Думай как врач: медицина простым языком

ОБЩАЯ ЦИТОЛОГИЯ

Клетка – это живая система, которая является основной строения, развития и жизнедеятельности всего организма. Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы и ядра.

Мембрана клетки – это жидкая динамическая система и обладает следующими свойствами:

Защита и избирательная проницаемость;

На рисунке представлена организация клеточной оболочки.

Взаимодействие с соседними клетками и внеклеточной средой;

Обладает рецепторной, антигенной и транспортной функциями.

Соответственно рисунку можно увидеть что основными составляющими оболочки клетки будет сама мембрана, а так же над- и подмембранные слои. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой липидных молекул со встроенными в него белками.

Большую часть свойств мембраны обеспечивают именно белки, входящие в ее состав. Они могут пронизывать ее насквозь, находиться в ней наполовину или рядом с ней.

Надмембранный слой представлен углеводными цепочками, которые связаны с белками и липидами находящимися на поверхности клетки. Эти углеводные цепочки служат для клетки дополнительным запасом энергии и могут представлять собой структуру распознавания «свой-чужой» для клеток иммунитета. Примером служит группа крови АВО эритроцитов, представленная углеводными цепями на поверхности клетки.

Подмембранный слой образован белками-элементами клеточного каркаса которые придают клетке свойства упругости, подвижности и сохранения формы. Например при движении иммунной клетки происходит сокращение сети микрофиламентов, связанных с белками клеточной мембраны.

Одна из проблем ожирения связана с нарушением кровоснабжения кишечника. Длина тонкого отдела кишечника составляет около 7 метров, диаметр около 2,5см. Микроворсинки на внутренней поверхности кишечника значительно увеличивают площадь поверхности до 250 квадратных метров. Это позволяет максимально взаимодействовать кишечнику с пищей. Большое количество жировой ткани в брюшной полости повышает внутри нее давление. Давление оказывается и на сосуды, ухудшая кровоток. Нарушение кровоснабжения кишечника приводит к укорочению микроворсинок и снижению площади его поверхности. Это ухудшает процессы переваривания и всасывания пищи, вызывая дефицит питательных веществ.

Органеллы внутри клетки представляют собой замкнутые участки со своей внутренней структурой. Они ограничены мембраной, подобной мембране клетки. Все органеллы плотно взаимодействуют между собой, словно конвейер на фабрике по изготовлению и переработке различных веществ.

МИТОХОНДРИИ

Митохондрия - это один из клеточных органов. Так как любители фитнеса и "гуру-тренеры" любят использовать слово "митохондрия" в любой непонятной ситуации, я хочу подробнее о ней рассказать. Одна из теорий предполагает что митохондрия – это эволюционно мигрировавшая бактерия внутрь клетки. Она смогла остаться внутри благодаря своим свойствам утилизировать кислород. Клетки с митохондриями эволюционно смогли лучше адаптироваться к окружающему миру.

Митохондрия – это органелла размером около 1-2 мкм. В клетке их всегда много. Общий объем митохондрий от объема всей клетки может составлять около 25%. Она ограничена двумя мембранами – гладкой внешней и складчатой внутренней. Благодаря своей складчатости внутренняя мембрана имеет значительно большую поверхность чем наружная. Это необходимо для того, чтобы вмещать в себе большое количество ферментов, помогающих превращать питательные вещества в энергию.

По строению различают два типа митохондрий: с пластинчатыми и тубуло-везикулярными кристами. С пластинчатыми кристами митохондрии представлены в тканях, где требуется больше синтеза энергии(слева). С тубуло-везикулярными кристами представлены в клетках надпочечников, синтезирующих стероидные гормоны(справа).

Митохондрии являются силовой станцией клетки, неким энергоблоком. Можно выделить главную функцию митохондрий следующим образом: захват богатых энергией питательных веществ из цитоплазмы и их окисление с образованием углекислого газа, воды и АТФ. Больше всего митохондрий представлено в поперечно-полосатой мышечной ткани, печени, бурой жировой ткани и мозге. Эти ткани больше всего потребляют энергии.

Внутри митохондрии есть собственная цепь ДНК и именно по этому есть целый ряд наследственных «митохондриальных» заболеваний, передающихся по женской линии. Это связано с тем, что при оплодотворении, только в яйцеклетке имеются митохондрии.

Они принимают регулирующее участие в самоуничтожении клетки если она повреждается. Эти механизмы могут запускать как сами митохондрии, так и иммунные клетки действующие на них.

