Задачи.

Задачи

1. У мужчин ростом 178 см жизненная емкость легких (ЖЕЛ) составляет 4270 мл. Оцените, как это согласуется с нормой. Сформулируйте, что такое ЖЕЛ. О чем свидетельствует отклонение ЖЕЛ от нормы у здорового человека?

2. При проведении профосмотра у работников химической промышленности определяли показатели внешнего дыхания. У женщин ростом 162 см ЖЕЛ составляет 3000 мл. Оцените этот показатель.

3. Разные участки лёгких вентилируются неодинаково, например, верхушки легких хуже вентилируются, чем другие зоны. А может ли быть неравномерной вентиляция в пределах одного и того же ограниченного участка лёгкого?

4. На газообмен в лёгких и тканях влияют 5 факторов: градиент напряжения газов в крови и тканях, коэффициент диффузии, состояние мембран, через которые проходят газы, площадь диффузии, расстояние, которое должны пройти молекулы газов в ходе диффузии. Какой из них играет ведущую роль при изменениях газообмена, происходящих в следующих ситуациях: 1)увеличение количества действующих капилляров; 2)дыхание гипероксической смесью; 3)отёк лёгких; 4)изменение свойств молекул газа; 5)заболевание бериллиозом (сопровождается значительным огрублением ткани альвеол).

Ответы к задачам.

1. Жизненная емкость (ЖЕЛ) измеряется объемом воздуха при максимальном выдохе после максимального вдоха. Для мужчин ЖЕЛ в норме равна 3, 5 – 5 л. Для оценки измеренной ЖЕЛ необходимо определить должную ЖЕЛ по формуле: рост х 25 (для мужчин). 178см х 25 = 4450 мл – должная величина ЖЕЛ.В данном случае ЖЕЛ ниже должной величины на 4, 1%, что не выходит за пределы нормы. Понижение ЖЕЛ у здорового человека – показатель слабой физической тренированности.

2. В данном случае ДЖЕЛ – 162 х 20 = 3240 мл. У обследуемой ЖЕЛ ниже должной величины на 10%, что допустимо.

3. Для решения задачи следует знать, могут ли неравномерно вентилироваться (неравномерно растягиваться) альвеолы, расположенные близко друг от друга, а также от чего зависит способность альвеолы растягиваться в большей или меньшей степени при поступлении в неё воздуха? Это зависит от состояния стенок и диаметра альвеолы. Чем жёстче стенки, тем альвеолы менее растяжимы. Альвеолы большего диаметра (уже растянутые в силу каких-то обстоятельств) при поступлении воздуха будут растягиваться ещё сильнее, «отбирая» воздух у менее растянутых альвеол. Таким образом, в зависимости от этих двух факторов даже соседние альвеолы вентилируются по-разному.

4. 1-увеличение площади диффузии; 2-увеличение градиента напряжения газов между кровью и тканями; 3-увеличение расстояния, которое молекулы должны пройти в ходе диффузии; 4-изменение коэффициента диффузии; 5-изменение состояния мембран.

Задачи.

1. Грозным признаком агонального состояния больного является появление дыхания Чейн-Стокса, называемое - периодическим. Оно проявляется в том, что дыхание перестаёт быть постоянным. После нескольких вдохов наступает пауза, затем снова несколько вдохов и пауза и т. д. Паузы удлиняются и, в конечном итоге, дыхание останавливается. Объясните сущность этого явления.

2. У каждой из двух собак перевязали по одному бронху и по одной ветви лёгочной артерии. Одна собака быстро погибла, другая осталась живой. Почему?

3. После выполнения работы на глубине моря 200 м, в связи с угрозой гипоксии, подъём водолаза был ускоренным. Какие явления могут развиться при этом в организме? Объясните механизм их возникновения. Как их предупредить?

4. При полёте на самолёте на высоте 6000 м, где атмосферное давление 355 мм рт. ст. внезапно произошла разгерметизация пассажирского салона. Объясните механизм явлений, развивающиеся в организме человека в данных условиях и обоснуйте их расчётом.

