Практикум по физиологии. Практикум Под редакцией К. В. Судакова
 Скачать 2.13 Mb.
|
|
Содержание работы У испытуемого измеряют с помощью секундомера время мак- симально возможной произвольной задержки дыхания сначала на вдохе и затем на выдохе. В среднем у здорового человека длительность задержки дыхания на вдохе составляет 50–60 с и на выдохе 30–40 с. Оформление протокола 1. Запишите результаты исследования и сделайте заключение о причинах различной длительности задержки дыхания на вдохе и выдохе. Занятие 17. Регуляция дыхания Sudakov-Practicum-17_2016.indd 153 28.01.2016 15:36:15 154 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Контрольные вопросы 1. Роль дыхания для организма. Этапы дыхания. 2. Нереспираторные функции органов дыхания. 3. Механизм вдоха. Роль плевральной полости, причины постоян- ного отрицательного давления в плевральной полости. 4. Пневмоторакс как причина нарушения внешнего дыхания. 5. Механизм выдоха. Пассивный и активный выдох. 6. Газовый состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воз- духа. Причины различной концентрации газов в этих объемах. 7. Понятие мертвого пространства (анатомического и функцио- нального). Факторы, влияющие на эти объемы и функциональ- ное значение этих объемов. 8. Статические и динамические показатели внешнего дыхания. 9. Методы определения показателей внешнего дыхания (спиромет- рия, спирография). 10. Дыхательные функциональные пробы. 11. Индекс Тиффно. Его определение и значение для клиники. 12. Газовый состав артериальной и венозной крови. 13. Причины газообмена между альвеолярным воздухом и кровью. 14. Транспорт кислорода кровью. Кривая диссоциации оксигемо- глобина. 15. Транспорт углекислого газа кровью. Роль карбоангидразы. 16. Гуморальная регуляция дыхания. Опыт Фредерика. 17. Роль хеморецепторов в регуляции дыхания. 18. Нервная регуляция дыхания. Дыхательный центр. 19. Роль блуждающего нерва в регуляции дыхания. Механизм смены вдоха на выдох. 20. Механизм первого вдоха новорожденного. 21. Дыхание в условиях высокого и низкого атмосферного давле- ния. 22. Функциональная система, поддерживающая оптимальный для метаболизма уровень О 2 /СО 2 в крови. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 154 28.01.2016 15:36:15 155 Теоретические вопросы 1. Функции пищеварительного тракта. 2. Пищеварение в полости рта: слюноотделение, его регуляция, состав и физиологическая роль слюны. 3. Акт глотания, передвижение пищи по пищеводу. 4. Пищеварение в желудке: состав и свойства желудочного сока, ре- гуляция (нервная, гуморальная, местная) желудочной секреции, фазы желудочной секреции. 5. Физиологическая роль гастромукопротеида — внутреннего фак- тора Касла. 6. Виды моторики желудка, нейрогуморальная регуляция движений желудка, механизмы порционной эвакуации из желудка в 12-перстную кишку. 7. Пищеварение в 12-перстной кишке: состав и свойства сока под- желудочной железы, регуляция панкреатической секреции. 8. Желчь, ее состав и участие в пищеварении. Регуляция желчеоб- разования и желчевыделения. 9. Пищеварение в тонком кишечнике. Полостное и пристеночное пищеварение, моторная деятельность тонкой кишки и ее регу- ляция. 10. Физиологические и биофизические механизмы всасывания пи- тательных веществ. Роль ворсинок и микроворсинок во всасы- вании. 11. Пищеварение в толстом кишечнике. Микрофлора толстого ки- шечника и ее физиологическое значение. 12. Методики изучения функций пищеварительного тракта. Занятие 18. Моторная функция органов пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 155 28.01.2016 15:36:15 156 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Практические работы Работа 18.1. Влияние ацетилхолина и адреналина на моторику клоаки у лягушки Моторная функция органов пищеварения подчиняется нервно- гуморальной регуляции. Вегетативная нервная система осущест- вляет рефлекторный контроль моторной активности желудочно- кишечного тракта. Гуморальная регуляция обеспечивается различ- ными энтеральными и тканевыми гормонами, а также биологически активными веществами, одни из которых активируют, а другие уг- нетают моторные функции органов пищеварения. Цель работы. Исследовать моторную активность кишечника ля- гушки. Оснащение: набор хирургических инструментов, универсальный штатив с укрепленным на нем рычажком Энгельмана и полкой для тела лягушки, кимограф, физиологический раствор и растворы аце- тилхолина 1:50 000 и адреналина 1:1000, эфир. Эксперимент выпол- няют на лягушке. Содержание