hemodinamică

Biofizica circulaţiei sanguine este o aplicare a legilor hidrodinamicii la condiţiileparticulare de curgere a sângelui (lichid vâscos) prin vase extensibile, cu geometrievariabilă, având în vedere şi caracterul pulsatil al debitului sanguin în cea mai mareparte a patului vascular.

Datorită pompei cardiace, sângele realizează un circuit complex în 23 de s,făcând pe zi peste 3.700 de circuite. Observă sistemul vascular parcurs de sânge şirezolvă următoarea problemă: care sunt schimburile gazoase pe care hematia ce apornit la drum din regiunea capului şi până în degetul unui picior le va realiza la nivelulţesuturilor?

Experimente:1. Tema: evidenţierea rolului ţesutului elastic în structura arterelor.

Materiale necesare: aparatul lui Marey.

86

Fig. 27. Aparatul Marey1-vas cu apă cu robinet; 2-tub compresibil; 3-manetă; 4-tub de legătură în Y; 5-tub de

cauciuc cu pereţii foarte subţiri; 6-tub de sticlă; 7-vase de colectare a lichidului.

Activitate: robinetul fiind închis se pune în flacon apă. Apoi se deschide, se ridicămaneta şi se lasă să curgă apa; se constată că prin ambele tuburi trece un curentcontinuu de apă. Apoi, tubul de legătură se comprimă în mod ritmic cu maneta, încâtîn cele două tuburi lungi ajunge apa cu intermitenţă val după val. Se constată că lacapătul terminal apa curge sacadat numai prin tubul de sticlă, pe când prin tubul decauciuc curge continuu datorită caracterului elastic al acestuia.

Observaţii şi concluzii: sângele pompat de inimă în artere are un debit fluctuant,dar elasticitatea pereţilor vaselor determină reglarea circulaţiei. Se absoarbe sub formalucrului mecanic de deformaţie a pereţilor vaselor sanguine, o parte din energia cedatăsângelui de către inimă în timpul sistolei, energie care apoi este aproape integralrecedată de vase prin efectuarea lucrului mecanic de revenire la forma iniţială.

Pierderea elasticităţii vaselor de sânge determină trecerea rolului de reglare acirculaţiei sanguine pe seama inimii, care trebuie să efectueze un lucru mecanic maimare, ceea ce duce la hipertrofierea inimii, creşterea presiunii sanguine.

2. Tema: măsurarea tensiunii arteriale.Material necesar: tensiometru.Activitate: urmăriţi valorile tensiunii arteriale utilizând tensiometrul şi comentaţi

valoarea maximă � tensiunea sistolică � precum şi valoarea minimă � tensiuneadiastolică.

Variaţiile fiziologice privesc mai ales tensiunea sistolică şi reprezintă 5-10 mmHg.Se înregistrează creşteri în: digestie, teamă, emoţii, exerciţii fizice moderate, ortostatism,frig, obezitate, sarcină. Scade: în timpul somnului, imediat după efort, o dată cucreşterea temperaturii mediului înconjurător.

3. Tema: evidenţierea pulsului arterial. Expansiunea peretelui elastic al aortei,datorită pompării în sistola ventriculară a unei noi cantităţi de sânge în artera deja

87

plină, produce o undă de presiune transmisă de sânge numită unda pulsatilă ce sepropagă prin pereţii vaselor sanguine, cu viteză de 5-9 m/s.

Activitate: pentru a percepe unda pulsatilă se comprimă o arteră pe un fond dur,osos: pulsul radial, carotidian, temporal. Notaţi valorile obţinute, în condiţii de repausşi de efort.

4. Debitul şi viteza sanguină. Debitul cardiac (minut-volumul inimii) esteegal cu cantitatea de sânge expulzată de fiecare ventricul în timp de un minut. Debitulsistolic (volum bătaie) este cantitatea de sânge expulzată de fiecare ventricul printr-o singură contracţie (Dc=Ds*F; Dc-debit cardiac; Ds-debit sistolic; F-frecvenţacardiacă). Indexul cardiac rezultă din raportarea debitului cardiac la suprafaţa corporală(Ic=Dc/Sc; Ic-index cardiac (în l/m2); Dc-debit cardiac (în l); Sc-suprafaţa corporală(în m2)).

Întrucât secţiunea vaselor este variabilă, debitul şi viteza sângelui sunt diferite.Diametrul aortei este de 2 cm iar secţiunea de 3,14 cm2. Debitul sistolic este de 90 ml/sec, iar viteza medie vA=90/3=30 cm/sec. Secţiunea patului vascular Scap este de 800de ori mai mare decât secţiunea aortei SA. Aplicând relaţia de continuitate valabilăpentru un model cu pereţii vaselor rigizi şi lichid incompresibil se obţine: vcap=SavA/Scap=1/800vAH�0,4 mm/sec.

În vena cavă care are secţiunea de 4,5 cm2, viteza sângelui devine 20 cm/sec.Cea mai mare parte a timpului, circulaţia se face pe sensul capilare-inimă, adică pepartea venoasă. Deplasarea rapidă a sângelui explică acţiunea rapidă a otrăvurilor şi,de asemenea, răspândirea cu viteză a medicamentelor ingerate.

5. Timpul de circulaţie este timpul necesar ca o cantitate de sânge să sedeplaseze de la un punct la altul al aparatului cardiovascular. Cu cât timpul de circulaţieeste mai mare, cu atât viteza de circulaţie este mai mică şi invers. Modificările timpuluide circulaţie rezultă din formula (TC=K*MS/DC în care K-constantă; MS-masăsanguină circulantă; DC-debit cardiac).

6. Evidenţierea circulaţiei în capilare se poate realiza în membrane subţiri,ca membrana interdigitală, limbă, mezenter şi plămân de broască.

Observaţii: deşi un capilar nu are un volum mai mare de 5x10�8 ml/ 1mm lungime,volumul sângelui din capilare este de 10% din volumul total de sânge al organismului,şi poate în cazuri de sincope să ajungă la 50% prin dilatarea capilarelor. Capilarele,ficatul, splina, venele şi cavităţile inimii constituie rezervoare esenţiale pentru stocareasângelui, fără ca presiunea să crească prea mult, constituind componente ale unuisistem de compensare în caz de hemoragie sau de transfuzie. Această modelare avolumului este o consecinţă a elasticităţii vaselor.

7. Circulaţia venoasă, prezintă caractere particulare faţă de circulaţiaarterială şi capilară: presiunea sângelui este foarte mică, atingând valoarea de 10mmHg în venele periferice, iar în venele mari, care se deschid în inimă, este sub 1mmHg, putând deveni chiar negativă; viteza sângelui este de 20 mm/sec în venelemari.

88

8. Circulaţia limfatică. Prin circulaţie limfatică se înţelege trecerea limfei dincapilarele limfatice în vasele limfatice, până în sistemul venos.

Prin circulaţia ei, limfa contribuie la:! drenarea lichidelor interstiţiale, împiedicând acumularea produşilor de

catabolism în ţesuturi şi formarea edemelor;! absorbţia intestinală, a acizilor graşi cu lanţ lung de carbon la nivelul intestinului

subţire;! asigurarea imunităţii prin limfocite.

Caracteristici sistemului limfatic sunt ganglionii limfatici, nişte umflături deformă variată şi culoare roz. Ei au o funcţie citopoietică, prin care formează limfociteşi o funcţie pexică prin care limfa este curăţită de diferite corpuri străine şi fagocitezămicrobii.

89

2.3. Sistemul respirator

Sistemul respirator este alcătuit din totalitatea organelor care contribuie larealizarea schimburilor de gaze, între organism şi aerul atmosferic.

Anatomia sistemului respirator

Din punct de vedere anatomo-funcţional, sistemul respirator este alcătuit dindouă categorii de organe:

1. căi respiratorii sau aeriene, cu rol în conducerea aerului;2. plămânii, organele respiratorii propriu-zise, la nivelul cărora se realizează

schimburile de gaze

Fig. 28. Organizarea sistemului respirator.

90

1. Căile respiratorii

Căile respiratorii extra- şi intrapulmonare sunt alcătuite dintr-un sistem de tuburicare servesc la tranzitul aerului.

A. Căile respiratorii extrapulmonare

Conductele prin care aerul atmosferic este introdus în plămâni şi prin care aeruleste eliminat din plămâni, alcătuiesc căile respiratorii extrapulmonare.

