1 Известно, что ионные каналы мембраны возбудимой клетки регулируют амплитуду мембранных потенциалов. Экспериментально обнаружено, что яд тетродотоксин блокирует натриевые каналы мембраны возбудимой клетки

• Название: 1 Известно, что ионные каналы мембраны возбудимой клетки регулируют амплитуду мембранных потенциалов. Экспериментально обнаружено, что яд тетродотоксин блокирует натриевые каналы мембраны возбудимой клетки
• Дата: 31.05.2019
• Размер: 0.66 Mb.
• Имя файла: Otvety_na_ekzamenatsionnye_zadachi_1.doc
• Тип: Документы; #79781
• страница: 9 из 12

122 Человек в течение 10мин находится в паровой бане, и с него обиль­но стекает пот. Температура воздуха составляет 45° С, влажность равна 100 %.

Вопросы: 1. Каков верхний предел внутренней температуры тела человека? 2. Осуществляется ли теплоотдача в данных условиях? 3. Опишите механизм потоотделения, состав пота, его роль в тепло­отдаче, а также влияния атропина на работу потовых желез.
1. Верхний предел температуры ядра тела человека составляет 40 °С. Тепловой удар у человека возникает, когда температура ядра до­стигает 41,1-43,3 °С.

2. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только испарением. Однако из-за высокой влажности в паровой бане испарения пота не происходит — таким образом, теплоотдача не осуществляется. Известно, что если влажность воздуха равно 100 %, температура ядра тела начинает повышаться уже при тем­пературе окружающей среды 34,4 °С.

3. Стимуляция передней, преоптической области гипоталамуса приводит к увеличению потоотделения. Потовые железы иннервируются симпатическими холинэнергическими нервами. У человека может выделяться до 1—3 л пота в час. Состав пота сходен с безбелковой плазмой крови. В состоянии покоя скорость потоотделения низкая, значительная часть на­трия, хлоридов и воды реабсорбируется, а концентрация молоч­ной, мочевой кислот и калия становится высокой. При высокой скорости потоотделения реабсорбция снижается, а содержание натрия и хлоридов достигает значительных цифр. Люди, адап­тированные к действию высокой температуры, теряют с потом меньше солей, и поддержание показателей осмотического дав­ления и температуры тела является более эффективным. Атропин является М-холиноблокатором, а работа потовых же­лез контролируется симпатическими холинэнергическими во­локнами. Поэтому атропин блокирует потоотделение и снижает интенсивность теплоотдачи испарением.

№ 123 Человек, погружаясь в теплую ванну, сначала испытывает ощуще­ние холода, а затем тепла.

Вопросы: 1. Объясните температурные ощущения человека. 2. Где находятся центры терморегуляции? 3. Каковы взаимоотношения между центрами теплоотдачи и тепло­продукции?
1. Холодовые рецепторы находятся ближе к поверхности, чем те­пловые, поэтому возбуждаются раньше.

2. Центры терморегуляции находятся в коре больших полушарий, лимбической системе (амигдала, гиппокамп), таламусе, среднем, продолговатом и спинном мозге. Основную роль в терморегуля­ции играет гипоталамус. В гипоталамусе различают скопления нейронов, регулирующих теплоотдачу и теплопродукцию.

Животные с разрушенными ядрами преоптической области гипота­ламуса плохо переносят высокую температуру окружающей среды.

Таким образом, передние отделы гипоталамуса являются центрами теплоотдачи. Раздражение этой области приводит к расширению сосудов кожи, потоотделению, появления тепловой одышки. При разрушении задних отделов гипоталамуса животные плохо переносят холод. Электростимуляция этой области приводит к увеличению температуры тела, появлению мышечной дрожи, увеличению липолиза, гликогенолиза. Таким образом, задние отделы гипоталамуса являются центрами теплопродукции. Разрушение центров терморегуляции превращает гомойотермный организм в пойкилотермный.