СИНТЕЗ ЭНЕРГИИ

Аденозинтрифосфат (АТФ) – это источник энергии практически для всех клеточных функций. Аденозинтрифосфат образуется при окислении углеводов, жиров и белков. Он является конечной целью их окисления для митохондрии.

Являясь единой «энергетической валютой» АТФ обеспечивает энергией:

- Синтез компоненов клетки;

- Синтез всех веществ в органимзе;

- Мышечное сокращение;

- Активный транспорт веществ через мембраны;

- Процессы секреции;

- Проведение возбуждения по нервам.

Иными словами, без АТФ в организме практически ничего не происходит.

Существует два пути синтеза АТФ – анаэробный и аэробный.

Анаэробный путь – это способ получения энергии из питательных веществ без одновременного потребления кислорода.

Аэробный путь – это способ получения энергии путем окисления питательных веществ с использованием кислорода. При анаэробном пути за один цикл в дыхательной цепи образуется всего 2 молекулы АТФ, в то время как при аэробном пути образуется 32. В этом и есть эволюция.

ма дыхательной цепи на внутренней мембране митохондрии.

В процессе окисления глюкозы, ее метаболиты попадают в цикл Кребса, где ферменты отщепляют от них атомы водорода и переносят их на коферменты. Попадая в дыхательную цепь эти ферменты взаимодействуют с белками цепи передавая полученный водород и электроны. Поступающие в дыхательную цепь электроны богаты свободной энергией и по мере их продвижения они ее теряют. Часть энергии электронов используется для того, чтобы выкачивать водород из внутренней мембраны наружу. Другая часть рассеивается в виде тепла.

Перенос водорода происходит с конкретной целью. Они активно выкачиваются из внутренней мембраны наружу, создавая градиент концентрации водорода. Такой градиент обладает потенциальной энергией. Это можно сравнить тем как образуется молния. Эта потенциальная энергия воздействует на главный фермент дыхательной цепи – АТФ синтазу и она синтезирует энергию.

Знаю, сложно понять, даже после нескольких прочтений. Это самое простое изложение процесса, которое у меня получилось сделать. Иногда, чтобы понять сложный процесс, лучше узнать о нем по больше в деталях.Попробуйте узнать о клеточном дыхании в учебнике по биохимии Северина Е.С. Ищите «Окислительное фосфорилирование». Визуальное воспроизведение этого чуда природы так же ищется в любом видео хостинге.

Существуют вещества «разобщители» дыхательной цепи. Разобщение происходит во время движения электронов по цепи. Вещества выталкивают их из цепи наружу. Это приводит к снижению синтеза АТФ и выделению большего количества тепла. Также процессы в дыхательной цепи могут вовсе блокироваться. Существуют вещества, которые блокируют белки дыхательной цепи и вызывают гипоксию тканей всего организма вплоть до смерти. Человек дышит в полные легкие, но ткани задыхаются на клеточном уровне.

О КОСТЯХ

Кость – это орган, образованный различными типами клеток и костной тканью. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функции. Также костный аппарат является депо фосфора и кальция.

Костная ткань состоит из клеток, замурованных в костное основное вещество, пропитанное неорганическими соединениями и коллагеновыми волокнами. В состав основного вещества входит около 70% неорганических соединений. Это позволяет костной ткани быть прочной.

Коллагеновые волокна относятся к органическому веществу кости. Они придают кости упругость и устойчивость к деформациям. К старости относительное содержание коллагеновых волокон уменьшается, а неорганических увеличивается. В результате повышается хрупкость костей. Это зовется старческим остеопорозом.

В составе скелета около 206 костей. Скелет человека условно делят на осевой и добавочный. К осевому скелету относят: череп, позвоночный столб и грудную клетку. К добавочному скелету относят кости верхних и нижних конечностей.

О ПОЗВОНОЧНИКЕ

Позвоночный столб образован 33-34 позвонками. Выделяют 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3-5 копчиковых позвонков. Пять крестцовых позвонков при этом срастаются и образуют крестец, а копчиковые позвонки образуют копчик.

Помимо отделов в позвоночнике выделяют физиологические изгибы. Лордоз – физиологический изгиб позвоночника вперед, а кифоз является физиологическим изгибом назад.

Изначально форма позвоночника у ребенка при рождении дугообразная – тотальный кифоз. Первым формируется шейный лордоз, когда ребенок начинает удерживать голову. Когда ребенок начинает садиться идет формирование поясничного лордоза. Так в совокупности выходит 4 физиологических изгиба. Данные изгибы необходимы для компенсации вертикальной нагрузки на позвоночник.