работы У лягушки разрушают головной и спинной мозг. Фиксируют ее на полке, укрепленной в штативе, кверху брюшком. Вскры- вают брюшную полость и отыскивают толстую кишку. В месте перехода тонкой кишки в толстую накладывают рядом две лига- туры, после чего перерезают кишку между ними. Одна из лигатур изолирует содержимое тонкой кишки. Другая лигатура служит для фиксации клоаки. За нитку прикрепляют клоаку к рычажку Энгельмана. Записывают сокращения кишки на медленно вра- щающемся барабане кимографа. Периодически орошают кишку физиологическим раствором. Спонтанные сокращения кишки могут начаться не сразу, а через 5–10 мин. После регистрации спонтанных сокращений на кишку наносят 1–2 капли раствора ацетилхолина. После регистрации сокращений кишки при дей- ствии ацетилхолина кишку орошают физиологическим раствором для удаления ацетилхолина. Снова записывают спонтанные со- кращения кишки. Затем наносят 2–3 капли адреналина, записы- вая расслабление кишки. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 156 28.01.2016 15:36:15 157 Оформление протокола 1. Вклейте полученные кимограммы. Обозначьте на них спонтан- ные сокращения кишки и моменты нанесения ацетилхолина и адреналина. 2. Сделайте вывод о роли медиаторов симпатических и парасимпа- тических нервов в регуляции моторной активности кишечника. Работа 18.2. Исследование моторной функции пищевода лягушки Движения мерцательного эпителия, выстилающего слизистую оболочку пищевода, способствуют передвижению комочков пищи из ротовой полости в желудок. Цель работы. Исследовать роль мерцательного эпителия пище- вода в продвижении пищи по пищеводу. Эксперимент выполняют на лягушке. Оснащение: мелкие кусочки пробки, ластика или пенопласта, маковые зерна, манная крупа, поднос для лягушки, хирургическая нить, препаровальные инструменты, физиологический раствор. Содержание работы У обездвиженной лягушки вскрывают грудную клетку. Обнажа- ют и рассекают стенку пищевода в продольном направлении. На слизистую оболочку верхней части пищевода помещают кусочек легкого материала (крупинки манной крупы, маковые зерна, кусоч- ки пробки, ластика или пенопласта). Наблюдают за перемещением используемых в эксперименте частиц материала вдоль пищевода. Регистрируя время прохождения частиц по пищеводу и измеряя длину пищевода, вычисляют скорость передвижения частиц по пи- щеводу с помощью мерцательного эпителия. Оформление протокола 1. Опишите полученные результаты. 2. Сделайте заключение о функции мерцательного эпителия пище- вода. Занятие 18. Моторная функция органов пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 157 28.01.2016 15:36:15 158 Теоретические вопросы 1. Функциональная организация пищевого центра: пищевая мо- тивация, гипоталамические центры “голода” и “насыщения”, триггерный механизм возбуждения центров гипоталамуса. 2. Системные механизмы голода: теория “пустого желудка” и тео- рия “голодной крови”. 3. Системные механизмы насыщения: фазы пищевого насыщения (сенсорное, метаболическое). 4. Депонирование питательных веществ в организме и их последу- ющее использование. 5. Функциональная система, поддерживающая оптимальный для метаболизма уровень питательных веществ в крови. 6. Функциональная система, обеспечивающая акт дефекации. 7. Непищеварительные функции пищеварительного тракта: экс- креторная, участие в водно-солевом обмене, эндокринная, инк- реторная, иммунная. 8. Пищеварительные и непищеварительные функции печени. Осо- бенности кровоснабжения печени. 9. Функциональная система, поддерживающая оптимальный для метаболизма уровень глюкозы в крови. Практические работы Работа 19.1. Исследование переваривающих свойств желудочного сока Желудочный сок состоит из растворенных в воде соляной кисло- ты, других кислот, ферментов и слизи. В сутки выделяется 1,5–3 л желудочного сока. При отсутствии пищи в желудке происходит спонтанная периодическая секреция желудочного сока, которая Занятие 19. Секреция и всасывание в органах пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 158 28.01.2016 15:36:15 159 уменьшается в ночные и утренние часы. Периодическое усиление выделения желудочного сока во время голода в течение суток сов- падает с усилением моторики “голодного” желудка. В основе этих процессов лежит повышение тонуса ядер блуждающих нервов, что связано с эндогенным поступлением глюкозы из депо в кровь во время голода. Соляная кислота секретируется обкладочными клет- ками желез желудка. Кислая среда желудочного сока