Задача 105. Жители Средней Азии при температуре окружающей среды выше 35
ºС носят теплые шапки, ватные халаты свободного покроя и пьют горячий чай.
Вопросы:
1. Почему это позволяет им легче переносить жару, какой путь теплообмена между организмом и средой при этом ослабевает?
2. Какие механизмы теплоотдачи Вам известны?
3. Каковы механизмы регуляции потоотделения?
4. Какие виды терморецепторов и механизмы их возбуждения Вы знаете?
5. Какими способами измеряют температуру тела человека?
ОТВЕТ:
1. Теплая, неплотная, свободного покроя одежда является экраном, который препятствует воздействию воздуха, температура которого выше температуры кожи, блокирует инфракрасное излучение нагретых предметов окружающей среды и в то же время не мешает испарению пота с кожи, секреция которого стимулирована приемом горячего чая.
2. Излучение – осуществляется без непосредственного контакта между телами.
(60% теплоотдачи)
Проведение – прямая передача кинетической энергии молекул от более нагретого тела к менее нагретому. (15% теплоотдачи)
Конвекция – перенос тепла движущимися частицами среды от поверхности тела во внешнюю среду (16% теплоотдачи)
Испарение 19% теплоотдачи
3. Регуляция потовых желез осуществляется через симпатические холинергические окончания. Медиатор ацетилхолин через М-холинорецепторы усиливает потоотделение. Адреналин действует через центральные альфа-адренорецепторы и активацию симпатических центров. Брадикинин стимулирует потоотделение в результате усиления кровотока в сосудах потовых желез и повышения проницаемости капилляров.
4. Терморецепторы делятся на два вида: холодовые и тепловые (их намного меньше и в коже они лежат глубже, чем холодовые).
Терморецепторы можно разделить на специфические и неспецифические. Первые возбуждаются лишь температурными воздействиями, вторые отвечают и на механическое раздражение.
Механизм возбуждения терморецепторов: Терморецепторы реагируют на изменение температуры повышением частоты генерируемых импульсов, устойчиво длящимся все время действия стимула. Повышение частоты импульсации пропорционально изменению температуры, причем постоянная импульсация у тепловых рецепторов наблюдается в диапазоне температуры от 20 до 50 °С, а у холодовых — от 10 до 41 °С.
5.
Аксиллярное - измерение температуры тела в подмышечной впадине.
Оральное/буккальное - измерение температуры тела в ротовой полости.
Ректальное - измерение температуры тел в прямой кишке.
Тимпаническое измерение температуры тела в области наружного слухового прохода.
Термометрия в области височной артерии: измерение температуры при помощи инфракрасного термометра можно произвести на лбу.
Задача 106. Для эффективного охлаждения больного при искусственной гипотермии в клинике применяют ганглиоблокаторы (блокируют передачу нервных
импульсов в вегетативных ганглиях) и миорелаксанты (блокируют передачу в нервно-мышечных синапсах скелетных мышц).
Вопросы: 1. Какие процессы терморегуляции ингибируются при действии ганглиоблокаторов и миорелаксантов?
2. Какой физиологический смысл искусственной гипотермии?
3. Какова роль и механизмы холодовой дрожи?
4. В чем заключается эндокринная регуляция несократительного термогенеза?
5. Как влияет температура тела на обмен веществ и потребление кислорода?
ОТВЕТ:
1. Блокада симпатических ганглиев резко снижает несократительный термогенез в ответ на стимуляцию
холодовых рецепторов при развивающейся гипотермии, а блокада синапсов скелетных мышц - резко снижает сократительный термогенез.
2. Гипотермия (переохлаждение) - состояние организма, при котором температура тела падает ниже, чем требуется для поддержания обмена веществ и функционирования ( у человека ниже 35 градусов). При гипотермии скорость обмена веществ в организме снижается, что приводит к уменьшению потребности в кислороде. Это обстоятельство используется в медицинской практике, когда применяют искусственную местную или общую гипотермию. К местной гипотермии прибегают для лечения кровотечений, травм и воспалений. Общую гипотермию организма применяют при операциях на сердце, при лечении ЧМТ, внутричерепных кровоизлияниях. На холоде организм отдаёт в окружающую среду большое количество тепла через кожу и дыхание. Наличие ветра ускоряет потерю тепла через кожу. При потере тепла активизируются механизмы терморегуляции организма: дрожь и сокращение кровеносных сосудов. Сокращение кровеносных сосудов уменьшает поток крови, идущий к коже, замедляя охлаждение организма.
