Ситуационные задачи и ответы на них. Физиология системы крови
Скачать 80 Kb.
|
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИКаков уровень кровопотери в процентах, если в результате травмы человек потерял 1,5 л крови? Вес человека 75 кг. В кровь животного введено 5мл 5% раствора коллоидной краски. Через 5 минут из вены была взята кровь, концентрация краски в плазме которой оказалась 0,02%. Каков объем циркулирующей крови (ОЦК) в организме, если гематокритный показатель равен 45%? Переливание цитратной кров больному во время операции сопровождают одновременным введением определенного количества CaCl2. С какой целью его вводят? Какие изменения произойдут в процессе свертывания крови, если в систему добавить ингибитор плазмина (например, эпсилонаминокапроновую кислоту - ЭАКК)? Рассчитайте кислородную емкость крови у человека весом 70 кг., если концентрация Hb 150 г/л, цветной показатель равен 1,0, а количество крови 4,5 л? Кровь отца Rh+, матери Rh- . Первая беременность. Существует ли опасность Rh-конфликта матери и плода, если плод имеет Rh+ кровь? Больному с Rh- кровью по жизненным показаниям перелили свежую кровь первой группы. Больной погиб при явлениях гемотрансфузионного шока. Что явилось причиной смерти? В чем заключалась ошибка врача? Человеку при питье морской воды грозит гибель, между тем некоторые птицы (альбатросы) способны пить морскую воду. Чем объясняется такая их способность? В яде некоторых змей содержится фермент лецитиназа. Почему укус такой змеи опасен для жизни? Почему при остром психическом стрессе может произойти инфаркт миокарда? ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙКак изменится мембранный потенциал, если заблокировать работу Nа-K-зависимой АТФ-азы? Яд тетродотоксин блокирует электроуправляемые ионоселективные натриевые каналы мембраны возбудимой клетки. Как изменится мембранный потенциал (МП) нервного волокна, если подействовать на него тетродотоксином? Повлияет ли тетродотоксин на проведение возбуждения по данному волокну? Почему гиперполяризация мембраны приводит к снижению возбудимости? Может ли какое-либо вещество повлиять на состояние нервной клетки, если это вещество не способно пройти через клеточную мембрану? Если обработать нерв протеолитическими ферментами, то пострадают ли при этом механизмы, связанные с генерацией ПД? Два человека случайно подверглись кратковременному действию переменного тока одинаково высокого напряжения, но разной частоты. В одном случае частота тока составляла 50 гц, в другом - 500000 гц. Один человек не пострадал, другой получил электротравму. Какой именно? Почему возбуждение, переходя в участок, соседний с возбужденным, не возвращается в уже пройденную точку? Нерв раздражают с частотой 10, 100 и 1000 раз в секунду. Сколько ПД будет возникать в каждом случае? Изменится ли величина потенциала покоя, если искусственно снизить на 30% концентрацию ионов К внутри нервного волокна? Препарат гемихолиний угнетает обратный захват из синаптической щели в пресинаптическую область продукта гидролиза ацетилхолина (АХ) – холина Как изменится процесс синаптической передачи, если ввести гемохолиний в область нервно-мышечного синапса скелетной мышцы? ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫПочему время рефлекса зависит от числа вставочных нейронов? Произойдет ли возбуждение нейрона, если к нему по нескольким аксонам одновременно подавать подпороговые стимулы? Почему? Что произойдет с мотонейроном спинного мозга при возбуждении клетки Реншоу? Длительным раздражением соматического нерва мышца доведена до утомления. Что произойдет с мышцей, если теперь подключить раздражение симпатического нерва, идущего к этой мышц? Как называется этот феномен? Как изменится сокращение нервно-мышечного препарата, если в перфузируемую жидкость добавить холинэстеразу или аминоксидазу? У животного разрушена ретикулярная формация ствола мозга. Может ли в этих условиях проявиться феномен Сеченовского торможения? Известно, что во время наркотического сна при операции наркотизатор постоянно следит за реакцией зрачков больного на свет. Для какой цели он это делает и с чем может быть связано отсутствие этой реакции? Почему при утомлении человека у него сначала нарушается точность движений, а потом уже сила сокращений? Обучаясь письму, ребенок «помогает» себе головой и языком. Каков механизм этого явления? При пресинаптическом торможении возникает деполяризация мембраны, а при постсинаптическом - гиперполяризация. Почему же эти противоположные реакции дают один и тот же тормозный эффект? ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯВ грудной полости уменьшилось давление. Как это влияет на кровообращение и почему? В какую фазу дыхательного цикла это происходит? У животного разрушен продолговатый мозг. Что в этом случае произойдет с дыханием? Известно, что усиление обмена веществ приводит к увеличению минутного объема дыхания. Каков, в самых общих чертах, механизм этой реакции? Человек произвел несколько глубоких вдохов и выдохов (гипервентиляцию). Что происходит после этого с дыханием и почему? Если на середине акта вдоха внезапно под большим давлением ввести воздух в альвеолы, вдох прекратится и наступит выдох. С чем связано прекращение вдоха? Один студент утверждает, что «легкие расширяются, и поэтому в них входит воздух». Другой утверждает, что «воздух входит в легкие, и поэтому они расширяются». Кто из них прав? Почему растет коэффициент утилизации кислорода в работающей мышце? Вследствие отравления барбитуратами у больного резко понизилась чувствительность нейронов дыхательного центра к углекислому газу. В этих условиях врач решил назначить дыхание чистым кислородом. Согласны ли Вы с таким решением? У кролика после двусторонней перерезки блуждающих нервов изменился характер дыхания – оно стало более редким и глубоким. Какой механизм регуляции дыхания нарушается при перерезке вагуса? Для описанных изменений дыхания ведущим является нарушение проведения афферентных или эфферентных нервных импульсов по блуждающему нерву? При аппаратном искусственном дыхании кислородом, например, в полетах на больших высотах, в баллон с кислородом добавляют 5% СО2 (такая смесь носит название карбогена). При хирургических операциях на сердце, проводимых в условиях гипотермии, в перфузирующий раствор, насыщенный О2, добавляют СО2 в объеме 3—4%. С какой целью это делают? ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫКак изменится ударный объем сердца и длительность фазы медленного наполнения кровью желудочков, если частота сердцебиений увеличится в 1,5 раза? Время проведения возбуждения от предсердий к желудочкам возросло в 1,5 раза. Какие изменения на ЭКГ обнаруживаются при этом? Как называется это явление? Как изменится частота сокращений сердца собаки, если лишить его экстракардиальной иннервации? У животного перерезаны блуждающие и симпатические нервы, идущие к сердцу. Венозный приток крови увеличился в 1,5 раза. Изменится ли в этих условиях работа сердца и почему? В эксперименте раздражается центральный конец перерезанного нерва Геринга. Как в этом случае изменится работа сердца и артериальное давление? При интенсивной физической работе ЧСС значительно увеличивается, однако МОК при этом может уменьшится. Почему? Как меняется скорость пульсовой волны при старении человека? В чем причина дыхательной аритмии сокращений сердца? Если приток крови в предсердия существенно возрастает, и в них повышается давление, то происходит рефлекторное повышение образования мочи. В чем физиологический смысл этой реакции? У испытуемого в Москве сердечный ритм составлял 70 ударов в 1 минуту. После переезда на туристическую базу на склоне Эльбруса («Приют одиннадцати») частота увеличилась до 92 ударов в 1 минуту. К концу второй недели пребывания на базе сердечный ритм возвратился к исходному. Как Вы объясните механизм этих изменений? ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯСобаке в ротовую полость попал песок. Будет ли отделяться при этом слюна? Одну собаку кормят мясом, другую хлебом. Будут ли состав и количество слюны у них одинаковым, если вес продуктов один и тот же? Собаке через фистулу желудка в его полость вложено 500 г мелких бусин. Будет ли при этом наблюдаться секреция желудочных желез? Что произойдет со слизистой желудка животного, если с ее поверхности убрать слой Холлендера? Перед едой большого количества мяса один испытуемый выпил стакан воды, второй - стакан сливок, третий - стакан бульона. Как это повлияет на переваривание мяса? Известный биолог Кох установил, что возбудителем холеры является холерный вибрион. Его противник Петтенкоффер, чтобы доказать ошибочность взглядов Коха, выпил в присутствии студентов жидкость, содержащую чистую культуру вибриона, и не только не умер, но даже не заболел. Однако Кох был прав. Почему же не заболел Петтенкоффер? ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯКакие изменения в мочеобразовании будут происходить при увеличении осмотического давления крови? Какие изменения в функциях почек произойдут, если животному в кровь ввести антидиуретический гормон? Изменится ли деятельность денервированной почки? Как повлияет на содержание натрия в моче избирательное охлаждение области канальцев почки? ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИДо кровопотери в организме больного крови было 7% от 75 кг, т.е. 5,25л. Полтора литра составляет 28,6% от этой величины. Это и есть уровень кровопотери. Концентрация краски в крови уменьшилась в 250 раз. Следовательно, плазмы было в 250 раз больше, чем введено краски, т.е. 1250 мл. Так как гематокритный показатель равен 45%, то это значит, что 1250 мл плазмы составляет 55% всего объема циркулирующей крови. Отсюда легко определить, что количество крови в организме - 2270 мл. Хлористый кальций добавляют в цитратную кровь для того, чтобы: а) противодействовать действию цитрата натрия; б) предупредить нарушение равновесия в крови ионов К+ и Са++; в) нормализовать свертываемость крови. Поскольку плазмин является главным действующим агентом фибринолитической системы, добавление ЭАКК вызовет задержку растворения фибрина, что будет способствовать тромбообразованию. Количество крови у данного человека 4,9 л. Гемоглобина в ней 735 г. Учитывая, что 1 г Нв может связать 1,34 мл кислорода, общая кислородная емкость крови - ОКЕК - около 1000 мл, а кислородная емкость 100 мл крови (удельная кислородная емкость - УКЕК) равна 20,4 мл. Опасность резус-конфликта существует в том случае, если матери до беременности переливали резус-положительную кровь и еще до наступления первой беременности произошла резус-иммунизация. Тогда антирезус-антитела материнской крови могут попадать в кровь плода и вызывать гемолиз его резус-положительных эритроцитов. Плод может погибнуть, или родиться с гемолитической болезнью. Следует думать, что причиной смерти могло быть переливание резус-положительной крови человеку, которому раньше уже такая кровь переливалась и у которого в плазме есть резус-антитела. Ошибка врача заключается в том, что он, по-видимому, забыл спросить больного о предыдущих переливаниях и не определил резус- принадлежность крови донора и реципиента. У морских птиц есть специальный орган - солевая железа, которая выводит избыток солей. Лецитиназа расщепляет молекулы липидов, из которых состоят мембраны эритроцитов. Гибель наступает из-за массового гемолиза эритроцитов (гемолитическая анемия) Стресс сопровождается резким возбуждением симпатической нервной системы и повышением свертываемости крови. Последнее может привести к образованию тромбоза коронарных сосудов, особенно на фоне их сильного спазма. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙВ этом случае выключается Na-K-насос, поляризация мембраны постепенно исчезнет, так как произойдет уравнивание концентраций натрия и калия по обе стороны мембраны МП – трансмембранная разность потенциалов создается преимущественно за счет выхода ионов калия по концентрационному градиенту из клетки. Электроуправляемые натриевые каналы в условиях трансмембранной разности потенциалов, соответствующей МП, с наибольшей вероятностью При гиперполяризации возрастает разница между мембранным потенциалом и критическим уровнем деполяризации. При этом для того, чтобы возникло возбуждение, необходима большая сила раздражения. Если вещество может блокировать ионные каналы или повредить структурные компоненты мембраны, действуя снаружи, то состояние клетки изменится. Протеолитические ферменты расщепляют белковые молекулы, которые входят в стенки ионных каналов и с состав «задвижек», открывающих и закрывающих эти каналы. Следовательно, нарушится проницаемость мембраны для ионов. Электротравму получит первый человек. Во втором случае величина тока при каждом его колебании нарастает очень быстро, но само колебание продолжается столь малое время, что за него ионы не успевают пройти через мембрану и вызвать деполяризацию. Возбуждение не возникнет. В первом же случае и продолжительность каждого колебания, и скорость нарастания тока достаточны, чтобы вызвать возбуждение. Поэтому сетевой ток напряжением 110 и 220 в и частотой 50 гц опасен для жизни даже при кратковременном воздействии. В невозбужденном участке нормальная возбудимость, а в том, который был только что возбужден, возникает рефрактерность. Поэтому возбуждение не может вернуться обратно. Нерв не может возбуждаться со сколь угодно большой частотой. Этому препятствует абсолютный рефрактерный период, который продолжается примерно 2 мс после начала ПД. При частоте 10 гц интервал между раздражителями составляет 0,1 с, при 100 гц - 0,01 с. В обеих случаях он достаточно