3. Центры теплоотдачи и теплопродукции имеют сложные взаи­моотношения и взаимно подавляют друг друга. Считают, что в центрах теплопродукции и теплоотдачи имеются сенсорные, ин­тегрирующие и эфферентные нейроны. Сенсорные нейроны вос­принимают информацию от периферических терморецепторов, а также контролируют температуру крови. От этих нейронов воз­буждение передается на интегрирующие нейроны, где происхо­дит суммация всей информации о состоянии температуры ядра и оболочки тела, эти нейроны «вычисляют» среднюю температуру тела. Затем возбуждение поступает на командные нейроны, где происходит сравнение текущего значения средней температуры с заданным уровнем. Считают, что нейроны, задающие уровень температуры, могут находиться в гипоталамусе, а также в коре больших полушарий и лимбической системе. Если выявляется отклонение, то возбуждаются эфферентные нейроны центров теплоотдачи и теплопродукции.

№ 124 Человек находится в финской сауне: температура окружающего воздуха составляет 90° С, а влажность 5 %.

Вопросы: 1. Как в этих условиях работает функциональная система, поддер­живающая оптимальный уровень температуры тела? 2. Какие эффекторные процессы при этом преобладают? 3. Изменится ли уровень основного обмена у данного человека при регулярном посещении финской сауны?
1. В финской сауне терморегуляционные механизмы направлены на усиление теплоотдачи без увеличения теплопродукции для под­держания на оптимальном уровне температуры ядра тела. Кож­ные сосуды у данного человека расширяются. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, те­плоотдача может осуществляться только испарением. Различают неощущаемую перспирацию, т.е. испарение со слизистых дыха­тельных путей при дыхании и прохождение с последующим ис­парением интерстициальной жидкости через эпидермис и кожу, и ощущаемую перспирацию, т.е. испарение пота с поверхности кожных покровов. Интенсивность потоотделения контролирует­ся симпатическими холинергическими волокнами. Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружаю­щей среды интенсивность метаболизма, энергозатраты на дыха­ние, кровообращение несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается.

2. При пребывании человека в финской сауне работа функциональ­ной системы обеспечивает поддержание оптимальной темпера­туры ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплоотдачу.

3. Так как человек регулярно подвергается воздействию тепла, то интенсивность теплопродукции в его организме снижается, что является адаптационным механизмом. Таким образом, уровень основного обмена снижается.

№ 125 Человек попал в условия охлаждения: при температуре окружаю­щей среды 0°С на остановке длительное время ожидает автобус.

Вопросы: 1. Как в этих условиях работает функциональная система, поддер­живающая оптимальный уровень температуры тела? 2. Какие эффекторные процессы при этом преобладают? 3. Какой человек быстрее замерзнет — худой или тучный? 4. В какую погоду человек замерзнет быстрее — в дождливую или сухую, — если остальные показатели погодных условий одина­ковы?
1. В условиях охлаждения у человека терморегуляционные механизмы направлены на уменьшение теплоотдачи и усиление те­плопродукции для поддержания на оптимальном уровне темпе­ратуры ядра тела.

Уменьшение теплоотдачи достигается сужением кожных сосу­дов, а также поведением человека: принятие позы, уменьшаю­щей площадь открытой поверхности тела, использование зимней одежды. Наличие выраженного подкожножирового слоя увели­чивает термосопротивление и способствует сохранению опти­мальной температуры ядра тела. Рудиментарной приспособи­тельной реакцией у человека является формирование «гусиной кожи».

Усиление теплопродукции в условиях охлаждения достигается сократительным и несократительным термогенезом. Сократительный термогенез обеспечивается произвольной ак­тивностью скелетных мышц, их терморегуляционным тонусом, а также холодовой мышечной дрожью.

Несократительный термогенез обеспечивается гликолизом, гликогенолизом, липолизом в скелетных мышцах (за счет разоб­щения окислительного фосфорилирования), в печени, в буром жире, а также за счет специфически-динамического действия пищи.

Эфферентные нейроны центра теплопродукции активируют сим­патический отдел вегетативной нервной системы, увеличивающей интенсивность процессов, высвобождающих энергию: гликогенолиз и гликолиз в печени, липолиз в буром жире. Одновременно увеличивается секреция гормонов мозгового вещества надпочеч­ников, адреналина и норадреналина, которые также повышают продукцию тепла в печени, скелетных мышцах, буром жире. В гипоталамусе находятся эфферентные нейроны, которые вли­яют на гипофиз, а через него на щитовую железу — процесс вы­свобождения тиреоидных гормонов, которые разобщают про­цессы окислительного фосфорилирования, что приводит к вы­свобождению теплоты.