După originea embriologică şi aşezarea anatomică, căile respiratorii extrapulmonarese grupează în:

a. căi respiratorii superioare: cavitatea nazală şi faringele, şib. căi respiratorii inferioare: reprezentate prin laringe, trahee şi bronhiile primare

(sau principale).

NasulNasul este organul în care se găseşte prima parte a căilor respiratorii

superioare şi segmentul periferic al analizatorului olfactiv.Cavitatea nazală

Cavitatea nazală, este despărţită printr-un perete median, septul nazal, îndouă parţi: una dreaptă şi alta stângă.

De fiecare parte a septului nazal se găseşte un vestibul şi o fosă nazală.Fosele nazale sunt conducte căptuşite cu o mucoasă nazală.Ţinând cont de structura şi funcţiile pe care le îndeplineşte mucoasa nazală

prezintă două porţiuni: mucoasa nazală respiratorie şi mucoasa nazală olfactivă.

Mucoasă nazală

Caracteristici Roluri

− căptuşeşte fosele nazale în jumătatea inferioară internă;

Respiratorie

− culoare roşie � datorită bogatei vascularizaţii;

• vasele de sânge: - încălzesc aerul ce pătrunde în nas; - menţin mereu caldă mucoasa

nazală.

− prezintă:

- glande care secretă mucus;

• mucusul menţine mucoasa umedă;

- fire de păr. • formează un �filtru� ce opreşte pă-

trunderea particulelor de praf în nas. Olfactivă vezi analizatorul olfactiv vezi analizatorul olfactiv

91

FaringeleFaringele este calea respiratorie superioară, segmentul unde se încrucişează

calea digestivă cu calea respiratorie. Pe aici trece aerul din fosele nazale în laringe şitrahee şi invers. Faringele este constituit din trei porţiuni:

- una superioară, numită nasofaringe, care comunică cu fosele nazale princoane; mucoasa care căptuşeşte această porţiune este constituită din epiteliupseudostratificat cilindric, ciliat, asemenea celei nazale;

- porţiunea mijjlocie, numită bucofaringe, comunică superior cu cavitateabucală, iar inferior cu esofagul; pe pereţii laterali prezintă două amigdale palatine(organe limfoide). Mucoasa palatină şi cea a peretelui posterior prezintă mugurigustativi şi este constituită din epiteliu stratificat pavimentos (de tip bucal).

- Porţiunea inferioară, numită laringofaringe, comunică inferior cu laringeleprintr-un orificiu numit glotă, acoperit în timpul deglutiţiei de epiglotă. Mucoasa luieste asemănătoare cu mucoasa laringelui.

LaringeleLaringele reprezintă primul segment al căilor respiratorii inferioare. El

îndeplineşte următoarele funcţii:- de conducere a coloanei de aer spre plămâni şi de la plămâni în mediul

extern;- de protecţie a căilor respiratorii inferioare;- de fonaţie, care constă în producerea de sunete fonetice articulate în timpul

expiraţiei, din care cauză mai poartă şi numele de organ vocal sau fonator.

Tunica mucoasă căptuşeşte cavitatea laringelui şi este formată din epiteliupseudostratificat cilindric, ciliat. Mucoasa formează două perechi de plici saucute, numite corzi vocale:

- o pereche superioară, corzi vocale false şi

Configuraţia Localizare Externă Internă • pe linia mediană şi anterioară a

gâtului; • deasupra traheei; • înaintea esofagului; • la:

- adulţi la nivelul vertebrelor C5 - C6;

- copii mai sus de C5 şi C6; - bătrâni mai jos de C5 şi C6.

• în jos se continuă cu traheea.

• Are forma unui trunchi de piramidă cu: - baza la extremitatea

superioară, la nivelul căreia se află orificiul glota cu un căpăcel epiglotă;

- vârful la extremitatea inferioară, îndreptat în jos, continuându-se cu traheea.

• Peretele laringelui este format din tunici care se succed de la interior spre exterior astfel: - tunica mucoasă; - scheletul cartilaginos; - tunica musculară,

formată din muşchi striaţi;

- tunica externă sau adventicea.

92

- o pereche inferioară, corzi vocale adevărate; acestea au în structuralor muşchi vocali.

TraheeaÎn partea inferioară, laringele se continuă cu un tub fibrocartilaginos, larg de

circa 2cm, care se numeşte trahee.

Localizare Configuraţia internă - în faţa esofagului; - înapoia marilor vase sangvine:

- vena cavă superioară; - artera pulmonară; - artera carotidă stângă;

- începe de la nivelul vertebrei C6; - se termină în cavitatea toracică, la

nivelul vertebrelor T4 şi T5. - prezintă două porţiuni:

a) cervicală, la nivelul gâtului; b) toracică, la nivelul mediastinului

Peretele traheei de la interior spre exterior este alcătuit din:

- tunica mucoasă, formată din epiteliu pseudostratificat cilindric, ciliat;

- glande seromucoase; - scheletul cartilaginos, format din inele

cartilaginoase incomplete în partea posterioară, spre esofag;

- tunica musculară, formată din fibre musculare netede, dispuse circular, care alcătuiesc muşchiul traheal;

- adventicea, alcătuită din ţesut conjunctiv ce conţine:

- vase sangvine, - vase limfatice - nervi.

Fig. 30. Secţiune transversală prinbronhie

Fig.29. A. Laringele, traheea şibronhiile; B. Secţiune prin trahee.

93

Bronhiile principaleBronhiile principale sau

primare, sunt ultimelesegmente ale căii respiratoriiinferioare.

Cele două bronhiiprincipale, dreaptă şi stângă,rezultă din bifurcarea traheei şisunt inegale ca lungime şicalibru.

A. Căile respiratoriiintrapulmonare

Bronhiile principale(prima-re sau bronhiile degradul I), după ce intră înplămân prin hil, primescdenumirea de brohiiintrapulmonare. Ele seramifică de mai multe ori înramuri cu lumenul din ce în cemai mic, întocmai ca şi coroana

unui arbore, de unde şi numele de arbore bronşic � câte unul pentru fiecare plămân.Din bronhia principală intrapulmonară se desprind bronhiile lobare (destinate lobilorpulmonari), apoi bronhiile segmentare (pentru fiecare segment pulmonar) care seramifică în bronhiole terminale (pentru fiecare lobul pulmonar), iar acestea înbronhiole respiratorii. Acestea din urmă se continuă cu canalele alveolare, iarcanalele alveolare se termină cu saci alveolari, care au pereţii formaţi din alveolepulmonare.

Traheea şi bronhiile extrapulmonare au în pereţii lor inele cartilaginoase, curolul de a menţine deschise căile respiratorii în condiţiile variaţiilor de presiune dininspiraţie şi expiraţie.

Spre deosebire de bronhii, bronhiolele, nu conţin în structura lor cartilaj şi glandeseromucoase = mucosecretorii bronşice.

Fig. 31. Arborele bronşic

94

2. Plămânii

Plămânii reprezintă componentele principale ale sistemului respirator, la nivelulcărora se realizează schimburile de gaze.

Topografia. Plămânii sunt aşezaţi în cavitatea toracică, pe care o ocupă aproapeîn întregime, cu excepţia părţii mijlocii numită mediastin.

Culoarea plămânului este roşiatică la copii şi alb-cenuşie cu zone negre laadulţi, aceasta, datorită depunerii în spaţiile perilobulare a particulelor de praf, fum,etc. ce se găsesc în aerul atmosferic.

Din punct de vedere structural, plămânul este alcătuit din:- căi respiratorii pulmonare (vezi arborele bronşic);- parenchim pulmonar elastic care ocupă spaţiile dintre ramificaţiile arborelui

bronşic;- reţea nervoasă sangvină şi limfatică.

Plămânul are forma unei piramideal cărei vârf vine în contact cu primapereche de coaste, iar baza se sprijinăpe muşchiul diafragmă. Fiecare plămânprezintă trei feţe:

- costală, spre coaste;- medială, spre mediastin;- diafragmatică, la bază, spre bolta

muşchiului diafragm.Feţele costale prezintă şanţuri

profunde, scizuri, care împart plămâniiîn lobi. Lobii pulmonari sunt unităţileanatomice mari ale plămînilor. Fiecarelob are ventilaţie, vascularizaţie şiinervaţie proprie şi este format dinsegmente, separate între ele prin septuriintersegmentare.

Segmentele au individualitate, aşa încât dacă unul din ele este afectat de exemplude o tumoare, acesta poate fi extirpat chirurgical. Fiecare segment prezintă: căirespiratorii, vascularizaţie şi inervaţie proprie. Segmentele pulmonare sunt constituitedin formaţiuni anatomice numite lobuli pulmonari.

