физио экз. Возбудимые ткани
Скачать 1.92 Mb.
|
Глава 5. СИСТЕМА ДЫХАНИЯ У двух спортсменов при беге на тренажере (дистанция 1000 м) с помощью спирографии определили минутный объем дыхания (МОД), который у обоих спортсменов составил по 30 л/мин. Частота дыхания (ЧД) у спортсмена А.составила 30 в 1 мин., а у спортсмена Б — 40 в 1 мин. Исходя из полученных результатов, укажите, у какого спортсмена вентиляция легких является более эффективной и почему? ОТВЕТ. У спортсмена А, поскольку у него больше минутный объем альвеолярной вентиляции (МОАВ) - показатель, определяющий эффективность вентиляции легких. Этот показатель рассчитывается по формуле: МОАВ = (ДО - ВП) х ЧД, где ДО – дыхательный объем, ВП – объем воздухоносных путей, в норме равный 150 мл. У спортсмена А ДО = 30: 30 = 1 л, а у спортсмена Б ДО = 30:40 =3/4 л (0,75 л). Следовательно, у спортсмена А МОАВ = (1000мл – 150мл) х 30 = 25,5 л/мин, а у спортсмена Б МОАВ = (750 – 150) х 40 = 24 л/мин В больницу поступил больной без сознания, спасенный во время пожара. Был поставлен диагноз: тяжелое отравление угарным газом. Чем опасно это отравление для кислородтранспортирующей функции крови? Какой метод лечения может устранить влияние угарного газа на транспорт кислорода кровью? Обоснуйте ответ. ОТВЕТ. При отравлении человека угарным газом происходит снижение кислородной емкости крови (КЕК), т.е. уменьшается максимальное количество кислорода, которое может перенести данная кровь. Это связано с тем, что гемоглобин имеет высокое сродство к угарному газу (в 200 раз больше, чем к кислороду), и даже при небольших концентрациях СО в воздухе формируется плохо диссоциирующее соединение карбоксигемоглобин, в результате чего уменьшается возможность образования оксигемоглобина. При легком отравлении достаточно вывести пострадавшего на свежий воздух, но гораздо эффективнее дыхание чистым кислородом. При тяжелом отравлении может помочь только гипербарическая оксигенация (дыхание в барокамере чистым кислородом под давлением 3-4 атм). В этих условиях кислород ускоряет диссоциацию HbСО, количество HbСО уменьшается, а HbО2 возрастает, вплоть до восстановления нормальной КЕК. Кроме того (вначале это главное), увеличивается количество физически растворенного О2 В течение ограниченного времени человек может произвольно изменять объем вентиляции легких, усиливая или тормозя дыхание, вплоть до его остановки. 1) Чем объясняется возможность произвольного управления вентиляцией лёгких? 2) Как изменяется непроизвольное дыхание после гипервентиляции? 3) Что ограничивает длительность произвольной остановки дыхания? ОТВЕТ. 1). Дыхание осуществляется за счет работы дыхательных мышц, являющихся скелетными мышцами, управление которыми осуществляется произвольно. 2). Гипервентиляция (произвольное усиление дыхания, не связанное с метаболическими потребностями) сопровождается вымыванием СО2, что ведет к кратковременной остановке непроизвольного дыхания в связи с прекращением работы дыхательного центра. 3). Произвольная остановка дыхания способствует накоплению СО2 и уменьшению О2 в артериальной крови, что усиливает активность дыхательного центра, заставляя человека вдохнуть. В клинической практике с целью реанимации больному дают дышать газовой смесью, обогащенной кислородом с добавлением 5% углекислого газа (такая смесь называется карбоген). С какой целью к кислороду добавляют углекислый газ? Объясните механизм. ОТВЕТ. Для увеличения парциального давления СО2 в артериальной крови. Углекислый газ – главный стимулятор деятельности дыхательного центра У человека, заболевшего гриппом, повышается температуры тела. Как и почему изменятся при этом 1) параметры дыхания и 2) скорость диссоциации оксигемоглобина? ОТВЕТ. 1) Дыхание учащается в результате увеличения автоматической активности нейронов дыхательного центра из-за ускорения биохимических реакций при повышении температуры. 2) Увеличивается, вследствие снижения сродства гемоглобина к кислороду В середине XIX века И.