Ответы к задачам.

1. Вдох начинается с возбуждения нейронов дыхательного центра, которые посылают импульсы в дыхательные мышцы. Ведущую роль в возбуждении этих нейронов играет углекислый газ. Следовательно, работу дыхательного центра определяют два фактора – возбудимость его нейронов и концентрация углекислого газа. При агонии резко снижается возбудимость нейронов дыхательного центра, поэтому они могут возбуждаться при действии обычных количеств углекислого газа. После нескольких дыхательных циклов наступает пауза, во время которой накапливаются значительные количества углекислого газа. Теперь он может возбудить дыхательный центр. Происходит несколько вдохов-выдохов, количество углекислого газа снижается и снова наступает пауза и т. д. Если не удаётся улучшить состояние больного человека, неизбежен летальный исход.

2. У первой собаки перевязку произвели с одной и той же стороны. В результате одно лёгкое полностью перестало функционировать, а другое сохранило свою функцию. У второй собаки перевязку выполнили с разных сторон, поэтому одно лёгкое перестало вентилироваться, а в другое не поступала кровь. Газообмен прекратился, что и привело к быстрой гибели.

3. На глубине 200 м давление увеличивается, в результате повышается растворимость газов в крови. При быстром подъеме из глубины растворимость газов резко падает, из жидкого состояния они вновь переходят в газообразное и выделяются в виде пузырьков, приводя к воздушной эмболии сосудов. В результате возникает «кесонная болезнь». Главную опасность здесь представляет азот, т.к. давление его выше и он не связан в организме. Во избежание кесонной болезни подъем из глубины следует производить медленно, чтобы свободный азот успевал выделиться из организма; В настоящее время в дыхательную смесь водолазам вводят вместо азота гелий, т.к. его коэффициент растворимости ниже.

4. При высоте 6000 м давление О₂ в атмосферном воздухе понижено:

В альвеолярном воздухе напряжение О₂ составит:

В результате, образование оксигемоглобина будет снижено (до 70)%), что нарушает дыхательную функцию крови. Развивается гипоксия, она приведет к одышке, что, в свою очередь, вызовет усиленное выделение СО₂ и снижение возбудимости дыхательного центра. В итоге развивается высотная болезнь.

Задачи.

1. У двух студентов одинакового возраста и телосложения после забега на дистанцию 5000 м зарегистрировали ряд показателей внешнего дыхания. У первого студента частота дыхания составила 40 в минуту, дыхательный объём - 500 мл. Коэффициент лёгочной вентиляции-1/7. У второго - частота дыхания 27 в минуту, дыхательный объём – 1200 мл, а коэффициент лёгочной вентиляции = 1/5. Оцените интенсивность и эффективность дыхания у каждого студента. Кто из них более тренирован?

2. Нередко работа, связанная с производственной пылью (кремнезем, металлическая пыль и др.) ведёт к развитию профессионального заболевания – пневмокониоза, главными симптомами которого являются одышка, боли в груди, кашель. Какие исследования необходимо регулярно проводить в данной профессиональной группе? Какие изменения внешнего дыхания являются признаками нарастающей лёгочной недостаточности?

3. У двух людей лёгкие хорошо вентилируются, но интенсивность газообмена различна. В чём причина этого?

У больного человека резко нарушен транспорт кислорода гемоглобином. Какое терапевтическое воздействие может помочь в обеспечении тканей кислородом

Ответы к задачам:

1. Для оценки интенсивности внешнего дыхания определяют минутный объем легочной вентиляции (МОЛВ). МОЛВ показывает, какой объем воздуха проходит через легкие за 1 минуту. У первого студента объем МОЛВ равен: 40 х 500 = 20000 мл/мин. У второго студента объем МОЛВ равен: 27 х 1200 = 32400 мл/мин. Интенсивность дыхания большая у второго студента. Поскольку МОЛВ увеличена за счет повышения дыхательного объема, у него выше эффективность дыхания. Показателем этого является более высокий коэффициент легочной вентиляции. Он зависит от соотношения объема дыхательного воздуха и объема воздуха вредного пространства.