Lobulul pulmonar reprezintă unitate structurală şi funcţională a segmentuluipulmonar. Are forma unei piramide orientată cu vârful spre hil şi cu baza spre faţaexternă a plămânului. Lobulii pulmonari sunt în număr foarte mare, uniţi printr-unţesut conjuctiv fibroelastic care reprezintă parenchimul pulmonar.

Fig. 32. Structura ţesutului pulmonar.(a) secţiune histologică prin

parenchimul pulmonar.

95

Fiecare lobul este format din:- 50-100 acini pulmonari şi din- parenchim pulmonar: elastic, bine vascularizat şi inervat.Acinii pulmonari sunt componentele terminale ale arborelui bronşic şi reprezintă

unitatea structurală şi funcţională a lobulului pulmonar.

Alveolele pulmonare � 300 milioane în ambii plămâni,• formează pereţii sacilor alveolari;• datorită numărului foarte mare, măresc suprafaţa acinilor pulmonari;• reprezintă suprafaţa de schimb a plămânilor;• peretele, adaptat schimburilor de gaze, este format din:

a. epiteliu alveolar unistratificat, aşezat pe o membrană bazală;b. ţesut conjunctiv bogat în fibre elastice, în care se găseşte o reţea de capilare.Epiteliul alveolar şi membrana bazală a alveolei, împreună cu membrana bazală

a capilarului şi endoteliul capilar, constituie �bariera� alveolo-capilară, prin care seface schimbul de gaze.

Fig. 33. Organizarea alveolei pulmonare.(a) Structura unei porţiuni din lobul. O

reţea de capilare, susţinute de fibreelastice, înconjoară fiecare alveolă.

Bronhiolele respiratorii sunt înconjuratede benzi de musculatură netedă care pot

modifica, prin contracţie, diametrulacestor căi aeriene. (b) Structura

alveolei pulmonare. Acelaşi capilarpoate participa la procesele de

schimburi gazoase cu mai multe alveolesimultan. (c) Membrana alveolo-

capilară, formată prin suprapunereaepiteliul alveolar, endoteliului capilar şia celor două membrane bazale fuzionate.

PleuraPleura acoperă plămânii la exterior. Este alcătuită din două foiţe � foiţa

viscerală ataşată plămânilor pătrunzând şi în scizuri, iar foiţa parietală căptuşeştepereţii cutiei toracice.

Între cele două foiţe pleurale se află un spaţiu foarte îngust plin cu lichid pleural,care asigură aderenţa pleurelor între ele şi favorizează mişcările în timpului actuluirespirator.

96

Respiraţia: schimburile de gaze dintre organism şi

mediu.

Etapa Pulmonară

Etapa Sangvină

Etapa Tisulară

Respiraţie = schimb de gaze între aerul alveolar şi sânge

Respiraţie celulară = schimb de gaze între sânge şi celule

Transportul gazelor respiratorii de la plămâni la celule şi invers

Fiziologia sitemului respirator în teorie

Respiraţia, funcţie vitală a organismelor vii, este un proces continuu, care constăîn schimbul de gaze respiratorii (O2 şi CO2) între organism şi mediul extern.

Respiraţia se realizează în trei etape:

Etapa pulmonară, numită şi ventilaţie pulmonară, include: mecanica ventilaţieipulmonare; factorii care influenţează mecanica respiraţiei; volume şi capacităţirespiratorii; schimburi de gaze respiratorii la nivelul plămânilor.

Fig. 34. Ventilaţia pulmonară �a.,b. inspiraţie; c.,d. expiraţie.

97

Ventilaţia pulmonară

Fenomene fizico-chimice ale respiraţiei pulmonare

Prin fenomene fizico-chimice ale respiraţiei pulmonare se înţelege schimbul degaze care se realizează la nivelul alveolelor pulmonare între aerul alveolar şi sângeledin capilarele ce înconjoară alveolele.

Schimburile gazoase respiratorii (O2 şi CO2) la nivelul pulmonar şi tisular, sefac pe baza

• unor:- legi fizice,- mecanisme fiziologice,- proprietăţi ale membranelor alveolo-capilare.• datorită diferenţei presiunilor parţiale a O2 si CO2 în cele 2 medii separate de

membrana alveolo-capilară: aerul alveolar şi sângele din capilarele pulmonare.

Etapa sangvină = transportul gazelor respiratorii

Transportul gazelor se face sub formă de combinaţii chimice labile.Transportul sangvin al O2 se face:- dizolvat în plasmă 2,5% şi- combinat cu hemoglobina, O2+Hb �! oxihemoglobina (HbO2) 97,5%;Transportul sangvin al CO2 se face:- dizolvat în plasmă 8%- sub formă de combinaţii chimice labile:• 80% sub formă de bicarbonat şi• 12% combinat cu hemoglobina CO2+Hb �! carbohemoglobina (HbCO2).

Procese fiziologice INSPIRAŢIE EXPIRAŢIE Muşchii intercostali externi modifică dia-metrul antero-poste-rior şi transversal

Prin contracţie rotesc coastele în sus şi în exterior şi le orizontalizează.

Relaxare � permit coborârea şi deplasarea spre interior a coastelor (invers decât în inspiraţie).

Diafragma � modifică diametrul logitudi-nal al cutiei toracice

Contracţie � coborâre din poziţie bombată.

Relaxare � revenire în poziţie bombată.

Presiunea aerului pulmonar

Scade cu 2-3 mm Hg faţă de presiunea atmosferică

Creşte cu 2-4 mm Hg faţă de presiunea atmosferică

Mişcarea aerului în sensul gradientului de presiune

Aerul atmosferic pătrunde în plămâni

O parte din aerul inspirat este eliminat din plămâni

Volumul pulmonar Creşte (+500 cm3) Scade (- 500 cm3)

98

•

Etapa tisulară

La nivelul capilarelor tisularesângele arterial cedează O2 necesaractivităţii celulare şi se încarcă cuCO2, rezultat al metabolismuluicelular.

Schimbul de gaze la nivel tisularare loc prin difuziune, de la o presiunemare la o presiune mică, ele trecânddin ţesuturi în sânge (CO2) şi invers(O2) prin intermediul lichiduluiinterstiţial. Utilizarea O2 de cătrecelule are loc în mitocondriileacestora, în care se desfăşoarăprocese de oxido-reducerecomplexe.

Reglarea respiraţiei

Centrii nervilor motori careacţionează asupra muşchilorintercostali şi asupra diafragmei segăsesc în măduvă. Ei sunt în legăturăcu centrii respiratori din bulb, a căroractivitate este automată. Cănd centrii inspiratori sunt în activitate, centrii expiratorisunt în repaos. În acest moment are loc inspiraţia, iar în situaţie inversă are loc expiraţia.

Fiziologia sistemului respirator în experimente,aplicaţii practice şi probleme

În timpul unei respiraţii normale sau forţate se introduc sau se scot din plămânicantităţi de aer caracteristice, care din punct de vedere practic sunt împărţite învolume şi capacităţi respiratorii. Volumele reprezintă cantităţi de aer din anumitemomente ale ciclului respirator, iar capacităţile sunt combinaţii de volume.

Fig. 35. Respiraţia: etapa pulmonară,transportul gazelor şi etapa tisulară.

99

Măsurarea volumelor respiratorii şi a capacităţii vitale - se realizeazăcu spirometru

Fig. 36. Spirometrie � măsurarea volumului curent de aer.

PNEUMOGRAFIE = înregistrarea grafică a mişcărilor respiratorii cupneumograful.

Fig. 37. Pneumograma Fig. 38. Modificări ale pneumogramei normale.normală

Pneumograma normală (eupnee); i � inspiraţie şi e � expiraţie.