По статистике патологические искривления позвоночника встречаются у каждого второго. В практике врача еще чаще. К самым распространенным можно отнести кифосколиоз в грудном отделе позвоночника.

Сколиоз – это заболевание при котором искривляется позвоночник. Приставка кифо- обозначает локализацию искривления в дуге позвоночника, направленной назад. Само же искривление идет влево или вправо. Визуально это выглядит так, что у человека одно плечо выше другого.

С такими нарушениями человек должен исключать вертикальные нагрузки на позвоночник с тяжелыми весами. Вертикальная нагрузка – это вес, который сверху вниз оказывает давление на позвоночник. Например штанга на плечах дает вертикальную нагрузку. Когда человек берет в руки гантели, этот вес оказывается на плечевом поясе и тоже является вертикальной нагрузкой. Мышечный каркас грудной клетки берет на себя всю кинетическую энергию от нагрузки на позвоночник. Каким бы он не был сильным, рано или поздно это приведет к тяжелым для человека последствиям. Многие любители фитнеса, которые годами занимаются и для прогресса и азарта берут большие веса могут не осознавать, что их ждет в тот момент, когда они перестанут активно заниматься. Мышцы без физической нагрузки становятся меньше. Организм эволюционно очень умная машина, которая не будет тратить лишних калорий на обеспечение ненужных тканей. Когда объем мышц становится меньше, а при отсутствии нагрузок тонус ниже, тогда и начинают проявляться все микротравмы, полученные во время активных занятий фитнесом.

Мышечная масса растет не только от тяжелого веса, но и от нагрузки высокой интенсивности. Достаточно посмотреть на спринтера или профессионального игрока в регби. Этим пользоваться и брать маленький вес, делая акцент на очень большом количестве повторений. Можно выполнять приседания с весом в 100 килограмм и прогрессировать. А можно выполнять по 1000 приседаний за тренировку без веса и быть ничуть не в худшей форме. Такие «ужасные» задания иногда дают больше результата чем штанга весом в 100 килограмм и травма на многие годы.

Теперь поговорим про единицы из которых формируется позвоночник – позвонки. Позвонок состоит из тела, дуги и отростков, к которым крепятся мышцы и связки спины. Дуга и тело позвонка образуют собой отверстие. Отверстия каждого позвонка в совокупности образуют позвоночный канал. Внутри этого канала располагается спинной мозг.

Позвонок в каждом отделе позвоночника имеет свои отличительные особенности, характерные для этого отдела. Позвонки шейного отдела имеют дополнительные отверстия, внутри которых проходят позвоночные артерии, идущие в головной мозг.

Грудные позвонки имеют дополнительные суставные поверхности к которым прилегают ребра. У позвонков поясничного отдела самые крупные тела и связано это с повышенной вертикальной нагрузкой, оказываемой на них всем весом туловища человека. Чаще всего в практике врача встречаются грыжи, локализованные в шейном и поясничном отделах позвоночника.

Эти отделы характеризуются повышенной подвижностью по сравнению с другими. В случае поясничного отдела, грыжи образуются за счет самой сильной нагрузки на этот отдел.

Шейный отдел самый подвижный из всех. Эта подвижность достигается за счет более податливого связочного аппарата. Как известно, где тонко – там и рвется. Межпозвонковые диски шейного отдела значительно меньше в объеме. Они физически не способны переносить большие нагрузки без последствий.

В обыденной жизни существует еще ряд факторов образования грыж в шейном отделе. Чрезмерную нагрузку на шейный отдел позвоночника может оказывать как динамическое движение, например, кувырки на полу, драки, неудачные падения. Длительное пребывание в неудобной для шейного отдела позе может тоже приводить к прогрессии уже существующей грыжи.

Примеры: – Человек часами смотрит в экран телефона с наклоненной головой вперед; – Сидячая работа у компьютера по 8 часов в день. Когда человек не способен постоянно держать осанку прямой он горбится.

ГРУДНАЯ КЛЕТКА

Для общего развития необходимо различать формы грудной клетки. Это связано с тем, что когда грудная клетка человека деформирована, могут нарушаться функции дыхания и сердцебиения. При интенсивной нагрузке это может привести к тяжелым осложнениям.

К нормальным формам относят: астеническую, нормостеническую и гиперстеническую. Это зависит от соотношения переднезаднего и поперечного размеров грудной клетки. Передне-задний размер – это измерение боковой поверхности грудной клетки спереди-назад. Поперечный размер измеряется спереди от левого края грудной клетки до правого.