М. Сеченов обнаружил, что плазма крови связывает гораздо меньше СО2, чем цельная кровь. Что доказывает этот факт, если учесть, что основная часть СО2 транспортируется плазмой крови в виде бикарбоната натрия? ОТВЕТ. В транспорте СО2 участвует не только плазма крови, но и форменные элементы крови (было доказано, что таковыми являются эритроциты). У людей, живущих в горах, и у горных животных, постоянно живущих в условиях пониженного парциального давления кислорода в атмосфере, снижена реакция на гипоксию. У жителей равнин реакция на гипоксию также исчезает после продолжительного (не менее 3-4 лет) их проживания в горах. За счет чего это осуществляется? ОТВЕТ. 1). Снижение чувствительности периферических хеморецепторов к гипоксии. 2). Разрастание капилляров. 3). Увеличение кислородной емкости крови за счет роста числа эритроцитов и концентрации гемоглобина. 4). Усиление процесса образования в эритроцитах метаболита глюкозы - 2,3 дифосфоглицерата, который снижает сродство гемоглобина к кислороду, что позволяет в условиях гипоксии повысить доставку кислорода тканям. При нормальном дыхании после спокойного выдоха в легких постоянно находится объем воздуха, называемый функциональной остаточной емкостью (ФОЕ). Как и почему изменяется величина ФОЕ с возрастом? ОТВЕТ. Возрастает, так как с возрастом уменьшается эластическая тяга легких (ЭТЛ), что сопровождается увеличением объема грудной клетки, эластическая тяга которой противоположно направлена. Врач направляет больного на исследование функции внешнего дыхания методом спирометрии. Какие из легочных объемов и емкостей можно измерить данным методом? Обоснуйте ответ. ОТВЕТ. 1). Все, кроме остаточного объема (ОО), поскольку его нельзя выдохнуть (этот объем воздуха остается в легких после максимального выдоха). 2) Жизненную емкость и емкость вдоха. Общую емкость легких и функциональную остаточную емкость измерить нельзя, поскольку они включают ОО. Глава 6 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ Рыбак, сидящий долго и неподвижно в лодке, под утро почувствовал дрожь. Отложив удочку в сторону, он плотно позавтракал и спустя 1 час обнаружил исчезновение дрожи. Объясните причину появления дрожи и ее исчезновения после приема пищи. ОТВЕТ. 1) Значительное снижение температуры внешней среды ведет к активации холодовых рецепторов и стимуляции центра терморегуляции в гипоталамусе. В результате запускается дрожь — специфический тип мышечных сокращений, повышающий образование тепла в несколько раз. 2) Усиление интенсивности обмена веществ после приема пищи (специфическое динамическое действие пищи). Это действие начинается через 1 час после приема пищи, достигает максимума через 3 часа и сохраняется в течение нескольких часов. Известно, что при высокой влажности воздуха в условиях одной и той же низкой температуры воздуха человеку гораздо холоднее, чем в сухую погоду. Объясните этот факт с позиции терморегуляции. ОТВЕТ. Усиливается теплоотдача путем теплопроведения (нагревания влаги воздуха, попадающей на кожу и одежду) и с помощью теплоиспарения этой же влаги (рис.41) Мужчина 30 лет, работник умственного труда, решил увеличить свою мышечную массу с помощью увеличения количества белка в пище, не меняя в целом своего образа жизни. 1). Удастся ли ему добиться своей цели? Почему? 2). К какому изменению азотистого обмена приведет увеличение количества белка в пище? ОТВЕТ. 1). Нет, поскольку в норме белки в организме не откладываются про запас. 2). К установлению азотистого равновесия на новом, более высоком уровне Одним из факторов, влияющих на интенсивность обменных процессов, является изменение температуры окружающей среды. Объясните, у кого и почему в большей степени изменится интенсивность обменных процессов: у рыболова, стоящего с удочкой по пояс в воде, температура которой 25˚С, или у человека, наблюдающего за ним на берегу при той же температуре воздуха в безветренную погоду. ОТВЕТ.