Volum curent (VC) 500 cm3

Inspiraţie şi expiraţie normală

Volum inspirator de rezervă (VIR) 1.500 cm3 Inspiraţie forţată

Capacitate vitală (CV) 3.500 cm3 Volum expirator de rezervă

(VIR) 1.500 cm3 Expiraţie forţată

Capacitate pulmonară totală (CPT) 5.000 cm3

Volum rezidual (VR) 1.500 cm3 Aer care rămâne în plămâni

100

Inspiraţia este o mişcare rapidă care este reprezentată printr-o linie descendentăaproape verticală. Expiraţia, de circa 2 ori mai lungă decât inspiraţia, se înregistreazăca un traseu ascendent pe cea mai mare parte a sa, şi aproape orizontal în ultimaparte.

a. O concentraţie crescută de CO2 în aerul alveolar şi sânge, se va realizaprintr-o reţinere voluntară îndelungată a respiraţiei (apnee). Consecinţa va fi oaccelerare a mişcărilor respiratorii, o polipnee, mişcări involuntare ca urmare astimulării centrului respirator bulbar de către concentraţia ridicată a CO2 .

b. Se efectuează timp de 2-3 min mişcări respiratorii profunde şi frecvente. Seva înregistra o polipnee (tahipnee). În cazul în care ne aflăm într-o încăpere neaerisită,şi se respiră ţinând gura deschisă, se realizează de asemenea o polipnee.

c. În timpul vorbirii sau la citirea cu voce tare creşte mult durata expiraţiei. Deaceea obosim când citim cu voce tare timp îndelungat. În pauza care se face peparcursul citirii se inspiră.

d. Se pot face observaţii şi asupra unor reflexe respiratorii de apărare cum estetusea şi strănutul. Tusea constă dintr-o inspiraţie profundă urmată de o expiraţie explozivă.

În mod normal frecvenţa respiratorie variază în funcţie de vârstă, fiind de 44 peminut la noul născut, de 26 pe minut la 10 ani, de 20 pe minut la 15 ani, 16 respiraţiipe minut la bărbaţi şi 18 respiraţii pe minut la femei.

Frecvenţa respiraţiei creşte, la creşterea temperaturii şi în timpul efortului fizicpână la 40-60 pe minut, scade în timpul somnului. În stări febrile, hipertiroidism,hipoxie, se produce polipnee.

În afecţiuni circulatorii şi respiratorii se modifică atât frecvenţa mişcărilorrespiratorii, cât şi profunzimea şi durata inspiraţiei şi a expiraţiei. Asemenea exemplesunt respiraţia periodică Cheyness � Stookes şi respiraţia în emfizemul pulmonar.

Fig. 39. Respiraţie periodică Cheyness � Stookes.

În emfizem pulmonar, adică în cazul reducerii elasticităţii ţesutului pulmonar,este afectată ventilaţia pulmonară. În acest caz inspiraţiile scurte şi rapide alterneazăcu expiraţiile lungi.

Fig. 40. Respiraţia în emfizem pulmonar.

101

Rolul diafragmei în respiraţie.

Materiale necesare: aparat Donders, sticlă de plastic transparentă, dop decauciuc cu gaură la mijloc, tub lung de 12 cm având o grosime ceva mai mare decâtgaura din dop, balon de cauciuc.

Activităţi:- Ce rol are membrana de cauciuc? Ce dovedeşte dilatarea şi strâmtarea

balonaşelor de cauciuc?- se poate construi un model asemănător utilizând în locul vasului de sticlă, o sticlă

de plastic transparentă.• Se comprimă sticla;• Se slăbeşte încet comprimarea sticlei.• Se repetă de câteva ori comprimarea şi �revenirea� sticlei.

Rezultat: pe măsură ce sticla revine la forma normală, balonul se umflă.

Concluzie: fenomenele observate la acest model, ca şi la aparatul Donderssunt asemănătoare fazelor respiraţiei.

Întrebări � problemă:- Cu ce elemente anatomice poate fi comparată sticla din material plastic? Dar

tubul? Dar balonul de cauciuc?- Ce fază a respiraţiei sugerează balonul umflat? Dar când este fără aer?

Temă: Dovada prezenţei dioxidului de carbon în aerul expirat.

Materiale necesare: pahare de sticlă, apă de var, apă de la robinet, apăminerală, pompă de aer, pai.

Activităţi:• Umpleţi două pahare cu apă de var, Ca(OH)2. Într-un pahar adăugaţi apă de larobinet, iar în celălalt aceeaşi cantitate, dar de apă minerală bogată în acid carbonic.Ce se întâmplă?• Umpleţi un pahar cu apă de var. Timp de 3 minute pompaţi aer cu ajutorul uneipompe. Ce observaţi? După încă 3 minute suflaţi printr-un pai în apa de var. Ceconstataţi acum?

Cu ajutorul pneumogramei se poate preciza şi tipul de respiraţie. La copii,predomină mişcările diafragmei, respiraţie de tip abdominal. La bărbaţi respiraţia estede tip costal inferior, iar la femei de tip costal superior.

Se va nota durata respiraţiilor şi frecvenţa respiratori într-un tabel şi se vorcompara frecvenţele respiratorii obţinute cu cele normale.

102

• Luaţi într-un pahar apă de var limpede şi cu ajutorul unui tub suflaţi în lichid. Seobservă că lichidul se tulbură, iar pe fundul vasului se depune un precipitat alb. CO2-ul din aerul expirat s-a combinat cu Ca(OH)2 şi a rezultat carbonatul de calciu CaCO3.Aplicaţii:Luaţi 3 eprubete cu soluţie de apă de var:- în prima eprubetă aşezaţi, în apa de var, piciorul jupuit de piele al unei broaşte;- în eprubeta a doua aşezaţi un preparat neuromuscular, cu nervul în afară, ca săpoată fi excitat;- în eprubeta a treia nu se introduce nimic; este eprubeta de control (martor).

Excitaţi de mai multe ori cu curent electric, nervul de la eprubeta a 2-a; muşchiulse contractă repetat; apa de var se tulbură mult. În prima eprubetă apa de var setulbură puţin, căci muşchiul, necontractându-se a degajat puţin CO2. În eprubeta a 3-a apa de var rămâne limpede.

Aplicaţii practice şi probleme

a. Temă: Efortul fizic influenţează frecvenţa respiraţiei.Cadrul aplicaţiei: se folosesc perechi de elevi, cronometre, tabele de înregistrat.

• Număraţi şi notaţi numărul de respiraţii pe minut:o în repaos;o după efectuarea unei activităţi moderate, de exemplu după oalergare pe loc timp de 3 minute;o după efort fizic, de exemplu după o alergare.

• Comparaţi valorile.b. În cât timp se termină aerul dintr-o cameră în care se află 3 persoane, ştiind

că încăperea are următoarele dimensiuni: 5 m lungime, 4 m lăţime şi 3,5 m înălţime şicunoscând că persoanele stau întinse şi că încăperea este etanşă? Dar dacă persoanelestau in picioare? Dar dacă doar 2 persoane stau în picioare, iar a treia aleargă?

c. Un om petrece o oră la sala de forţă acordând câte o jumătate de minut derepaus pentru fiecare 5 minute de exerciţii. Câţi litri de aer trec prin plămânii omuluiîn ora aceea?

d. Doi elevi de aceeaşi vârstă şi condiţie fizică sunt puşi să alerge pe o distanţăde 1000 m. La terminarea alergării, primul elev are un minut-volum respirator de 120 lşi o frecvenţă respiratorie de 80 respiraţii pe minut, iar al doilea elev are un minut �volum respirator tot de 120 l, dar o frecvenţă respiratorie de 40 respiraţii pe minut. Caredin cei doi este mai bine antrenat şi de ce?

e. De câte ori inspiră un tânăr în opt minute, dacă petrece două din cele optminute întins pe o bancă, iar restul timpului ridică greutăţi?

103

Fig. 41. Disfuncţionalităţi şi infecţii ale bronhiilor şi plămânilor.

De reţinut:În atmosferă se găsesc ioni negativi şi ioni pozitivi rezultaţi din impurificarea

aerului atmosferic. Dacă numărul ionilor pozitivi este de peste 50 de ori mai maredecât numărul ionilor negativi, atunci aerul este murdărit, poluat şi neigienic. Ioniinegativi sunt ioni de oxigen şi au o acţiune benefică asupra organismelor. Ionii pozitivisunt nocivi, produc oboseală şi indispoziţie; numărul lor creşte în spaţiile închise şiaglomerate. DE AICI REZULTĂ NECESITATEA AERISIRII ÎNCĂPERILOR.

Acţiunea favorabilă a ionilor negativi din atmosferă stă la baza tratamentuluicu aer ionizat, cu efecte bune în boli nervoase, în alergii, arsuri etc.

mucus şi puroi

Pneumonie

corpusculide azbest

Fibroză pulmonară

tubercul

Tuberculoză pulmonară

EfizemulCancer pulmonar

tumoare

Bronşită

mucus

104

2.4. Sistemul excretor

Cea mai mare parte a produşilor de excreţie se elimină din organism printr-unansamblu de organe ce formează sistemul urinar sau sistemul excretor.