Нормостеническая форма. Характеризуется слегка сглаженными над- и подключичными областями, а соотношение передне-заднего и поперечного размеров примерно 2:3.

Астеническая форма. Хараткеризуется западением над- и подключичных, выпячиванием лопаток и соотношением передне-заднего и поперечного размеров 1:2. Такая грудная клетка узкая и плоская.

Гиперстеническая форма. Такая грудная клетка широкая, а соотношение передне-заднего размера к поперечному практически 1:1. Над- и подключичные области ровные или выбухают, а лопатки плотно прилегают к грудной клетке.

Аномальные формы:

Кифосколиотическая форма. Чаще приобретенная, ассиметричная деформация грудной клетки. Она формируется из-за патологического искривления позвоночника – кифосколиоза. Причины: травмы, аномалии развития скелета, туберкулезное поражение костей, рахит.

Воронкообразная форма. Врожденное искривление, которое характеризуется западением грудины и передней грудной стенки. По частоте встречаемости среди всех врожденных деформаций она занимает около 80%.

При любого рода деформациях грудной клетки противопоказаны нагрузки с тяжелыми весами и высокоинтенсивные нагрузки.

Показано: лечебная физическая культура, гимнастика, работа с собственным весом тела или легкими весами. Все это под контролем частоты сердечных сокращений. ЧСС максимум может достигать 140 уд/мин. Исключением будут являться упражнения в положении лежа, например жим лежа. В данном случае тяжелый вес не является противопоказанием. Он не несет вертикальной нагрузки на позвоночник.

Частота сердечных сокращений будет являться для человека маркером интенсивности нагрузки: ЧСС = < 100 уд/мин – низкая ЧСС = от 100 до 140 уд/мин – умеренная ЧСС = 140> уд/мин – высокая ЧСС – частота сердечных сокращений уд/мин – ударов в минуту

Предельно допустимая нагрузка на сердце для таких людей – вес в килограммах массы тела умноженный на 2, если человек с нормальным ИМТ. Если у человека ИМТ>30 – частота сердечных сокращений не должна превышать 100 ударов в минуту до тех пор, пока он/она не снизит вес.

Контроль частоты сердечных сокращений может осуществляться как за счет умных устройств так и вручную.

На сонной артерии необходимо посчитать количество пульсаций за 10 секунд и умножить на 6.

Сонную артерию можно найти нащупав щитовидный хрящ – это там, где у мужчин кадык. Затем отступив вбок на 4-5см вы попадете пальцами на сонную артерию. Если вы меряете пульс себе, то можете это делать любыми пальцами. Если вы меряете пульс другому человеку то это необходимо делать указательным и средним пальцами. У большого пальца артерии создают сильную пульсовую волну. Эта собственная пульсовая волна ошибочно может восприниматься вами как пульс другого человека. После интенсивной нагрузки человек большим пальцем может нащупать собственный пульс у яблока.

Практикующие врачи рекомендуют минимум 15 секунд с умножением на 4. Преподаватели медицинских университетов уверяют, что считать надо 30 секунд и умножать на 2. Некоторые «закоренелые» преподаватели на кафедрах требуют считать всю минуту. С практической точки зрения, мы учитываем человеческий фактор. Человек в течение 30 секунд может сбиться со счета и неправильно посчитать. По этому в данной книге предлагается более простой и не менее эффективный способ.

ВЕРХНИЙ ПЛЕЧЕВОЙ ПОЯС

Верхние конечности у человека являются органом труда и имеют большую подвижность. У скелета верхней конечности выделяют пояс и свободную часть.

Пояс – это та часть скелета, которая соединена с туловищем. В области предплечья и кисти, кости приспособлены к сложным и тонким видам деятельности. Верхняя и нижняя конечности имеют свои схожести в устройстве. Плечо и бедро: одна кость, а голень и предплечье включают в себя две кости. За ними следуют сложно устроенные стопа и кисть. В природе живым организмам и системам присущ принцип раздвоения или «дихотомии». Крупная единица делится на две единицы меньшего размера. Так устроены сосуды, бронхи, нервы, скелет конечностей и др. Когда вы видите нарушение этого принципа у любого живого организма, знайте – это мутация.

Ключица. Является единственной костью, которая соединяет верхнюю конечность с костями туловища. Благодаря этому верхняя конечность имеет обширные движения.

Защищает крупные сосуды проходящие прямо под ней и служит у врачей ориентиром для доступа к ним.

Лопатка. Имеет треугольную форму и широкую поверхность, на которой крепятся множество мышц и связок;

На ней расположена глубокая сеть соединенных между собой артерий от шеи, плеча и собственных артерий лопатки;

Защищает органы грудной клетки.