2. В данной профессиональной группе необходимо регулярно проводить исследование показателей внешнего дыхания (легочной вентиляции, ЖЕЛ и ее составляющих). Признаками нарастающей легочной недостаточности является увеличение частоты дыхания, снижение ЖЕЛ, объема форсированного выдоха и т.д.

3. Для эффективного газообмена необходимо определённое соотношение между вентиляцией и кровотоком в сосудах лёгких. Следовательно, у этих людей отличается величина кровотока.

4. Система «кислород в крови» состоит из двух элементов: 1)кислород, связанный с гемоглобином и 2)кислород, физически растворённый в крови. Физиологический смысл наличия в крови дыхательных пигментов состоит в том, что они могут связать гораздо больше кислорода, по сравнению с количеством этого газа, растворённого в крови. Но, если гемоглобин работает плохо, остаётся только один элемент – растворённый кислород. Но его очень мало, следовательно, необходимо увеличить его количество. Это делают по принципу изготовления шипучих напитков – значительно повышают давление газа, насыщающего напиток. Пациента подвергают гипербарической оксигенации, помещая его в камеру с высоким давлением кислорода. Этот терапевтический приём спас жизнь многим больным

Задачи

1. Преподаватель, задавая домашнее задание к практическим занятиям по «физиологии пищеварения», просит студентов приходить на занятия по этому разделу обязательно сытыми. Объясните, какое физиологическое обоснование имеет просьба преподавателя?

2. Студент, следуя моде, увлекся жевательной резинкой. Через некоторое время ему пришлось обратиться к врачу по поводу болей в области желудка. Врач поставил диагноз: гастрит. Объясните, какую роль могло сыграть увлечение студента жевательной резинкой в развитии заболевания?

3. К врачу профилактория завода обратилась женщина, страдающая холецистопанкреатитом. Накануне она съела жареной свинины и почувствовала обострение болезни: резкие боли в эпигастральной области опоясывающего характера, жидкий стул и т.д. Что можно порекомендовать больной, чтобы дать отдых поджелудочной железе? (В отношении пищи и питья).

4. В пробирку налит кишечный сок. Затем в неё добавлен раствор пищевого вещества. Как можно ускорить его переваривание.

Ответы к задачам

1. Разговор о пище вызывает условно-рефлекторную секрецию слюнных желез, как начало сложнорефлекторной (мозговой) фазы желудочной секреции.

2. Развитие заболевания является следствием безусловно-рефлекторного отделения желудочного сока при раздражении механорецепторов рта.

3. Для отдыха поджелудочной железы некоторое время надо избегать приема любой пищи, т.к. прием и белков, и жиров, и углеводов стимулирует функцию поджелудочной железы, т.е. надо назначить голод и щелочное питье. Кислые минеральные воды пить нельзя, т.к. кислота активизирует секретин, который стимулирует выделение поджелудочного сока.

Пробирку необходимо поставить в термостат с температурой 38⁰С и погрузить в пробирку полоску тонкого кишечника с функционирующей слизистой оболочкой, что обеспечит протекание пристеночного пищеварения

Задачи

1. Какую пищу вы порекомендуете человеку с целью стимуляции моторики кишечника? Дайте физиологическое обоснование вашим предложениям.

При рентгеновском обследовании пациента была отмечена задержка перехода рентгеноконтраста (бариевая каша) из желудка в кишечник и выведение из кишечника. Нарушение какой деятельности желудочно-кишечного тракта установлено? Какие рекомендации в отношении состава пищи целесообразны?