Sistemul excretor este format din rinichi şi căi excretoare

Elemente de anatomie a sistemului excretorRinichii

Topografie � în cavitatea abdominală, în regiunea lombară, de-o parte şi de alta acoloanei vertebrale, la nivelul vertebrelor T11, T12, L1, L2 şi L3. Ei nu se află laaceeaşi înălţime, rinichiul drept fiind ceva mai jos decât cel stâng. Locul ocupat derinichi se numeşte lojă renală.

Mijloace de fixare:! Înveliş conjunctiv-fibros, numit fascia renală; între fascie şi rinichi se află o

cantitate variabilă de ţesut gras: grăsime perirenală.! Pediculul renal: vasele sanguine, nervii şi limfaticele renale.! Presa abdominală.

Configuraţie externă: formă caracteristică a unor boabe de fasole, lungime10-12 cm, lăţime 5-6 cm, grosime 3-4 cm, greutate 120-150 g, culoare brun-roşcată.Prezintă două feţe: anterioară şi posterioară, doi poli: superior şi inferior şi două margini:externă-convexă şi internă-concavă. Pe marginea internă, aproape de polul superiorse găseşte o incizură mai profundă: hilul rinichiului prin care pătrund artera renală,nervii şi ies vena renală şi porţiunea extrarenală a bazinetului.

Structura rinichiului

O secţiune longitudinală prin rinichi evidenţiază:! Capsula fibroasă ce formează învelişul extern şi este formată din ţesut conjunctiv

cu elemente musculare netede.! Substanţa renală sau ţesutul propriu care constituie partea esenţială a rinichiului

şi este formată de la exterior spre interior din două zone: zona medulară şi zonacorticală.

Ca şi ficatul, rinichiul este format atât din punct de vedere morfologic, cât şifuncţional, din lobi şi lobuli, iar ca elemente caracteristice, esenţiale morfo-fiziologicprezintă nefronii.

Nefronul este unitatea morfo-fiziologică a rinichiului. Se estimează că ambiirinichi conţin 2.160.000 nefroni.

Nefronul este alcătuit din: glomerul, care reprezintă un ghem de capilare şitubul urinifer format din patru segmente:

105

! Capsula Bowman este situată în zona corticală, cu aspect de cupă în care estecuprins glomerulul de capilare şi cu care formează corpusculul Malpighi. Sângeleintră în glomerul printr-o arteriolă aferentă şi iese printr-o arteriolă eferentă.

! Tub contort proximal care prezintă celule cilindrice, mari, cu mulţi microvili şilumen de 500 ìm. Este situat în corticală.

! Tub în formă de �U�= ansa lui Henle formată dintr-o ramură descendentă foartesubţire, ce pătrunde în zona medulară, şi o ramură ascendentă mai groasă, care,ajungând din nou în zona corticală se continuă cu un tub sinuos. Lumenul anseieste de 30 ìm, iar în structură nu prezintă celule cu microvili.

! Tubul contort distal situat în corticală, care prezintă un diametru de 400 ìm. Acestase deschide într-un tub colector, tubul Bellini, care pătrunzând în medularăconstituie, împreună cu alte tuburi Bellini, piramidele Malpighi.

Peretele nefronului este format dintr-o membrană bazală, căptuşită cu un epiteliuunistratificat. La nivelul capsulei Bowman peretele endotelial al capilarelor prezintăpori minusculi, între 30-85 ú, unii lunguieţi, alţii circulari. El vine în contact cu celulelemembranei interne a capsulei Bowman, numite podocite (podos=picior) adică celulecu picioruşe sprijinite pe membrana bazală. Şi membrana bazală prezintă pori cudiametrul de 20-30 ú, răspândiţi mai ales între spaţiile picioruşelor podocitelor.

Vascularizaţia rinichiului

Rinichiul este vascularizat de artera renală, care îi distribuie 25% din ceea cevarsă inima în aortă. Prin ambii rinichi circulă 1.200 ml sânge/minut, ceea ce înseamnăaproximativ 1.800 l/zi, circulaţie ce asigură epurarea sângelui de substanţelecatabolismului, care sunt în general toxice.

Căile urinare

Căile urinare sunt: calicele renale, bazinetul, ureterele, vezica urinară şi uretra.Calicele renale sunt nişte formaţiuni membranoase în formă de cupă, care se

află în jurul deschiderii papilei renale.Bazinetul sau pelvisul renal este o cavitate de formă triunghiulară, care are o

porţiune intrarenală, sinusul renal, şi o porţiune extrarenală la nivelul hilului, unde secontinuă cu ureterul.

Ureterul este un organ pereche, tub lung de 25-30 cm cu calibru neegal şi facelegătura dintre bazinet şi vezica urinară � deschiderea ureterului în vezică are o dispoziţieoblică, specifică. La locul de joncţiune cu peretele vezicii, ureterul formează cu aceastaun unghi ascuţit astfel că presiunea din interiorul vezicii îl comprimă împiedicândrefluarea urinii în ureter. Peretele ureterului este alcătuit din trei tunici: mucoasă internă,musculară � dispusă pe trei pături de fibre musculare netede orientate de la exteriorspre interior astfel: longitudinal, circular şi din nou longitudinal � şi o tunică externă.

Vezica urinară are o capacitate 250-300 ml şi este rezervorul în care se strângeurina înainte de a fi eliminată.

106

Configuraţia externă: formă ovoidă când este plină şi turtită, în formă de cupă,când este goală.

Structura vezicii urinare: peretele vezicii urinare este contractil şi elastic, ceeace îi dă posibilitatea să-şi mărească volumul între 200-400 ml.

Uretra este canalul prin care se elimină urina din vezica urinară. Uretra diferăca alcătuire în funcţie de sex. La femei serveşte numai pentru evacuarea urinii, fiindun canal scurt (3-4 cm). La bărbaţi este un canal cu traiect şi calibru neuniforme, lungde 15-20 cm şi serveşte atât pentru eliminarea urinii cât şi a spermei. Uretra prezintăun sfincter intern neted (vezical), involuntar şi un sfincter extern striat, voluntar.

Modificări cu vârsta se întâlnesc şi în ceea ce privşte dimensiunile ureterului,vezicii şi uretrei.

Capacitatea vezicală depinde şi de presiunea de distensie la care este supusăvezica urinară.

Fiziologia sistemului excretor în teorie şi experimente

Sistemul excretor are rolul de a elimina din organism, sub formă de soluţie ceamai mare parte din subsanţele ce rezultă din dezasimilaţie. Acest proces prezintădouă faze: faza de elaborare a soluţiei, cu sediul în rinichi şi faza de transport de larinichi la exterior, îndeplinită de căile urinare.

Funcţia rinichiului

Rinichiul este organul care are proprietatea de a absorbi din sânge diferitesubstanţe minerale şi organice, sub formă de soluţii din care elaborează urina, menţinândastfel homeostazia mediului intern, care tinde continuu să fie modificată prin aportulexogen de apă, electroliţi şi principii alimentare, precum şi de activitatea metabolică aorganismului. Trei mecanisme contribuie la formarea urinii:1. Filtrarea glomerulară, la nivelul glomerulului Malpighi, între sângele din capilareşi capsula Bowman. Între sânge şi spaţiul capsulei Bowman există un sistem demembrane ciuruite, prin care trec în funcţie de presiunea sângelui, toate lichidele şisubstanţele solvate ale căror dimensiuni sunt mai mici decât 30 ú: plasma fără nici unfel de globule, fără marile molecule proteice (albumine, globuline). Tot acest filtrat seadună în capsula Bowman şi constituie urina primară. Suprafaţa de filtrare aglomerulului este de 2 m2. Cantitatea de plasmă filtrată este foarte mare, astfel încâtîn 24 h se formează 180 l de urină primară.2. Reabsorbţia tubulară, are loc în tubul contort proximal, în ansa Henle şi tubulcontort distal. Astfel are loc o puternică reabsorbţie a apei şi a glucozei aproape întotalitate. Prin acest proces se reabsorb 150 l de urină în 24 h. La nivelul tubuluicontort distal ajung 30 l de urină primară, din care se reabsorb încă 27,5 l apă. Proceselede la acest nivel sunt influenţate de hormonii ADH, aldosteron şi parathormon.3. Secreţia tubulară. În afară de funcţiile de filtrare şi reabsorbţie, celulele tubiloruriniferi au proprietatea de a secreta anumite substanţe pe care le varsă în lumenul

107

acestora: NH3, renina. Este un mecanism secundar care intervine în formarea uriniiatunci când procesul de filtrare nu reuşeşte singur epurarea organismului de substanţenefolositoare. Mai trec în urină şi ioni de H, K, acid uric, medicamente. Formareaurinii în tubii uriniferi se numeşte diureză. Diureza produce la omul sănătos adult, în24 h, o cantitate de urină finală de aproximativ 1,5 l, în condiţiile unei alimentaţiinormale.