Плечевая кость:

-Служит местом прикрепления большей части мышц верхней конечности;

-Вместе с лопаткой служит главной опорой при толчковых движениях;

При переломах часто своими осколками повреждает лучевой нерв, проходящий по ее задней поверхности. Это приводит в потере функции кисти, требующей годы реабилитации. Кисть становится «свисающей вниз». Мышцы предплечья теряют способность разгибать кисть и пальцы.

Кисть. Насколько сложно устроена, что существует отдельное направление в хирургии для оперативнго лечения при ее травме. Статистически доказано, что общие хирурги, которые берутся оперировать кисть, сталкиваются в 60% с послеоперационными осложнениями. То есть, каждый второй пациент с травмой кисти, попавший к общему хирургу, а не к кистевому, столкнется с нарушением функции кисти. На моей практике, даже кистевые хирурги бывают беспомощными при некоторых простых травмах.

Тазовая кость. Тазовая кость образована тремя парными костями: лобковая, подвздошная и седалищная. Они объединяются хрящевой тканью в одно целое до 12-16 лет. После 16 лет все три парных кости представляют собой одну целую кость.

ПОЯС НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

У нижних конечностей поясом является тазовая кость. Она соединяется с туловищем через крестец.

Особенности:

-Имеет широкую и плоскую форму, что обеспечивает ей высокую устойчивость к нагрузкам;

-Является вместилищем для костного мозга;

Переломы тазовой и бедренной кости чрезвычайно опасны. Это связано с обильным кровообращением внутри них. В тазовой кости много губчатого вещества из которого трудно остановить кровотечение. Кровопотеря при переломе таза может легко достигать трех литров, а при переломе бедренной кости около литра. Также в тазу находятся органы, которые могут повреждаться при переломе, например, мочевой пузырь.

Бедренная кость:

- Является вместилищем для костного мозга;

- Выдерживает вертикальную нагрузку до 1,5 тонны;

- Самая длинная из всех костей;

Перелом бедренной кости кроме сильного кровотечения вызывает болевой шок. 40% перенесших перелом бедра умирают в первый год. Это связано с частым образованием сгустков крови в сосудах нижних конечностей. Человек длительное время после перелома не двигает поврежденной ногой. Мышцы ног являются помощниками транспортировки крови от нижних конечностей к сердцу. При сокращении они как насос способны выдавливать кровь снизу вверх. Таким образом перелом бедра будет фактором с застою крови в ногах. Чем медленнее кровоток, тем выше вероятность образования сгустка крови.

У детей сосуды внутри кости расположены практически под прямым углом друг к другу. Если у ребенка инфекция попадает в кровь, то прямой угол сосудов внутри кости помогает им там легко задерживаться. Бедренная кость является одной из самых частых костей, где у детей возникает туберкулез или остеомиелит.

В постменопаузальном периоде снижается уровень эстрогена. Одна из его функций – улучшение эластических свойств костей. Довольно распространённой травмой у женщин пожилого возраста является перелом шейки бедра после случайного падения. Падение может быть незначительным по своей силе, но из-за хрупкости костей травма тяжелая и инвалидизирующая.

Голень. Образована большеберцовой и малоберцовой костями.

Малоберцовая кость не играет роли в опорной деятельности. Ее основная функция – участие в повороте стопы влево и вправо.

НАРУШЕНИЕ СВОДА СТОПЫ

Свод – это та часть стопы, которая со стороны подошвы в норме не соприкасается с землей.

Продольный свод: пяточная, таранная и 5 плюсневых костей.

Поперечный свод: дуга которую образуют 5 плюсневых костей.

К частым нарушениям относят плоскостопие и полую стопу.

Плоскостопие: опускаются продольный и поперечный своды. Фактически вся стопа соприкасается с поверхностью и функция амортизации утрачивается.

Полая стопа. продольный свод изогнут сильнее чем в норме. Даже непродолжительная ходьба вызывает утомление и боль в ногах. Нагрузка распределяется таким образом, что постоянно образуются мозоли и натоптыши на той части стопы, которая соприкасается с поверхностью.

При обеих патологиях страдает одна из главных функций стопы – амортизация. При ходьбе, беге, прыжках, вся кинетическая энергия возникающая от собственного веса тела воздействует на внутренние органы и в том числе позвоночник. Без амортизации при каждом шаге все ткани организма сотрясаются и механически повреждаются. По этой же причине молодые люди с плоскостопием не подлежат призыву в армию.