3. Кальций является основным ионом, стимулирующим процессы возбуждения и сокращения гладких мышц желудка. В зависимости от скорости нарастания концентрации кальция в клетках этих мышц изменяется сила и частота перистальтических волн желудка. Исходя из этого, как можно объяснить действие препаратов, усиливающих сократительную деятельность желудка?

4. У человека произошёл травматический разрыв мозга на уровне между грудными позвонками и поясничными сегментами. Как это отразится на акте дефекации?

Ответы к задачам:

1. Пищу, которая вызывала бы раздражение механо- и хеморецепторов кишки, что рефлекторно (периферические и центральные рефлексы) и гуморально (энтерокинин) усиливает моторику кишечника, т.е. пищу богатую клетчаткой.

2. Нарушение моторной функции желудочно-кишечного тракта, нарушена эвакуация содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки, пища должна содержать грубую клетчатку.

3. Препараты, упомянутые в условии задачи, повышают пропускную способность кальциевых каналов в мембранах гладкомышечных клеток желудка.

4. У больного будет наблюдаться непроизвольное отделение кала.

Задачи

1. При наличии спастических болей в области желудочно-кишечного тракта применяют М - холиноблокатор атропин. На чём основано его использование?

2. Перед ответственным выступлением на ученом совете докладчик попросил стакан с водой, во время доклада он сделал несколько глотков. Объясните, с чем связана необходимость потребления воды в данном случае?

3. После длительной и интенсивной тренировки спортсмен отказался от еды, объяснив это отсутствием аппетита. Какие физиологические механизмы определяют это состояние?

Ответы к задачам:

1. М-холиноблокатор атропин тормозит моторную и секреторную деятельность ЖКТ.

2. Состояние волнения и эмоционального напряжения вызывает повышение тонуса симпатического отдела ВНС, который повышает вязкость и снижает количество слюны, в результате чего затрудняется артикуляция.

3. При физической нагрузке активируется симпатоадреналовая система, оказывающая тормозное влияние на пищеварение. Кроме того, во время тренировки формируется доминантный очаг возбуждения, активирующий мышечную систему. По закону одновременной отрицательной индукции другие центры, в том числе и центр голода тормозятся.

Задачи

1. В крови больного обнаружено 12 ммоль/л глюкозы. В анализах мочи присутствует сахар. Какой обмен страдает? С чем может быть связано данное явление?

2. Перед исследованием обмена животному ввели адреналин. Как повлияет это на энергетический обмен?

3. Одинаков ли уровень обмена у двух здоровых людей одного пола, возраста, роста и веса, если один из них перед исследованием получил 200 г. мяса, другой – 200 г. картофеля? Почему?

4. У каких животных в норме дыхательный коэффициент относительно выше – у хищников или травоядных?

Ответы к задачам

1. В данном случае нарушен углеводный обмен; может быть связано с уменьшением утилизации глюкозы тканями при недостатке инсулина.

2. Энергетический обмен увеличится, т.к. существует связь между артериальным давлением (в данном случае оно увеличится) и продукцией тепла в организме. Кроме того, адреналин регулирует окислительные реакции (через посредников).

3. Неодинаков, т.к. белки (мясо) и углеводы (картофель) обладают неодинаковым специфически-динамическим действием: белки повышают обмен на 30%.

4. У травоядных выше, т.к. при окислении углеводов ДК выше, чем при окислении белков и жиров.

Задачи

1. Какой физиологический смысл лежит в основе распространённой поговорки «слюнки текут»?

2. Целесообразно ли включать в меню в качестве первого блюда мясные и рыбные супы и бульоны? Ответ обоснуйте.

3. Какое из двух блюд целесообразно использовать для ужина и почему? а) жирная баранина с жареным картофелем б) рыба отварная с картофельным пюре

4. Правильно ли говорят, что «аппетит приходит во время еды»?

Ответы к задачам:

1. «Слюнки текут» - результат условно-рефлекторной секреции слюнных желёз при вкусе, запахе вкусной пищи или разговоре о ней.