Urina � proprietăţi(constante) fizice: culoaregalbenă, nuanţă variabilădepinzând de alimentaţie şide starea organismului,densitate 1000-1600 (laadult) şi reacţie slab acidă:5-6,6. Osmolaritatea, carereprezintă numărul total demolecule prezente în soluţie,dă o măsură mai exactă acapacităţii mecanismelorrenale interesate înconcentrarea solvaţilor,decât greutatea specifică(densitatea).

Experimente de evidenţiere a compoziţiei urineia. Tema: evidenţierea clorului.Materiale necesare: 5 ml de urină, acid azotic 5%, azotat de argint 2%, eprubetă,pipetă.Activităţi: se toarnă 5 ml de urină într-o eprubetă, se adaugă câteva picături de acidazotic 5% până când reacţia urinei devine net acidă. Apoi se adaugă 0,5-1 ml dintr-osoluţie de azotat de argint 2%.Rezultat: se produce un precipitat abundent de clorură de argint.b. Tema: evidenţierea amoniacului.Materiale necesare: pahar Berzelius, 25 ml de urină, lapte de var, hârtie roşie deturnesol.Activităţi: într-un pahar Berzelius se tratează 25 ml de urină cu lapte de var, se agitărepede cu o baghetă de sticlă şi se acoperă imediat cu un geam de care atârnă, înpahar, o fâşie de hârtie roşie de turnesol.Rezultate: se observă că aceasta devine în scurt timp albastră, ca urmare a vaporilorde amoniac ce se degajă din amestecul de urină şi lapte de var.

Fig. 42. Formarea urinei.

108

c. Tema: evidenţierea creatininei.Materiale necesare: eprubetă, 5 ml de urină, soluţie saturată de acid picric, hidroxidde sodiu sau de potasiu 10%.Activităţi: într-o eprubetă se toarnă 5 ml de urină şi se adaugă câteva picăturidintr-o soluţie saturată de acid picric şi puţin hidroxid de sodiu sau de potasiu 10%.Rezultat: se produce o coloraţie roşie-purpurie, caracteristică pentru creatinină,substanţă rezultată din catabolismul proteinelor.d. Tema: evidenţierea glucozei. Proba Fehling.Materiale necesare: sulfat de cupru, hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu, apădistilată, urină.Activităţi: se prepară două soluţii: una conţinând 4 g de sulfat de cupru la 100 ml apădistilată, iar cealaltă având 15 g hidroxid de sodiu şi potasiu tot la 100 ml apă. Celedouă soluţii se păstrează în sticle diferite. La 5 ml urină se adaugă volume egale (0,5ml) din cele două soluţii, se agită şi se încălzeşte la fierbere.Rezultat: în cazul în care glucoza este prezentă apare un precipitat galben-roşcat �de acid cupros.e . Tema: evidenţierea substanţelor proteice. Proba cu acid acetic.Materiale necesare: eprubetă, urină, acid azotic, hârtie de turnesol, acid acetic.Activităţi: se ia o probă de 10 ml urină într-o eprubetă. Se controlează reacţia sa cuhârtie de turnesol. Dacă este alcalină se acidulează cu acid azotic. Se încălzeşte lafierbere şi apoi se adaugă încet câteva picături de acid acetic 10%. Albumina precipităşi urina se tulbură.f. Tema: identificarea pigmenţilor biliari în urină.În circuitul său metabolic, doar urme extrem de fine de bilirubină pot trece filtrul renalşi normal se elimină în urină în cantităţi nedecelabile. Bilirubina este prezentă însă (încantităţi decelabile) în urină (coluria) în icterul obstructiv, iar în hepatită prezintă ovaloare crescută în urină.Metoda Kalk şi Wildhirt se bazează pe oxidarea bilirubineila biliverdină cu albastru de metilen.Materiale necesare: eprubetă, urină, albastru de metil 0,25%.Activităţi: într-o eprubetă se iau 2-3 ml urină proaspăt recoltată la care se adaugă opicătură soluţie albastru de metilen 0,25%.

Rezultat: dacă urina conţine bilirubină va apărea o coloraţie verde (biliverdină).Micţiunea � este actul reflex prin care se elimină urina. Din raportul dintre

diureza zilnică şi capacitatea vezicală rezultă numărul fiziologic de micţiuni/24 de ore,care variază cu vârsta.

Compoziţia urineiSubstanţele componente

În plasmă (%) În urină (%) În urina din 24 de ore (g)

Apă Protide, lipide, coloizi Glucoză Uree Acid uric Creatinină Săruri minerale

90-93 7-9 0,1 0,03

0,004 0,001 0,73

93-95 0 0

2,5 0,05 0,07 1,57

930-1410 0 0

20-25 0,5-1,25

1-15 13-35

109

3. FUNCŢIA DE REPRODUCERE

3.1. Sistemul reproducător

Reproducerea este o caracteristică fundamentală a oricărei fiinţe, ce asigurăperpetuarea speciei umane. Urmaşii iau naştere din celula ou, care rezultă în urmafecundaţiei, prin contopirea ovulului cu spermatozoidul. Oul rezultat se fixează înperetele uterin, unde continuă să se dividă, diferenţieze şi să se dezvolte, până cândfătul este expulzat din uter prin actul naşterii.

Organizarea morfofuncţională a sistemului reproducător la ambele sexe esteextrem de complexă, gonadele având atât funcţia de a produce gameţi (ovule sauspermatozoizi), cât şi pe cea endocrină de a secreta hormoni sexuali.

Sistemul reproducător bărbătesc

Organe Funcţii Testicule Produc spermatozoizi şi hormoni sexuali Căi genitale extratesticulare

Depozitează şi conduc sperma

Vezicule seminale Produc lichidul spermatic (seminal) cu rol trofic şi de transport

Prostata Furnizează lichid seminal ce intră în alcătuirea spermei Uretra Conduce sperma şi urina Penisul Organ copulator

Caracteristici externe ale testiculului Dezvoltare Localizare

• Se dezvoltă în luna a 3-a a vieţii intrauterine, în cavitatea abdominală, apoi coboară

• În regiunea inghinală, în scrot • Uneori coborârea întârzie sau nu are loc; în acest caz se intervine

chirurgical, cel mai târziu până la vârsta de 9 � 10 ani Număr

• Este organ pereche �drept şi stâng • Sunt cazuri când unul sau chiar ambele testicule pot lipsi. • Sunt excepţionale cazurile de testicule supranumerare.

Dimensiuni

• Dimensiunile variază în funcţie de vârstă. • Creşterea lor se accentuează la pubertate. • La bătrâni se produce o involuţie parţială. • Testiculele se micşorează odată cu diminuarea funcţiilor sexuale.

Caracteristici externe ale testiculului

Testiculul � structura internă

Testiculul este învelit în albuginee, o teacă conjuctivă din care pornesc spre interiorsepturi, care împart testiculul în 200-300 lobuli. La partea superioară albugineea se îngroaşă

110

Căi intratesticulare Căi extratesticulare 1. Tubii seminiferi contorţi 2. Tubi drepţi 3. Reţeaua Haller

2. Canalul epididimar 3. Canalul deferent 4. Canalul ejaculator

formând mediastinul, străbătut de vase de sânge, canale excretoare şi nervi.Lobulul testicular conţine 1 - 3 tubi seminiferi contorţi în interiorul cărora se

formează gameţii masculini (spermatozoizii), prin procesul de spermatogeneză. Întretubii seminiferi se află ţesut conjunctiv interstiţial care conţine: vase sangvine, nervi şicelule interstiţiale Leydig, care secretă hormoni androgeni � componenta endocrină atesticulului.

Structura peretelui tubului seminifer contort (începând de la suprafaţă):• Înveliş conjuctiv• Membrană bazală• Mai multe straturi de celule producătoare de spermatozoizi = epiteliu seminal,ce conţine:o Celule în diferite stadii de evoluţie:# Spermatogonii# Spermatocite primare# Spermatocite secundare, care prin maturare devin spermatozoizio Celule trofice de susţinere Sertoli.

Tubii seminiferi contorţi ai unui lobul se unescspre mediastin şi fomează tubi drepţi sau tubicolectori comuni.