По мере падения общей температуры тела некоторые внутренние органы (сердце, легкие) начинают замедлять свою работу, чтобы сохранить тепло и предохранить мозг. Дальнейшее падение температуры замедляет умственную активность, дыхание и сердечный ритм.
3. Холодовая дрожь играет роль в повышении теплопродукции. Обеспечивается нерегулярными
периодическими сериями сокращений мышц антагонистов, начинается раньше всего с жевательных мышц, она максимальна при ректальной температуре 34-35 градусов, за несколько минут теплопродукция может увеличиться в 5 раз.
4. Усиление секреции адреналина и тироидных гормонов приводит к увеличению интенсивности окислительных процессов, разобщению окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи митохондрий, увеличению образования первичной теплоты. Увеличение секреции глюкокортикоидов на холоде усиливает действие адреналина в результате увеличения синтеза бета- адренорецепторов.
5. Уровень гормона тироксина, управляющего обменом веществ, сильно зависит от температуры тела: при её повышении гормон выходит из депо и активирует метаболизм, что сказывается как на нашем физическом состоянии, так и на психическом. Чем выше температура, тем меньше растворимость кислорода и его потребление.
Задача 107. А.Д. Слоним исследовал процессы терморегуляции у кондукторов товарных поездов, которые в течение рейса находились на открытой тормозной площадке последнего вагона. Он обнаружил, что за 12 часов до выхода в рейс у них регистрировалось повышение температуры тела в зимний период.
Вопросы: 1. Каковы физиологические механизмы запускают гипертермию с позиции кибернетических принципов регуляции?
2. К какому виду кибернетической регуляции они относятся?
3. Что такое «ядро» и «оболочка» тела? Как меняется их соотношение в зависимости от температуры среды?
4. Что является системообразующим фактором функциональной системы терморегуляции?
5. Какие отделы ЦНС участвуют в механизмах терморегуляции?
ОТВЕТ:
1. Данный феномен относится к механизмам условно-рефлекторной регуляции поддержания температурного гомеостаза.
2. Это регуляция по прогнозированию.
3. «Оболочка» тела - это слой тканей от поверхности тела до глубины 2см, занимает до ½ массы тела, изменяется в зависимости от температуры внешней среды. Температура «ядра»
имеет узкие пределы колебаний температуры, диапазон, при котором сохраняется жизнеспособность, равен 20-42 градуса.
4. Если рассматривать терморегуляцию с позиций функциональной системы, то сисмемообразующим фактором является температура «ядра» (37 градусов) и средневзвешенная температура кожи (33 градуса), которые определяют направление переноса тепла между организмом и средой.
5. Гипоталамус – центр терморегуляции, постцентральная извилина больших полушарий – корковый отдел
Задача 108. Для нелекарственного снятия гипертермии в клинической практике используют растирание спиртовым 40% раствором комнатной температуры, обтирание ледяной водой.
Вопросы: 1. Какой механизм теплоотдачи стимулируется при этом?
2. Каковы физиологические механизмы запускают потоотделение (ощутимое испарение)?
3. Какие нервные и гуморальные механизмы регуляции потовых желез Вы знаете?
4. Какими факторами определяется эффективность и ограничение испарения?
5. Что такое эффективное испарение?
ОТВЕТ:
1. В данном случае стимулируется теплоотдача с поверхности тела человека путём испарения жидкости с поверхности кожи вне зоны потовых желёз (неощутимое испарение).
2. Ощутимое испарение обеспечивается мерокриновыми потовыми железами: начинается в условиях покоя при температуре внешней среды, превышающей 25
градусов. При температуре среды, превышающей 33 градуса, является единственным путем отдачи тепла.
3. Регуляция потовых желез осуществляется через симпатические холинергические окончания. Медиатор ацетилхолин через М-холинорецепторы усиливает потоотделение. Адреналин действует через центральные альфа-адренорецепторы и активацию симпатических центров. Брадикинин стимулирует потоотделение в результате усиления кровотока в сосудах потовых желез и повышения проницаемости капилляров.
4. Эффективность испарения зависит от температуры среды и насыщенности воздуха водяными парами. Ограничение теплоотдачи путем испарения связано с недостаточным поступлением воды, так как некомпенсированная потеря воды в
10-20% от массы тела смертельна для всех млекопитающих.
5. Эффективное испарение – это испарение, величина теплоотдачи которого в покое составляет около 19%. Для испарения 1 мл воды требуется 0,58 ккал.
Задача 109. У кормящих грудным молоком матерей не рекомендуют проводить измерение температуры в подмышечной впадине.