У рыболова, поскольку теплопроводность воды значительно выше, чем воздуха. Для поддержания нормальной температуры тела организм вырабатывает больше тепла При одной и той же температуре воздуха человек в мокрой одежде замерзнет быстрее, чем в сухой? Объясните, почему. ОТВЕТ. Вода обладает большей теплопроводимостью по сравнению с воздухом, поэтому отдача тепла происходит эффективнее и человек замерзает быстрее. Кроме того, много тепла теряется в процессе испарения воды с поверхности тела Последние дни библейского царя Давида описываются так: “Когда царь Давид состарился, вошел в преклонные лета, то покрывали его одеждами, но не мог он согреться”. Это довольно частое состояние у престарелых, иногда приводящее к смерти от переохлаждения. Содержание какого вещества в крови Вы бы определили у подобного больного в первую очередь для установления диагноза? ОТВЕТ. Концентрацию гормонов щитовидной железы, поскольку они отвечают за долговременную терморегуляцию, повышая интенсивность обменных процессов. В престарелом возрасте нередко возникает гипотиреоз (снижение активности щитовидной железы), одним из главных проявлений которого является гипотермия Глава 10 СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ Человек не ощущал кольца, которое постоянно носил на пальце, но отчетливо почувствовал, что на этот палец села муха. Чем объяснить возникновение указанного различия в ощущениях у человека? ОТВЕТ. Явлением адаптации – чувствительность тактильных рецепторов к длительно действующим раздражителям снижается, вплоть до полного исчезновения их реакции на постоянно действующий раздражитель Студент перед сдачей экзамена отметил у себя снижение вкусовых ощущений при приеме пищи. Объясните, с чем это может быть связано. ОТВЕТ. Сдача экзамена – стрессовая ситуация для студента, связанная с возбуждением симпатической нервной системы, что сопряжено с резким уменьшением объема выделяемой слюны. Растворение вкусовых веществ в слюне – необходимое условие для получения адекватных вкусовых ощущений. Кроме того, активируются корковые тормозные влияния на афферентный поток импульсов, что также снижает чувствительность сенсорной системы (центральное влияние) Человек поместил руку в ванночку с тёплой водой и постепенно добавлял туда горячую воду, пока мог терпеть. Затем наложил жгут на плечо, в результате чего был вынужден немедленно вынуть руку из воды, так как вода ощущалась слишком горячей. Объясните результаты данного наблюдения. ОТВЕТ. Наложение жгута привело к прекращению кровообращения в предплечье и кисти, что не позволило горячей венозной крови оттекать от руки и непрерывно уносить тепло от горячей воды за счет поступления новой горячей артериальной крови в эту область. В результате температура помещенной в горячую воду руки резко повысилась, что сопровождается ощущением боли Человек плохо слышит. Он не слышит звук камертона. Что необходимо предпринять, для уточнения причины его тугоухости – звукопроводящий или звуковоспринимающий аппарат нарушен? ОТВЕТ. Звучащий камертон ножкой приставить к участку головы. Его колебания будут передаваться по костям черепа к костной части лабиринта, перилимфе и эндолимфе внутреннего уха, а значит - к слуховым рецепторам. Если человек услышит звук, значит, поврежден звукопроводящий аппарат На судебно-медицинскую экспертизу привезли человека, утверждающего, что он не слышит звуков. Как с помощью электроэнцефалографического исследования можно проверить, говорит ли обследуемый правду? ОТВЕТ. Если при включении звонка (или действии других звуковых раздражителей), на ЭЭГ, зарегистрированной от затылочных, височных и теменных областей мозга, врач обнаружит реакцию десинхронизации (появление бета-ритма), это укажет на наличие реакции на звук и поможет отвергнуть ложное утверждение обследуемого. Если электроэнцефалографической реакции не будет, вероятно, он говорит правду. Глава 11 Высшая нервная деятельность Проводя опыты по изучению условных рефлексов, И.П.