2. Мясные и рыбные бульоны и супы содержат большое количество экстрактивных веществ, которые увеличивают секреторную активность желудка, повышают секрецию соляной кислоты.

3. Для ужина лучше использовать рыбу отварную с картофельным пюре, т.к. жирная баранина с жареным картофелем содержит много экстрактивных веществ, которые вызывают секрецию желудочного сока с высоким содержанием соляной кислоты.

4. Во время приёма пищи начинается вторая фаза пищеварения – желудочная (нейро-гуморальная) и увеличивается выделение НСI.

5. Задачи:

6. 1.Рабочие холодильного цеха мясокомбината периодически работают в условиях низких температур (-40⁰ С). Какие механизмы терморегуляции должны включиться для поддержания температуры тела на постоянном уровне в течение первого месяца обучения у человека, проходящего здесь стажировку?

7. 2.Во время уборки урожая температура воздуха составляла 38^оС, влажность – 64%. Какие пути теплоотдачи в организме человека могли включаться в данных условиях?

8. 3.Случилось несчастье, человек попал в прорубь. Вскоре его вытащили. В качестве помощи назначили горчичную ванну (температурой 40^оС) Объясните цель и механизм действия этой процедуры.

9. 4.У больного с воспалением легких температура тела повысилась до 39^оС, кожные покровы побледнели и стали сухими, появилась «гусиная кожа». Какими сдвигами в терморегуляции объясняются проявления лихорадки?

Ответы к задачам:

1. У рабочих новичков холодильного производства по принципу функциональной системы включаются следующие терморегуляторные механизмы; повышается обмен веществ, за счёт этого увеличивается теплообразование; одновременно, в связи с сужением сосудов кожи и снижением её температуры, уменьшается теплоотдача излучением и теплопроведением; умньшается легочная вентиляция и теплоотдача при дыхании; в первые недели стажировки будет проявляться защитная реакция от холода

в виде «гусиной кожи и мышечной дрожи», что дополнительно увеличивает теплообразование.

2. При условии, что окружающая температура выше температуры тела,

поддержание температурного гомеостаза возможно теплоотдачей только за счёт испарения пота (при испарении 1г. пота выделяется 0, 58 ккал тепла). В описанной ситуации это возможно, т.к. относительная влажность воздуха не достигает 100%. Теплоотдача путём излучения и теплопроведения имеет отрицательное значение – может вызвать перегревание организма.

3. Кратковременное общее охлаждение организма ведёт к повышению теплоот дачи при сохранении неизменной теплопродукции. В порядке первичной защитной реакции происходит сужение сосудов кожи, уменьшение лёгочной вентиляции. Теплообразование в мышцах повысится, прежде всего за счёт непроизвольных сокращений (дрожи). Погружением в горячую горчичную ванну предусматривается рефлекторно (за счёт тер-мо - и хеморецепторов кожи) вызвать расширение сосудов кожи, тем самым привести в соответствие теплоотдачу и теплообразование.

4. У больного преобладает теплообразование над теплоотдачей. Теплообразование усиливается (в печени и других тканях) за счёт нарушения обменных процессов в связи с интоксикацией, сокращения пиломоторов и познотонических мышц, вызывающих дрожь. Теплоотдача уменьшается за счёт сужения переферических сосудов и сведения до минимума потоотделения. Уменьшение объёма протекающей крови снижает температуру кожи, что создаёт субъективно ощущение холода, несмотря на избыток тепла в организме

Задачи

1. Чем объяснить, что у грызунов, обитающих в пустыне, толщина коркового вещества почек больше, чем мозгового?

2. Физическая работа приводит к снижению кровотока (при ходьбе со скоростью 5, 6 км/час в течение 32 мин. — падение кровотока на 43%). Как при этом изменяется диурез?

3. У студентов, работающих на уборке урожая, после употребления немытых овощей развились диспепсические явления: тошнота, рвота, жидкий частый стул. Как и почему при этом изменится диурез?