Вопросы: 1. Почему у кормящих матерей аксилярная (подмышечная) температура не рекомендуется для измерения?
2. Где можно измерить температуру в данном случае?
3. Чему равна температура «ядра» тела человека и каковы пределы колебания данного показателя?
4. Какова суточная динамика температуры тела человека?
5. Что такое гомойтермия, в чем её преимущество и недостатки?
ОТВЕТ:
1. Лактация требует усиления кровоснабжения молочных желез, это сопровождается повышением температуры в этом регионе.
2. Для более точного измерения температуры «ядра» тела можно использовать оральную или базальную (прямая кишка) температуру.
3. Температура «ядра» имеет узкие пределы колебаний температуры. Например, в прямой кишке 37,1 + 0,5 град. Диапазон, при котором сохраняется жизнеспособность, равен 20-42 градуса. При температуре 30 град.
Происходит потеря сознания, при 20-25 град.- остановка сердца и дыхания.
4. Минимальная температура в 2-6 часов утра: во время фазы быстрого сна тонус мышц и теплопродукция самые низкие. Максимальная – между 16 и 18 часами.
Важной особенностью терморегуляции является запаздывание реакций теплоотдачи по сравнению с реакциями теплопродукции. Это ведет к постепенному накоплению тепла в теле в течение дня и выведению излишков тепла вечером и ночью.
5. Гомойотермные (теплокровные) – это человек, высшие позвоночные животные и птицы. Они способны к изотермии: поддержанию постоянной температуры «ядра» тела – у человека 36,9 -37,1 градусов – при значительных колебаниях температуры среды. Они имеют мощные внутренние источники тепла и более хорошую теплоизоляцию тела. Преимущества теплокровия. Высокая интенсивность обмена
веществ делает организм менее зависимым от температуры внешней среды и более свободным в выборе места обитания.
У гомойотермных организмов в 2-3 раза выше скорость деятельности ЦНС, мышечной и другой систем.
Цена теплокровия. При тех же размерах тела уровень обмена веществ в 10 и более раз выше, чем у холоднокровных, поэтому теплокровным требуется больше пищи.
Теплокровные виды имеют меньшую численность и распространенность, особенно, в водной среде.
СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ Задача 110. Для лучшего восприятия предмета, который может уместиться на ладони руки, мы его ощупываем, а не только прикладываем руку.
Вопросы: 1. Почему при ощупывании мы лучше воспринимаем предмет по сравнению с неподвижным прикладыванием к нему руки?
2. Какие виды тактильных рецепторов Вам известны?
3. Каковы механизмы адаптации на рецепторном уровне Вам известны?
4. Какова роль мышечной активности в восприятии предметов?
5. В чем заключается физиологическое значение топографической организации соматосенсорной области коры?
ОТВЕТ:
1. Причины две: при ощупывании включаются новые тактильные рецепторы, а также проприорецепторы; следовательно, в сенсорную кору больших полушарий поступает большая информация о предмете. Кроме этого, снижается скорость адаптации тактильных рецепторов при перемещении объекта по поверхности кожи.
2. Выделяют 3 основных вида рецепторов: 1) Рецепторы давления, которые воспринимают силу механического воздействия (рецепторы силы). К ним относятся осязательные клетки Меркеля в базальном слое эпидермиса кожи ладони и подошв. 2) Рецепторы прикосновения, или датчики скорости - это тельца
Мейсснера. 3) Рецепторы вибрации, прикосновения, давления в пределах 40-1000
Гц. - это датчики ускорения или датчики синусоидального изменения силы. Они реагируют лишь на вторую производную изменения силы - ускорение.
Морфологически они представлены тельцами Паччини. Расположены в глубоких слоях дермы.
3. Адаптационные процессы в рецепторах отражаются изменением их функциональной мобильности. Снижение возбудимости рецепторов: Повышение концентрации Са в
рецепторе активирует Са-зависимые К-каналы, выход К из клетки препятствует фазе деполяризации и усиливает фазу реполяризации рецепторного потенциала. Повышение возбудимости рецепторов происходит при:
Увеличении кол-ва функционирующих рецепторных молекул: их активации
(например, молекул родопсина в темноте) и увеличении их синтеза. Увеличение температуры в области рецепторов повышает активность ионных каналов рецепторной мембраны (сенситизация белковых рецепторов алгогенами)
4. Роль активных ощупывающих движений в гаптическом восприятии так же очевидна и хорошо исследована. Тактильное восприятие формы невидимого предмета в принципе представляет собой процесс непрерывного движения ощупывающей руки по его поверхности и уподобления характера этих движений форме воспринимаемого предмета. Несмотря на очевидность роли движений в зрительном и тактильном восприятии следует особо подчеркнуть, что моторный компонент перцептивного процесса не является просто каким-то параллельным процессом движения органов чувств или частей телачеловека, он является непременным условием формирования и функционирования зрительного образа.