Tubii drepţi părăsesc lobulii şi pătrund înmediastinul testicului unde se anastomozează întreei formând o reţea de canalicule neregulate. Dinaceastă reţea se desprind căile extratesticulare:10 � 12 canale eferente care se unesc şi careformează canalul epididimar, ce se continuă cucanalul deferent, iar acesta cu canalulejaculator. Acesta din urmă se uneşte cu canalulde excreţie al vezicii urinare (uretra).

Căile spermatice intratesticulare şi extratesticulare

Fig. 43. Secţiune printubul seminifer

111

Fig. 44. Schema căilor spermatice intratesticulare şi extratesticulare

Fiziologia sistemului reproducător bărbătesc

Funcţiile testiculului constau înrealizarea procesului de spermatogeneză şi înreglarea neuroendocrină.

1. Spermatogeneza � producerea de gameţimasculini (spermatozoizi). Spermatozoiduldetermină sexul noului organism. Estealcătuit din: cap, piesă intermediară şi flagel.La partea anterioară prezintă acrozomul, uncorpuscul ce con ţ ine o enzimă carefacilitează pătrunderea spermatozoidului înovul în timpul fecunda ţ iei . Piesaintermediară � gâtul - conţine glicogen, carefurnizează energie pentru mişcările

spermatozoidului. Flagelul asigură mişcările spermatozoidului.2. Secreţia de hormoni androgeni, este realizată de către celulele interstiţialeLeydig. Efectele hormonilor androgeni sunt:

- stimularea creşterii şi dezvoltării organelor genitale masculine, precum şimaturarea spermei;

- stimularea dezvoltării caracterelor sexuale secundare;- stimularea sintezei de proteine, în special în ţesutul muscular; de aceea unii

sportivi folosesc hormoni steroizi, cum este testosteronul. Excesul poate

Fig. 45. Spermatozoidul

112

Ovarele - caracteristici Dezvoltare • în luna a 3-a a vieţii intrauterine, în regiunea lombară a embrionului Localizare • în micul bazin în fosa ovariană, sub bifurcaţia arterei iliace comune Formă • ovoidală (asemănătoare unei migdale) Suprafaţă externă (aspect)

• netedă în perioada copilăriei • devine neregulată pe măsură ce femeile înaintează în vârstă

Culoare, consis-tenţă, dimensiuni

• se modifică în raport cu vârsta şi perioadele fiziologice ale femeii

Număr • în mod normal sunt două • pot exista şi ovare supranumerare sau poate lipsi un ovar

duce la disfuncţii ale rinichilor şi al sistemului cardiovascular, precum şi ladezechilibre hormonale (feminizare la bărbaţi şi masculinizare la femei).

În perioada pubertăţii, la băieţi (12 ani � 18-19 ani) apar caractere sexualesecundare: voce îngroşată, laringe proeminent, bazin îngust, torace larg, păr axilar,păr pubian, pilozitate mare pe faţă, piept, membre, dezvoltarea musculaturii şi ascheletului.

Sistemul reproducător femeiesc � Elemente de anatomie

Ovarele, glande sexuale feminine, au o dublă funcţie secretorie: exocrină şi endocrină.

Structura ovaruluiOvarul este acoperit la exterior de un epiteliu ovarian, sub care se găseşte un

ţesut conjuctiv numit albugineea ovarului, care se continuă spre interior cu două zone:- zona corticală situată periferic, prezintă foliculi ovarieni în diverse

stadii de dezvoltare: primordiali, primari, secundari, terţiari = maturi.- zona medulară, situată central, formată din ţesut conjunctiv lax, în

care se găsesc vase sangvine, limfatice şi fibre nervose.La naştere în ambele ovare se găsesc până la 400 mii foliculi. Cei mai mulţi

degenerează, doar 300-400 se vor matura în perioada de fertilitate, formând ovule.Elemente de fiziologieFuncţiile ovarului constau din:1. Ovogeneza - producerea de gameţi femeieşti (ovule).

Organe Funcţii Ovare Produc ovule şi hormoni. Trompe uterine Fac legătura între ovar şi uter.

Reprezintă locul fecundaţiei. Uter

Adăposteşte ovulul fecundat, care devine embrion şi apoi făt.

Vagin Organ copulator musculomembranos.

113

Fig. 46. Secţiune longitudinală prin ovar Fig. 47. Ovul

Ciclul ovarian cuprinde totalitatea fazelor prin care trece un folicul de la stadiulprimordial până la maturare. Foliculul primar devine secundar, apoi folicul cavitar.Cavitatea foliculară se măreşte, iar membrana foliculului se rupe şi eliberează ovulul,proces numit ovulaţie. Foliculul devine corp galben şi desfăşoară o activitate endocrină.

2. Secreţia de hormoni ovarieni (estrogeni şi progesteron) ca rezultat alactivităţii foliculilor ovarieni, a corpului galben şi a placentei (în timpulsarcinii).

Efectele estrogenilor constau în:- proliferarea mucoasei şi a musculaturii uterine;- dezvoltarea caracterelor sexuale secundare feminine: voce subţire,

bazin larg şi scurt, torace îngust, dezvoltarea glandelor mamare,dezvoltarea organelor genitale, pilozitatea şi comportamentul feminin.

Acţiunile progesteronului se manifestă asupra mucoasei uterine în timpulgravidităţii şi asupra glandelor mamare în vederea stimulării secreţiei lactate.Progesteronul este considerat un hormon al maternităţii.

Fecundaţia are loc în treimea distală a trompei uterine.

Fecundarea constă în contopirea conţinutului celor doi gameţi de sex diferit: anucleilor, urmată de cea a citoplasmelor. Rezultatul îl constituie celula ou (zigotul).Un singur zigot conţine toată informaţia genetică necesară pentru crearea unui nouorganism.

114

Prin segmentarea zigotului numărul de celule creşte; viitorul organism treceprin mai multe stadii succesive, până la formarea discului embrionar, care se vatransforma în embrion.

Din luna a treia embrionul devine făt;acesta îşi continuă creşterea şi dezvoltareaintrauterină, până la naştere (sfârşitul lunii anoua). Fătul expulzat prin actul naşterii devinenou-născut.

Fig. 48. Primele 5-6 zile de viaţă dupăfecundaţie

Naşterea este declanşată de acţiuneaunor hormoni care determină rupereamembranei amniotice, contracţia peretelui uterinşi expulzarea fătului la sfârşitul celor 9 luni dedezvoltare intrauterină.

3.2. Probleme biomedicale şi sociale � profilaxia şi tratarea

Ovulul fecundat se poate dezvolta în trompa uterină (mai des) sau în abdomen(mai rar); în aceste cazuri sarcina este extrauterină şi se elimină chirurgical.

Dezvoltarea normală a fătului se poate controla în timpul sarcinii prin:- ecografie � vizualizarea fătului la un aparat numit ecograf pentru a

depista anomalii de creştere, iar din a patra lună se poate vizualiza şisexul fătului.

- amniocenteză � prelevarea de lichid amiotic pentru depistarea anumitorboli ereditare.

Fig. 49. Amniocenteza

115

Cu ajutorul unei siringi se scoate lichid amniotic care conţine substanţemetabolice ale fătului şi celule epiteliale. Examinarea şi analiza acestora oferă informaţiidespre făt pentru a demonstra eventualele anomalii ereditare.

Hermafroditismul este o stare caracterizată prin dezvoltarea şi prezenţa laacelaşi individ a gonadelor feminine şi masculine şi a caracterelor sexuale interne,externe şi psihice ambivalente.

Malformaţiile se corectează chirurgical, în sensul sexului ales de bolnav. Îngeneral, este mai uşor de realizat chirurgical o sexualizare feminină. Asistenţapsihologică este esenţială. Recuperarea este de obicei incompletă.

Tulburări sexuale legate de vârstăNumeroase studii au arătat că, de la naştere şi până la sfârşitul vieţii, organismuluman este într-o permanentă prefacere, traversând mai multe etape critice,în cursul cărora se structurează, se modelează, se dezvoltă şi involuează.Vârstele de 3 ani, 7 ani, 18 ani şi 50 de ani sunt câteva din etapele importanteprin care trece individul.

În jurul vârstei de 50 de ani femeia, ca şi bărbatul, străbat o perioadă critică, ceconstă în apariţia unor tulburări nervoase, psihice şi organice.

Climacteriul sau menopauza este perioada în care activitatea gonadelorfeminine scade progresiv, până la încetarea ovulaţiei. Apare la 48 ± 3 ani şi reprezintăîncheierea ciclurilor ovariene.