формируется также молочной и масляной кислотами, входящими в состав желу- дочного сока. Кислотность содержимого желудка натощак низкая (pH = 6,0–7,0). При пищеварении pH желудочного сока достигает 1,0–1,5, и среда становится резко кислой. Соляная кислота учас- твует в активации пепсиногена и создании оптимального pH для действия пепсина, оказывает бактерицидное действие, денатурирует пищевые белки, способствует переходу химуса из желудка в двенад- цатиперстную кишку. Главными ферментами желудочного сока являются пепсин, гас- триксин и ренин, расщепляющие пищевые белки до полипептидов. Активные формы пепсиногена — пепсин-I и пепсин-II — образу- ются при действии соляной кислоты и разрушают полипептидные связи при pH = 3,2–3,5. Ренин вызывает створаживание молока у грудных детей. После этого плотная часть створоженного молока остается в желудке на некоторое время, а жидкая часть быстро эва- куируется из него. Составной частью желудочного сока является также слизь, которая обволакивает пищу и защищает слизистую желудка от механических и химических повреждений. Цель работы. Изучить способность желудочного сока и соляной кислоты переваривать белковую пищу. Оснащение: натуральный желудочный сок, 0,5% раствор соляной кислоты, 0,5% раствор натрия гидрокарбоната, водяная баня или термостат, штатив с пробирками, пинцет, лакмусовая бумага. Экс- перимент проводят на вареных мышцах лягушки. Содержание работы 4 пробирки нумеруют и помещают их в штатив. Наливают по 2 мл желудочного сока в пробирки № 1, 2, 3, а в пробирку № 4 — 2 мл 0,5% раствора соляной кислоты. Содержимое пробирки № 2 кипятят на спиртовке. В пробирку № 3 добавляют раствор натрия гидрокар- боната до получения слабоосновной реакции. При этом лакмусовая Занятие 19. Секреция и всасывание в органах пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 159 28.01.2016 15:36:15 160 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ бумага окрашивается в синий цвет. Во все пробирки кладут одина- ковое количество мышечной ткани весом от 0,1 до 0,3 г. Пробирки помещают на 30 мин на водяную баню или в термостат при темпе- ратуре 38 °C. Затем визуально определяют изменение внешнего вида кусочков мышечной ткани. Результаты опыта оформляют в виде таблицы 1. Таблица 1 Номер пробирки Содержание пробирки Изменение вида мышечной ткани через 30 мин 1 Желудочный сок 2 Прокипяченный желудоч- ный сок 3 Желудочный сок + бикар- бонат 4 Раствор соляной кислоты Оформление протокола 1. Результаты эксперимента запротоколируйте. 2. Сделайте вывод о роли ферментов и соляной кислоты желудоч- ного сока в переваривании белков пищи. Работа 19.2. Роль желчи в процессах пищеварения Желчь образуется в печени. За сутки выделяется 500–1500 мл желчи. В состав желчи входят вода, минеральные соли и органиче- ские вещества, такие, как желчные кислоты, желчные пигменты, лецитин, холестерин, жиры, муцин. Непрерывное образование жел- чи осуществляется за счет диффузии солей и низкомолекулярных веществ, фильтрации воды и активной секреции желчных кислот из крови. Секретируемая печенью желчь накапливается в желчном пузыре, где происходит ее концентрирование за счет реабсорбции воды и ряда веществ из желчи в кровь. Желчь выделяется из желч- ного пузыря в двенадцатиперстную кишку при поступлении в нее химуса из желудка. Желчевыделение регулируется нервными и гу- моральными путями. Гастрин, секретин, холецистокинин усиливают желчевыделение. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 160 28.01.2016 15:36:15 161 Желчь выполняет следующие функции: — эмульгирует жиры, увеличивая общую поверхность их взаимо- действия с ферментами панкреатического сока; — активирует панкреатическую липазу; — способствует всасыванию жирорастворимых витаминов; — усиливает моторику тонкой кишки; — создает щелочную реакцию в двенадцатиперстной кишке и спо- собствует нейтрализации поступающего в нее кислого содержи- мого желудка. Цель работы. Исследовать функции желчи по эмульгированию жиров и по всасыванию жиров. Оснащение: пробирки, стеклянные воронки, бумажные фильтры, желчь, растительное масло. Содержание работы В первой части эксперимента используют две пробирки, в первую из которых наливают желчь и во вторую воду. В каждую пробирку добавляют растительное масло. Содержимое пробирок перемеши- вают. Налейте в пробирку немного растительного масла, добавь- те равный объем желчи, закройте пробирку пальцем и взболтайте. Пробирки ставят в штатив. Через 10–15 мин визуально сравнивают качество растворов в двух пробирках. Во второй части эксперимента две пустые пробирки ставят в шта- тив. В пробирки вставляют воронки с бумажными фильтрами. Один фильтр смачивают желчью, а другой — водой. В воронки наливают растительное масло. Через 5–10 мин визуально оценивают количе- ство профильтровавшегося в пробирки масла. Оформление протокола 1. Оцените эмульгирующие свойства желчи в пробирках. 