Для более острой фиксации этой принципиальной проблемы вслед за
А.Н.Леонтьевым подчеркнем: как психические явления ощущения и восприятия при отсутствии движений невозможны.
5. В корковом отделе выделяют первичную и вторичную соматосенсорные области.
Первичная располагается в задней центральной извилине (поля 3,1,2). Она обладает высокой степенью топографической организации и содержит «топографическую карту» распределения тактильных рецепторов. Переработанная здесь информация направляется в моторную кору (регуляция движения по обратной связи), теменную ассоциативную кору, а также к таламусу, тонким и клиновидным ядрам. Вторичная соматосенсорная зона более древняя и расположена в верхней стенке боковой борозды (теменная покрышка), возле слуховой зоны. Вероятно, вторичная зона играет важную роль в сенсорной и моторной координации активностей двух сторон тела.
Задача 111. В сильной стрессовой (чрезвычайной) ситуации человек при повреждении вначале не чувствует боль.
Вопросы:
1. Опишите механизмы анальгезирующих эффектов в данном случае.
2. Что такое ноцицепторы?
3. Какие основные типы болевых рецепторов по механизму активации выделяют?
4. В чем функциональные отличия неоспиноталамического и палеоспиноталамического пути проведения болевой импульсации?
5. Назовите корковые представительства болевого анализатора?
ОТВЕТ:
1. Анальгезирующий эффект при стрессовой ситуации связан с включением антиноцицептивных механизмов: с повышенным образованием эндорфина в процессе секреции проопиомеланокортина в аденогипофизе и активацией симпатоадреналовой системы, то есть увеличением секреции катехоламинов мозговым веществом надпочечников.
2. Ноцицептор — первичный афферентный (сенсорный) нейрон, который активируется только болевым раздражителем (который повреждает или потенциально может повредить ткани организма). Являются свободными окончаниями чувствительных миелиновых нервных волокон Аб н немиелиновых волокон С.
3. Механорецепторы и хеморецепторы
4. Палеоспиноталамический путь является медленным и многонейронным в отличие от неоспиноталамического.
5. Задняя центральная извилина – соматосенсорная кора, лобная кора, лимбическая система, моторная и премоторная кора, базальные ядра, мозжечок.
Задача 112. Мы ощущаем кольцо только тогда, когда его надеваем или снимаем с пальца, но перестаем ощущать, когда оно находится на пальце.
Вопросы: 1. Почему ощущения возникают только при надевании или снимании кольца?
2. Что такое ощущение и восприятие?
3. Что такое порог интенсивности?
4. Как различаются рецепторы по скорости адаптации?
5. В чем заключается физиологический механизм кодирования информации в периферическом отделе анализатора «начало-конец»?
ОТВЕТ:
1. При постоянном воздействии тактильного раздражителя происходит адаптация рецепторов и раздражение перестает ощущаться. Поэтому кольцо на пальце перестает оказывать раздражающее действие. Но
когда мы его надеваем снова, то раздражение снова действует и мы его чувствуем
2. Ощущение - это отражение свойств предметов объективного мира, т.е. сенсорный образ, возникающий при их действии на органы чувств (рецепторы).
Ощущение - субъективный образ объективно существующего мира.
Восприятие - истолкование ощущений в соответствии со своим опытом, т.е. опознание сенсорного образа.
3. Порог интенсивности - минимальное изменение силы раздражителя, которое позволяет ощущать его как новый раздражитель. Например, для обонятельного анализатора дифференциальный порог интенсивности равен 30 %, для вкусового *
10 %, тактильного - 3 %, зрительного 1,5 %, слухового * 1 %
4. Быстроадаптирующиеся (тактильные), медленноадаптирующиеся (болевые) и неадаптирующиеся (вестибулярные рецепторы).
5. Кодирование «начало-конец» раздражения характерно для быстро адаптирующиеся рецепторов. Короткие временные интервалы кодируются в сенсорных системах следующим образом: импульсация нейрона возникает только в момент включения (on-ответ) (на начало действия раздражителя), выключения (off- ответ) (окончание действия раздражителя) или резкого изменения интенсивности раздражителя.
Скачать 0.86 Mb.