Se caracterizează prin:- menstruaţii neregulate şi reduse;- apariţia ciclurilor anovulatorii (este prezentă hemoragia, dar nu se

mai formează corpul galben);- scad secreţiile hormonale: mai puţin secreţia de estrogeni şi mai mult

secreţia de progesteron;- apar bufeuri de căldură, ca urmare a dereglărilor metabolice.

Întreruperea secreţiei de estrogeni în climateriu determină: iritabilitate, anxietate,dispnee, oboseală şi uneori psihoze. Aceste stări se combat prin administrarea dehormoni estrogeni şi androgeni ( în doze mici, zilnic).

Andropauza apare la bărbaţi între 50 � 60 de ani şi diminuează progresiv funcţiilesexuale, dar spermatogeneza continuă până la moarte.

Andropauza se caracterizează prin scăderea secreţiei de testosteron. Reducereasecreţiei acestui hormon produce la bărbaţi o serie de tulburări, mai ales de ordinpsihic.

116

Sterilitatea cuplului � este o problemă cu largi implicaţii sociale, demograficeşi familiale. Un cuplu este steril când nu apare sarcina într-o perioadă de 1-2 ani decoabitare, în absenţa oricăror practici de contracepţie.

Sterilitatea cuplului poate fi clasificată în:• voluntară, când se folosesc metode anticoncepţionale:

- mecanice, chimice (locale sau generale)- chirurgicale � ligaturarea trompelor uterine la femeie sau a canalelor

deferente la bărbat etc.• patologică, apărută ca urmare a unor maladii de tract genital sau maladii

generale.

Sterilitatea femininăDacă sarcina nu a apărut după un an de viaţă sexuală normală, fără măsuri

anticoncepţionale, se poate pune problema sterilităţii.Cauzele sunt numeroase:

- obstacole în progresiunea spermatozoizilor: stenoze tubare, fibroame,malformaţii uterine etc.

- obstacole în progresiunea şi nidarea oului.Tratamentul:

- tratament ginecologic în funcţie de leziunile depistate (de exemplu:tratament antiinflamator al inflamaţiilor genitale);

- tratament chirurgical (de exemplu: extirparea fibroamelor, a tumorilorde ovar, corectarea malformaţiilor uterine, dar mai ales chirurgiatrompei);

- tratament hormonal, în special în cazurile cu amenoree sauanovulaţie.

Sterilitatea masculinăLa bărbaţi sterilitatea se datorează tulburărilor de spermatogeneză produse de

oreionul din copilărie (parotidita), azospermiei, oligospermiei şi necrospermiei, purtăriiîndelungate de îmbrăcăminte prea strâmtă.

Fecundaţia artificialăUneori, în viaţa unui cuplu se doreşte un copil, însă, din diferite cauze precum

cele amintite (deficienţe morfologice sau de structură, malformaţii ale căilor genitale- la femeie) sau lichid spermatic sărac în spermatozoizi � la bărbat, se practicăînsămânţarea artificială. Prin aceasta se realizează transferul spermatozoizilor laovul în urma unei intervenţii chirurgicale.

117

Fig. 50. Procedura de fecundare in vitro Primul copil rezultat prin fecundare învitro a fost obţinut în Anglia (1978).

Fecundaţia se poate realiza şi în afara corpului, în vitro, după care embrionuleste implantat în uterul matern. Femeia poate fi donatoarea ovulului sau purtătoare aunui ovul străin, care a fost fecundat. Prin acest procedeu sunt creaţi �copii îneprubetă�. Embrionul în dezvoltare este reimplantat în uter, unde creşterea şidezvoltarea sa continuă ca într-o sarcină normală. Pornind de la această metodă, s-aridicat problema teoretică de implantare a unor ţesuturi embrionare în organismuladult pentru a întineri celulele îmbătrânite sau lezate.

Ştiaţi că...

• Perioada optimă pentru a avea copii sănătoşi este 25 � 30 ani. După vârsta de40 de ani creşte riscul de a naşte copii cu malformaţii.

118

Pentru elaborarea acestui manuals-au utilizat următoarele surse:

1. Anghel, M., Dicţionar de biologie, Editura Motiv, Cluj-Napoca, 1999.2. Baciu, I., Cum funcţionează creierul, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1974.3. Benson, H.J., Gunstream, S.E., Talaro, A., Talaro, K.P., Anatomy and Physiology, Laboratory

Textbook, Wm. C. Brown Publishers, 1992.4. Crăciun, T., Crăciun, L. L., Dicţionar de biologie, Editura Albatros, Bucureşti, 1989.5. Creager, J.G., Human Anatomy and Physiology, 2nd ed., Wm. C. Brown Publishers, 1992.6. Drăgoiu, V., Todea, D., Dicţionar de biologie, Fundaţia Nibelungenhied, Bucureşti, 2002.7. Enescu, G., Omul � sistem biofizic, Editura Albatros, Bucureşti, 1984.8. Geiculescu, V. T., Bioterapie, Editura ştiinţifică şi enciclopedica, Bucureşti, 1986.9. Gospodin, V., Biologie pentru toţi, Editura Albatros, Bucureşti, 1982.10. Ivan, M., Fizică � Probleme şi experimente pentru gimnaziu, Editura Teora, Bucureşti, 1997.11. Mader, S.S., Human Biology, Third Edition, Wm. C. Brown Publishers, 1992.12. Martini, F.H., Ober, W.C., Garrison, C.W., Welch, K., Hutchings, R.T., Fundamentals of Anatomy

and Physiology, 5th ed. Prentice Hall International Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 2001.13. Mihail, A., Anticorpii şi imunitatea, Editura Medicală, Bucureşti, 1985.14. Mincu, I., Alimentaţia raţională a omului sănătos, Editura Medicală, Bucureşti, 1978.15. Mişculescu, D., Mailat, F., Marcu, E., Anatomia omului, Editura didactică şi pedagogică,

Bucureşti, 1983.16. Moffett, D., Moffett, S., Schauf, C., Human Physiology, 2nd ed., Mosby, St. Louis, 1993.17. Opriş, M., Biofizica pentru toţi, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1993.18. Opriş, T., Bionica distractivă, Editura Cristal, Bucureşti, 1981.19. Oros, I., Toma, V., Gaboş, M., Îndrumător pentru lucrări practice de anatomia şi fiziologia

omului cu elemente de igienă, litogr. Universitatea �Babeş Bolyai�, Cluj-Napoca, 1983.20. Papilian, V., Anatomia omului, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1982.21. Pickering, W. R., Biologie 2. Recapitulare prin diagrame, Bucureşti, Editura All, 1998.22. Pora, E. A., O călătorie în corpul omului, Editura Ion Creangă, Bucureşti, 1985.23. Randall, D., Burggren, W., French, K. Eckert Animal Physiology, 5th ed., W.H. Freeman Ed.,

New York, 2002.24. Roşioru, C., S, C., Gherghel, P., Lucrări practice de fiziologie animală, Universitatea Cluj,

1995.25. Sandu, M., Nichita, E., Ştefan, T., Probleme de fizică pentru gimnaziu, Editura didactică şi

pedagogică, Bucureşti, 199126. Săhleanu, V., Chimia, fizica şi matematica vieţii, Editura Ştiinţifică, Bucureşti, 1965.27. Schneider, F., Introducere în fiziologia chimică, Editura Facla, Oradea, 1977.28. Silverthorn, D.U., Ober, w.c., Garrison, c.w., Silverthorn, A.C., Human Physiology � An Integrated

Approach, Prentice Hall, New Jersey, 2001.29. Spoilă, R., Ne place fizica? Experimente. Întrebări. Probleme. Teste pentru gimnaziu, Editura

All, Bucureşti, 1998.30. Stoica, M., Mihăilescu, I., Lucrări practice de anatomie şi fiziologie animală, Editura didactică

şi pedagogică, Bucureşti, 1974.31. Ţiplic, T., Anatomia şi fiziologia omului I, II, III, Editura Aktis, Bucureşti, 1999.32. Vander, A.J., Sherman, J.H., Luciano, D.S., Human Physiology � The Mechanisms of Body

Function, 5th ed., McGraw-Hill Publishing Company, New York, 1990.33. Voiculescu, I. C., Petricu, I. C., Anatomia şi fiziologia omului, Editura Medicală, Bucureşti,

1971.34. Von De Graff, K. M., Human Biology, Third Edition, WCB Wm. C. Brown Publishers, 1998.35. CD Body Works

Date post:	10-Aug-2015
Category:	Documents
Upload:	dan-i-maria-mierlu
View:	3,855 times
Download:	17 times

Biologie Clasa VII

Documents