велик для того, чтобы рефрактерный период закончился и нерв воспроизвел раздражение с подаваемой частотой. При частоте же 1000 гц интервал между раздражениями слишком мал ( 0,001 с = 1 мс), и потому каждый второй импульс будет попадать в период рефрактерности после предыдущего возбуждения. Общее число ПД не будет превышать 500 Потенциал покоя уменьшится, так как градиент концентрации калия будет меньше. Степень уменьшения - около 30%. Запасы медиатора в пресинаптической области пополняются за счет транспорта медиатора из тела клетки, обратного захвата выделившегося в синаптическую щель медиатора и обратного захвата продуктов гидролиза медиатора и его ресинтеза, поэтому угнетение обратного захвата холина может привести к снижению количества ацетилхолина в пресинаптической области нервно-мышечного синапса и нарушению синаптической передачи. ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫВремя рефлекса зависит от числа переключений, т.е. от количества синапсов. Чем больше вставочных нейронов, тем больше центральное время рефлекса. Возбуждение произойдет, т.к. при одномоментном подпороговом возбуждении нескольких синапсов на постсинаптической мембране произойдет суммация подпороговых квантов медиатора (пространственная суммация). Клетки Реншоу обрывают возбуждение мотонейрона за счет механизма возвратного торможения. После подключения раздражения симпатического нерва наблюдается усиление мышечных сокращений утомленной мышцы -феномен Орбели-Гинецинского. Холинэстераза блокирует проведение возбуждения в холинэргических синапсах, аминоксидаза - в адренергических. Поскольку нервно-мышечный синапс- холинергический, значит при добавлении холинэстерзы мышца перестанет сокращаться, а при добавлении аминоксидазы этого не произойдет. Нет, не проявится. Сеченовское торможение - прямое доказательство наличия тормозной нисходящей системы ретикулярной формации среднего мозга. По характеру реакции зрачков на свет анестезиологи судят о глубине наркотического сна. Если зрачки перестали реагировать на свет, это значит, что наркоз распространился на те области среднего мозга, где расположены ядра III пары черепно-мозговых нервов. Это является угрожающим для человека признаком, так как могут выключиться жизненно важные центры. Следует срочно снизить дозу наркотика. Нервные центры утомляются быстрее, чем мышцы. Поэтому за счет нарушения процессов координации движений нарушается их точность. Сильное возбуждение, которое возникает при недостаточном освоении двигательного навыка, приводит к явлению иррадиации возбуждения и вовлечению в процесс дополнительных мышц. Длительная деполяризация пресинаптической зоны (депрессия Вериго в аксо-аксональном синапсе) прекращает поток импульсов к концевой пластинке аксона и прекращает передачу медиатора к следующему нейрону, вызывая его торможение. Гиперполяризация постсинаптической мембраны активного нейрона тоже прекращает текущее возбуждение (тормозит нейрон). ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯПри вдохе за счет снижения давления в грудной полости расширяются кровеносные сосуды средостения. При этом венозный приток к легким и к предсердиям возрастает. Это приводит к рефлекторному учащению сердцебиений (дыхательная аритмия) и изменению артериального давления (дыхательные волны на кривой АД). Дыхание прекратится, так как разрушается дыхательный центр. При активизации обмена веществ в крови увеличивается содержание углекислого газа и падает содержание кислорода, что является причиной рефлекторного возбуждения дыхательного центра через хеморецепторы сосудов или хемочувствительные зоны мозга. Дыхание ослабевает, так как после гипервентиляции развивается гипокапния и раздражение хеморецепторов рефлексогенных зон углекислым газом уменьшается. При быстром ведении под большим давлением воздуха в альвеолы наступает сильное раздражение рецепторов растяжения легких, что приводит к стимуляции экспираторной части дыхательного центра и вдох сменяется выдохом. Если речь идет об естественном дыхании, то прав первый, а если об искусственном - прав второй. Утилизация кислорода в ткани зависит как от интенсивности протекающих в ней процессов, так и от количества поступающего в клетки кислорода. Последнее, в свою очередь, зависит от объемной скорости кровотока и от степени диссоциации оксигемоглобина. Объемная скорость кровотока растет при работе за счет усиления работы сердца, а диссоциация гемоглобина возрастает в связи с накоплением в работающих мышцах СО2. При дыхании чистым кислородов в крови будет поддерживаться высокая его концентрация, которая еще более снизит возбудимость дыхательного центра. Решение врача ошибочно и опасно для жизни больного. Нарушается афферентная импульсация от рецепторов растяжения легких, остается гуморальный механизм регуляции дыхания. Добавление в дыхательную смесь карбогена необходимо для лучшей стимуляции дыхательного центра при полетах на больших высотах и при гипотермии. ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫДлительность фазы медленного наполнения умень-шится примерно на такую же величину. Ударный объем может остаться прежним. Сердечный блок I степени. На ЭКГ - удлинение интервала PQ до 0,20-0,36 сек. Частота сокращений денервированного сердца возрастает, так как в этих условиях исключается тормозное влияние блуждающих нервов, центр которых в норме находится в постоянном тонусе. Работа сердца увеличится за счет механизмов клеточной и органной саморегуляции. Это проявление закона Франка-Старлинга на изолированной сердце. По нерву Геринга в норме течет информация от синокаротидной рефлексогенной зоны в центр вагуса. При раздражении центрального конца этого нерва тонус центра вагуса повышается, работа сердца замедляется и АД падает. МОК равен произведению ЧСС и УОС. У нетренированных людей при значительном росте ЧСС ударный объем сердца (УОС) может снизиться настолько, что это приводит к падению МОК. При появлении в старости склеротических процессов в сосудах стенки их становятся жесткими и скорость пульсовой волны растет. При вдохе возрастает отрицательное давление в грудной полости. Это способствует усилению притока крови по полым венам за счет присасывающего действия. Возникает рефлекс Бейнбриджа (учащение сердцебиения). При выдохе - обратная картина. Усиленный приток крови в предсердия приводит в увеличенному ее выбросу в аорту, а это в свою очередь вызовет повышение АД. Увеличение мочеобразования уменьшает количество жидкости в кровеносной системе и приводит к падению АД. В горной местности из-за низкого парциального давления кислорода в атмосферном воздухе происходит рефлекторное возбуждение хеморецепторов сосудов и стимуляция сердца. Со временем, когда к срочным механизмам адаптации присоединяется активация кроветворения и увеличивается кислородная емкость крови, частота сердечных сокращений нормализуется. ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯБудет отделяться жидкая, бедная ферментами слюна. Любые раздражители, пищевые или отвергаемые, если они возбуждают термо-, хемо-, механорецепторы полости рта, вызывают отделение слюны, состав и количество которой зависит от качества раздражителя. Нет, состав и количество слюны будет разным. На хлеб, как более сухой и грубый продукт, выделяется больше слюны, чем на мясо. Механорецепторы желудка раздражаются объемом пищи, поэтому в данном случае сокоотделение в желудке возникает. Слизистый защитный слой Холлендера предохраняет эпителий желудка от самопереваривания. Если его нарушить - может развиться язва. Вода непосредственно на переваривание не влияет, но она разбавляет соляную кислоту, активирующую пепсин. Поэтому переваривание мяса будет замедленно. Сливки содержат жир, который тормозит желудочную секрецию. Бульоны же содержат экстрактивные вещества, стимулирующие секрецию желудка. Таким образом, у третьего испытуемого переваривание мяса будет ускорено, у второго - заторможено. У первого эффект торможения будет незначительным, так как вода очень быстро поступает из желудка в кишечник. Желудочный сок обладает бактерицидными свойствами в связи с наличием соляной кислоты. Очевидно, в момент «опыта» содержание соляной кислоты в желудочном соке было особенно высоким. Другие ученые, повторившие опыт Петтенкоффера, заболели холерой. ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯПри увеличении осмотического давления крови вода задерживается почками и количество мочи уменьшается. Одновременно замедляется обратное всасывание солей. Антидиуретический гормон (АДГ) стимулирует реабсорбцию воды в почках, поэтому выделение конечной мочи уменьшается. Нервная система влияет только на состояние гладкой мускулатуры стенок сосудов, обеспечивающих кровоснабжение почки. При изменении просвета сосудов меняется количество притекающей крови и величина АД. В результате изменится интенсивность фильтрации. В канальцах происходит реабсорбция натрия за счет активного переноса с затратой энергии АТФ. При охлаждении метаболические ферментативные процессы замедлятся, реабсорбция натрия уменьшится, и он появится моче в большем количестве. |