В сутки с мочой выводится около 1 г мочевой кислоты, образующейся из пуриновых нуклеиновых кислот и др. соединений. Объясните причины увеличения содержания мочевой кислоты в моче при а) употреблении томатов, кофе, печени и др. продуктов; б) при похудании; в) физиологическом гемолизе новорожденных

Ответы к задачам

1. Чем толще корковое вещество, тем длиннее канальцы. В канальцах происходит реабсорбция веществ, и в первую очередь воды. У пустынных грызунов большая протяжённость канальцев позволяет за счёт усиленной реабсорбции воды сохранять её в организме. При этом почки выделяют очень концентрированную мочу.

2. Физическая работа, сопровождающаяся снижением почечного кровотока, приводит к снижению диуреза.

3. Диспепсические явления обезвоживают организм, это состояние является стимулом (с осмо- и волюморецепторов сосудов), к выделению антидиуретического гормона, который, увеличивая проницаемость дистальных канальцев почек для воды, приводит к увеличению реабсорбции воды и уменьшению диуреза.

4. Повышенное содержание мочевой кислоты в моче обусловлено разными причинами: а) при употреблении томатов, кофе, печени и др. продуктов, содержащих большое количество пуринов, - усиленным растворением пуринов; б) при похудании – повышенным распадом клеточных структур; в) при физиологическом гемолизе новорожденных – разрушением клеток крови.

Задачи

1. В эксперименте на животном область канальцев почек подвергли избирательному охлаждению. Как это повлияло на содержание натрия в моче?

2. При растяжении предсердий избытком притекающей крови в них образуется натрийуретический гормон. В чём физиологический смысл этой реакции?

3. У экспериментального животного вызвали значительное уменьшение диуреза. Одновременно установили, что порция взятой у него крови оказывает сосудосуживающее действие. Объясните механизм уменьшения диуреза.

4. В ночное время величина диуреза уменьшается. Почему?

Ответы к задачам:

1. Реабсорбция натрия – активный транспорт, с ним же сопряжён и транспорт глюкозы. Он требует затрат энергии АТФ. При охлаждении метаболизм замедляется, поэтому активный транспорт натрия снизится, реабсорбция уменьшится и количество натрия в конечной моче увеличится.

2. При патологических процессах в почках в моче появляется белок. Потеря значительных количеств белка с мочой ведёт к снижению онкотического давления крови, а последнее является той силой, которая удерживает воду в сосудистом русле. Снижение же этой константы приведёт к выходу воды в ткани и отёкам.

3. Раз кровь приобрела сосудосуживающие свойства, значит, в ней появилось сосудосуживающее вещество. Одновременно произошло уменьшение диуреза. Такое действие может оказывать антидиуретический гормон (вазопрессин). Однако вазопрессин суживает сосуды только при достаточно высоких его концентрациях. Значит, воздействие на животное привело к выделению больших количеств этого гормона.

Ночью уменьшается артериальное давление, что приводит к снижению эффективного фильтрационного давления, уменьшению количества первичной мочи, а в конечном итоге – к снижению диуреза

Задачи

1. В моче больного периодически обнаруживаются эритроциты и белок. Каково происхождение гематурии?

2. При анализе мочи у больного обнаруживается стойкая гематурия и протеинурия. Где, по вашему мнению, находится очаг поражения?

3. При микроскопическом исследовании мочевого осадка обнаружены в большом количестве клетки переходного эпителия. О чём это свидетельствует?

4. При микроскопии мочевого осадка обнаружены клетки призматического эпителия и цилиндры. Что можно предположить у больного?

Ответы к задачам

1. В данном случае гематурия, вероятнее всего, связана с повреждением мочевыводящих путей.

2. Очаг поражения, скорее всего, находится в клубочковом аппарате почки.

3. Появление большого количества клеток переходного эпителия говорит о воспалительных процессах в лоханках или мочевом пузыре.

4. Наличие данных клеток является характерным признаком острых и хронических поражений почек (нефриты, нефрозы)