Соматическая нервная система регулирует тоническое напря­жение, произвольную и непроизвольную фазную активность скелетных мышц, т.е. процессы сократительного термогенеза.

Эфферентные пути, идущие от гипоталамуса к α-мотонейронам (тектоспинальный путь, руброспинальный тракт), приводят к появлению терморегуляционного тонуса в скелетных мышцах, а также к формированию дрожи.

Перед выходом на улицу зимой у человека усиление теплопро­дукции может осуществляться заблаговременно — условно-реф­лекторно.

2. При охлаждении человека работа функциональной системы обеспечивает поддержание оптимальной температуря ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплопродукцию. Однако длительное пребывание человека в условиях низкой температуры или очень резкое снижение температуры окружающей среды приводит к гипотермии, в этих условиях превалируют эффекторные механизмы тепло­отдачи.

3. Худой замерзнет быстрее, чем тучный, так как жир обладает низ­кой теплопроводностью и обеспечивает теплоизоляцию, а у ху­дого слой подкожно-жировой клетчатки тоньше, чем у тучного.

4. Человек замерзнет быстрее в дождливую погоду, чем в сухую, если остальные показатели погодных условий одинаковы, так как увеличение влажности воздуха увеличивает теплоемкость и теплопроводность воздуха, что усиливает теплоотдачу.

№ 126 На морозе открытые участки кожи человека бледнеют.

Вопросы: 1. Почему открытые участки кожных покровов становятся бледны­ми на морозе? 2. Объясните данный механизм терморегуляции и причину его за­пуска. 3. Какие периферические рецепторы при этом преимущественно работают?
1. Открытые участки кожных покровов у человека на морозе блед­неют вследствие сужения кожных сосудов.

2. Сужение кожных сосудов на морозе у человека осуществляется активацией норадренергических симпатических нервов, воз­буждающих а-рецепторы сосудов, что обеспечивает их сужение.

Кровь обладает высокой теплопроводностью, а сужение кожных сосудов перераспределяет содержание крови между ядром и обо­лочкой тела за счет уменьшения объема крови, находящейся в поверхностных сосудах. Теплоотдача снижается. Сужение кожных сосудов поддерживается гормонами мозгового вещества надпочечников (адреналином и норадреналином), вы­деляющимися в этих условиях.

3. На морозе у человека преимущественно работают холодовые рецепторы кожи, располагающиеся по всей поверхности тела. Холодовые рецепторы увеличивают частоту импульсации при повышении температуры. Если температура окружающей сре­ды меняется быстро, то реакция рецепторов будет значительно выше, чем в том случае, если такое же изменение температуры происходит медленно. Холодовые рецепторы располагаются в коже поверхностно, на глубине 0,17 мм. Холодовые рецепто­ры подразделяются на собственно холодовые (или специфи­ческие), реагирующие только на изменение температуры, и тактильно-холодовые (или неспецифические) — механорецепторы.

№ 127 Студент находится на экзамене. Он сильно волнуется. Во рту у него пересохло.

Вопрос: Почему это произошло, и как в этих условиях происходит регу­ляция образования слюны?
В результате сильного эмоционального переживания активируют­ся симпатическая нервная система и симпатоадреналовая гормональ­ная регуляция, тормозящие образование и выделение жидкой слюны.

№ 128 Накануне сдачи коллоквиума по разделу «Пищеварение» проголо­давшийся студент пошел в буфет поесть. Мысленно повторяя учебный материал, он вспомнил, что в среднем процесс пищеварения проходит за 5 часов, по истечению которых питательные вещества, полученные с пищей, поступят в кровь.

Вопрос: Почему же, подумал студент, в течение 10 мин он оказался уже сытым, а когда через пять часов произойдет процесс всасывания, он вновь захочет есть?
Поступившая в ротовую полость, пищевод и желудок пища вы­звала активацию соответствующих рецепторов этих органов. По нервным волокнам афферентная импульсация от рецепторов посту­пила к гипоталамическому центру «насыщения», который под влия­нием этой импульсации возбудился и затормозил центр «голода». В результате пищевая мотивация угасла, процесс еды прекратился. Этот вид насыщения называется «сенсорным».

№ 129 Живут два сросшихся «сиамских» близнеца, имеющих общую си­стему кровообращения. Один из них играет и есть не хочет, а другой плачет и просит его покормить.