2. Объясните механизм различной скорости фильтрации масла че- рез фильтр, смоченный желчью или водой. Контрольные вопросы 1. Методы изучения деятельности слюнных желез, секреторной функции желудка, 12-перстной кишки, кишечника, желчевыде- ления. Занятие 19. Секреция и всасывание в органах пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 161 28.01.2016 15:36:15 162 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ 2. Методы исследования моторной функции пищеварительного тракта у человека. Электрогастрография. 3. Пищевая мотивация. Физиологические основы голода и насы- щения. Функции пищеварительного тракта. 4. Особенности депонирования питательных веществ в организ- ме. 5. Регуляция деятельности пищеварительного тракта. Роль нервных, гуморальных и местных механизмов регуляции. Роль гастроин- тестинальных гормонов в регуляции пищеварительных функций, их классификация. 6. Пищеварение в полости рта. Саморегуляция жевательного акта. 7. Состав и физиологическая роль слюны. Слюноотделение, его регуляция. 8. Глотание, его фазы, саморегуляция этого акта. Функциональные особенности пищевода, механизм передвижения пищи по пище- воду. 9. Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Регуляция желудочной секреции. Фазы желудочной секреции. 10. Особенности желудочной секреции при переваривании белков, жиров и углеводов. Приспособительный характер желудочной секреции к разным видам пищи и пищевым рационам. 11. Виды моторики желудка. Нейрогуморальная регуляция мотор- ной активности желудка. Механизм порционной эвакуации хи- муса из желудка в 12-перстную кишку. 12. Пищеварение в 12-перстной кишке. Внешнесекреторная де- ятельность поджелудочной железы. Состав и свойства сока под- желудочной железы. Регуляция и приспособительный характер панкреатической секреции к разным видам пищи. 13. Роль печени в пищеварении. Регуляция образования желчи, фун- кции желчи, механизм выделения ее в 12-перстную кишку. Де- зинтоксикационная функция печени. Особенности кровоснаб- жения печени. Роль печени в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. 14. Состав и свойства кишечного сока. Регуляция секреции кишеч- ного сока. 15. Полостной и мембранный гидролиз пищевых веществ в различ- ных отделах тонкой кишки. Моторная деятельность тонкой киш- ки и ее регуляция. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 162 28.01.2016 15:36:15 163 16. Особенности пищеварения в толстой кишке. Микрофлора тол- стого кишечника и ее физиологическое значение. 17. Всасывание веществ в различных отделах пищеварительного тракта. Виды и механизмы всасывания веществ, роль ворсинок и микроворсинок во всасывании. 18. Функциональная система, обеспечивающая постоянство пита- тельных веществ в организме. Анализ ее центральных и перифе- рических компонентов. 19. Функциональная система, обеспечивающая акт дефекации. 20. Непищеварительные функции пищеварительного тракта. 21. Функциональная система, поддерживающая оптимальный для метаболизма уровень глюкозы в крови. Занятие 19. Секреция и всасывание в органах пищеварения Sudakov-Practicum-17_2016.indd 163 28.01.2016 15:36:15 164 Теоретические вопросы 1. Метаболизм. Обмен веществ и энергии в организме. 2. Процессы ассимиляции и диссимиляции веществ. Анаболизм и катаболизм, их этапы. 3. Обмен белков, жиров, углеводов и вводно-солевой. 4. Азотистый баланс. Азотистое равновесие. Положительный и от- рицательный азотистый баланс. 5. Методы определения энергозатрат. Прямая и непрямая калори- метрия. Методы полного и неполного газового анализа. 6. Дыхательный коэффициент и его значение для расчета энерго- затрат. Дыхательный коэффициент во время и после физической работы. 7. Основной обмен веществ и энергии, условия его определения. Факторы, определяющие уровень основного обмена. 8. Валовый обмен веществ и энергии. 9. Рабочий обмен веществ и энергии. Энергозатраты организма при различных видах труда. 10. Питание. Закон изодинамии питательных веществ, их усвоение. Основные принципы составления пищевого рациона. 11. Роль витаминов и микроэлементов в обмене веществ. |