Павлов предложил построить «башню молчания», в которой находились экспериментальные камеры с абсолютной звукоизоляцией. Однако оказалось, что в таких камерах собаки быстро засыпают. В чем причина? ОТВЕТ. С одной стороны, полное отсутствие внешних раздражителей позволяло избежать проявлений внешнего торможения. Однако, резкое ограничение афферентных импульсов снижало тонус коры большого мозга, особенно, вследствие ослабления активности ретикулярной формации В лечении больного, страдающего алкоголизмом, используют выработку условного рвотного рефлекса на алкоголь. Как вырабатывают такой рефлекс? ОТВЕТ. Условный раздражитель – прием алкоголя. Безусловный раздражитель – какой-либо препарат, вызывающий рвоту. Для выработки условного рефлекса прием небольшой дозы алкоголя незаметно для пациента подкрепляют введением рвотного препарата. Воздействие повторяют до тех пор, пока будет выработан условный рвотный рефлекс на вид и запах алкоголя. Глава 7 СИСТЕМА ПИЩЕВАРЕНИЯ Перед удалением глоточных миндалин (тонзилэктомией) пациенту проводят анестезию корня языка и задней стенки глотки. Каков физиологический смысл данной манипуляции? ОТВЕТ. Корень языка и задняя стенка глотки являются рефлексогенной зоной глоточной (непроизвольной) фазы глотания. Механическое раздражение этой области вызывает глотание, которое невозможно остановить произвольно. Анестезия предупреждает эту непроизвольную реакцию На приеме у врача пациент пожаловался на постоянную слабость и головокружения, анализ крови показал наличие В12 дефицитной анемии. Из анамнеза стало известно, что больной перенес операцию по удалению желудка. Врач предположил, что возможной причиной возникшей анемии стала перенесенная операция. Объясните, на чем основано это предположение. ОТВЕТ. Париетальные клетки желудка, наряду с соляной кислотой, вырабатывают гликопротеид (внутренний фактор Кастла) - антианемический фактор. Этот фактор необходим для всасывания витамина В12 в дистальном отделе подвздошной кишки. При дефиците витамина В12 нарушается формирование нормальных эритроцитов. Следовательно, после удаления желудка отсутствие антианемического фактора может привести к развитию В12 дефицитной анемии. Больной поступил в гастроэнтерологическое отделение с жалобами на понос, жирный кал, похудание. Заподозрен хронический панкреатит с нарушением экзокринной функции поджелудочной железы в связи с гибелью секреторных клеток ее паренхимы. Основываясь на знаниях о внешнесекреторной функции поджелудочной железы, назовите ферменты, которые должны содержать лекарственные препараты, способные существенно улучшить состояние больного? ОТВЕТ. Препараты, содержащие ферменты поджелудочной железы протеазы, липазу и амилазу. Студент сдает экзамен. Он очень волнуется. У него неровное дыхание, частый пульс, во рту пересохло. Опишите нейрогормональные механизмы регуляции слюноотделения в условиях стресса? ОТВЕТ. Во время психоэмоционального напряжения возбуждается симпатический отдел вегетативной нервной системы, а также в кровь выбрасывается большое количество адреналина из мозгового вещества надпочечников. Под действием медиатора симпатической нервной системы норадреналина и гормона адреналина слюны выделяется мало, она густая и вязкая Одним из методов изучения секреторной функции желудка у животных является метод «мнимого» кормления 1) Опишите суть метода. 2) Будет ли отличаться по количеству сока и продолжительности сокоотделение из желудка при "мнимом" и истинном кормлении? Обоснуйте ответ. ОТВЕТ. 1) Для предупреждения поступления пищи в желудок проводят предварительную операцию эзофаготомии у собаки, что прерывает связь между пищеводом и желудком. Это позволяет изучать первую, сложнорефлекторную (мозговую) фазу желудочной секреции, которая осуществляется до момента поступления пищи в желудок. 2) При истинном кормлении сока вырабатывается больше, и сокоотделение более продолжительное, поскольку проявляется не только первая, но и остальные, нервно-гуморальные, фазы желудочной секреции: желудочная и кишечна Одной из эффективных лечебных процедур при остром панкреатите (воспаление поджелудочной железы) является назначение щелочного питья или промывания желудка через зонд слабощелочным раствором. Обоснуйте с физиологической точки зрения данные назначения. ОТВЕТ. Важную роль в лечении больного органа играет его функциональный покой. Одним из ведущих гормонов, стимулирующих работу поджелудочной железы, является секретин, стимулятор выработки которого - соляная кислота. Активность последней нейтрализуется вводимой в желудок щелочью |