Вопрос: Как это объяснить?
Формирование пищевой мотивации и связанного с ней чувства голода определяется тремя основными факторами: наличием пищи (пищевого комка) в желудке, биохимическим состоянием крови, отражающем содержание питательных констант, и сложившимся стереотипом (временным биоритмом) приема пищи. Наряду с этим индивидуально могут влиять и другие факторы, такие как эмоцио­нальное состояние, окружающая температура, болезнь и пр. В дан­ном случае, возможно, один близнец недавно поел, и в его желудке есть пища, поэтому он не хочет есть. А у другого близнеца желудок пустой, и он испытывает чувство голода.

№ 130 Хорошо известно, что когда высшие животные и человек голодны, то у них возникает слюноотделение при виде пищи, ее приготовлении, при восприятии запаха вкусно приготовленной еды и при обсуждении ее, т.е. раньше, чем пища попадет в рот.

Вопрос: Почему и за счет каких физиологических механизмов слюноот­деление возникает еще до поступления пищи в организм?
Образование и выделение слюны происходит на основе сложного рефлекторного механизма, включающего условный и безусловный компоненты. Такие характеристики пищи, как вид, запах, вкус яв­ляются натуральными ее компонентами. А обсуждение еды является условно-рефлекторным стимулом слюнообразования. Благодаря этим механизмам опережающее прием пищи слюнообразование способ­ствует инициации начала пищеварения при поступлении пищи в по­лость рта: смачивание пищи слюной, пережевывание, проглатывание.

№ 131 Когда мы едим, мы не смешиваем разные продукты и блюда. На­пример, во время обеда сначала подается закуска; потом первое — суп, щи и т.д.; затем второе — мясо, рыба с гарниром и т.д.; и, наконец, сладкое, десерт — компот, кисель, мороженое и т.д. В желудке все съеденное перемешивается и превращается в единый пищевой комок.

Вопрос: Если это так, то почему бы нам не смешать все блюда — пер­вое, второе, третье — в одной большой тарелке и все это не съесть разом?
Голод и пищевое поведение формируются в организме на основе пищевой потребности, т.е. потребности в питательных веществах — белках, жирах, углеводах и пр., необходимых для непрерывного обе­спечения метаболизма.

В нормальных условиях существования человека пищевая по­требность и ощущение голода проявляют избирательный характер в отношении тех или иных дефицитных для организма пищевых веществ. Имеет место пищевое предпочтение или специфический аппетит, который удовлетворяется выбором для еды определенных продуктов — горьких, сладких, соленых, острых и пр. Благодаря вкусовым рецепторам мы выявляем те или иные специфические пищевые продукты, в которых испытываем потребность. Поэто­му при еде мы не смешиваем разные продукты и блюда в одной тарелке.

Если голод сильный и пищевая потребность велика, то изби­рательности и последовательности в приеме пищевых продуктов не будет. Во время голода человек способен съесть все съедобное вместе и сразу.

№ 132 Для обеспечения жизнедеятельности все люди должны постоянно удовлетворять свою потребность в питательных веществах (белках, жирах, углеводах, витаминах, солях, микроэлементах и в воде) и ис­пользуют эти универсальные компоненты пищи. Все эти питательные вещества в тех или иных количествах находятся в разных съедобных продуктах растительного и животного происхождения.

Вопрос: Тогда почему в одних странах деликатесными, съедобными про­дуктами являются черви, личинки, насекомые и пр. твари, тогда как в других странах эти живые существа вызывают отвращение, и их не едят?
Характер предпочитаемых пищевых продуктов определяется их наличием в тех или иных странах и континентах, а также местными традициями и привычками.

Отношение к тем или иным видам пищи определяется воспи­танием. Все живое — съедобно, поскольку состоит из одних и тех же органических и минеральных веществ. Исключение составляют продукты, содержащие яд. Несъедобными также являются вещества растительного или животного происхождения, по отношению к ко­торым у каждого конкретного вида животных нет пищеварительных ферментов и пищеварительный тракт не приспособлен к их пере­вариванию.

№ 133 В среднем процесс пищеварения принятой пищи завершается за 5— 7 ч, по истечению которых питательные вещества всасываются и поступают в кровь.