Материал: Физиология методички

6.Напруження кисню і вуглекислого газу в тканинній рідині та клітинах.

7.Формування і дисоціація бікарбонатів і карб- гемоглобіну. Значення карбонгідрази.

8.Газообмін між кров’ю і тканинами, напрям

імеханізми.

9.Ступінь оксигенації крові, метод визначення.

Питання до письмової відповіді:

1.Опишіть роль гемоглобіну і його сполук у диханні.

2.Опишіть кількість і стан кисню, вуглекисло- го газу й азоту в артеріальній та венозній крові.

3.Які закономірності демонструє крива дисо- ціації оксигемоглобіну? Намалюйте її.

4.Які фактори впливають на швидкість дисо- ціації оксигемоглобіну?

5.Що таке киснева ємність крові? Опишіть

методи її визначення.

6. Опишіть роль еритроцитів у транспорті кис- ню і вуглекислого газу.

Програма практичної роботи на занятті: до-

слідження інтенсивності споживання кисню організмом.

Методика проведення дослідження

Визначення вентиляційного еквівалента кисню

(ВЕО2). Це величина обернена до КВО2, вона по- казує, який об’єм повітря має бути провентильо- ваний крізь легені, щоб організм одержав 1 л кис- ню. В умовах спокою КВО2 становить 25 л/л.

Визначення максимального споживання кисню

(МСО2). Це найбільша кількість кисню, яку лю- дина здатна спожити протягом 1 хв під час інтен- сивної фізичної праці. Є ступенем аеробної по- тужності. У дорослої людини до 30 років дорів- нює 40–56 мл/хв на 1 кг маси тіла. Залежить від віку, статі, фізичного розвитку. Визначається прямим шляхом (за спірограмою) і непрямим (на двох рівнях субмаксимального навантаження) за ЧСС. За спірограмою визначають рівень макси- мального навантаження, показником якого є поява на спірограмі «плато» — припинення відхилення рівня спірограми від горизонталі, не- зважаючи на збільшення навантаження. Обчис- лювання споживання здійснюється за наведеною вище методикою.

Результати роботи та їх оформлення. За-

несіть отримані результати до протоколу досліду. Зробіть висновки.

D.Величини ЖЄЛ

E.Максимального споживання кисню

9. Що вищий тиск газу і нижча температура,

то:

A.Менша його розчинність у рідині

B.Тиск і температура не впливають на роз- чинність газів

C.Менше його поглинулося рідиною

D.Більша його розчинність у рідині

E.Усі відповіді неправильні

10. За умов звичайного режиму вентиляції не відбувається 100 % оксигенації крові в легенях внаслідок:

A.Нерівномірності вентиляції та перфузії в різ- них відділах легенів

B.Наявності в крові неактивних форм гемо- глобіну

C.Усі відповіді правильні

D.Шунтування крові

E.Усі відповіді неправильні

Відповіді

1.B, 2.C, 3.D, 4.C, 5.C, 6.C, 7.C, 8.A, 9.D, 10.C.

Ситуаційні завдання

1.У людини різко порушений транспорт кис- ню гемоглобіном. Яка терапевтична дія може до- помогти у забезпеченні тканин киснем?

2.Поясніть механізм збільшення коефіцієнта утилізації кисню в працюючому м’язі порівняно зі станом спокою.

3.У тварин, які мешкають на великих висо- тах (наприклад, у південноамериканської лами),

спорідненість Hb до O2 набагато вища, ніж у інших ссавців. Відповідно крива дисоціації окси- гемоглобіну зміщена вліво. Поясніть фізіологіч- ний сенс цього явища.

4.У гризунів із назвою лугові собачки спорід-

неність Hb до O2 така ж висока, як і у високогір- ної лами. Але ці гризуни живуть на рівнині. Яки- ми особливостями їх екології можна пояснити вказану властивість?

5.У дуже дрібних тварин спостерігається

низька спорідненість Hb до O2 і зміщення кривої дисоціації управо. Поясніть цю особливість.

6.У членистоногих роль крові виконує гемо- лімфа, яка містить дихальні пігменти — Hb або гемоціанін. Проте у комах таких пігментів у гемолімфі немає. Поясніть цю особливість.

7.Розрахуйте кисневу ємність крові, якщо кількість Нb в крові дорівнює 150 г/л.

8.У кров тварині введено препарат, що бло- кує дію карбоангідрази. Які стануться порушен- ня в процесі газообміну за цих умов?

9.У якому віці в Ер дітей з’являється фермент карбоангідраза?

10.Аналіз газів у артеріальній крові показав,

що в першому випадку міститься О2 15 %, СО2 — 40 %. У другому випадку ці цифри становлять відповідно 20 і 60 %. Поясніть, у якому випадку кров належить дорослому, у якому — дитині.

11.Викресліть у дужках слова, які не відпові- дають істині: «зі збільшенням віку дитини вміст О2

вкрові (зростає, падає), кількість СО2 (змен- шується, збільшується, не змінюється)». Поясніть, про яку кров іде мова — артеріальну чи венозну.

12.При захворюванні на грип у людини відбуваються зміни параметрів гомеостазу. Од- нією з перших змінюється температура тіла.

Поясніть: 1) як зміниться кількість HbO2; 2) як змі- няться параметри зовнішнього дихання; 3) чи зміниться крива дисоціації HbO2 і чому.

Відповіді до ситуаційних завдань

1.Якщо функція Hb недостатня, необхідно

збільшити кількість вільного розчиненого O2 в крові, піддавши пацієнта гіпербаричній оксиге- нації в камері з високим тиском O2.

2.Утилізація O2 в тканині залежить, з одного боку, від інтенсивності процесів, що перебігають

уній, а з другого — від кількості O2, що надхо- дить у клітини. Останнє, у свою чергу, залежить від об’ємної швидкості кровотоку і від ступеня

дисоціації HbO2. Об’ємна швидкість кровотоку збільшується за рахунок посилення роботи сер-

ця, а дисоціація HbO2 зростає через те, що в пра- цюючому м’язі підвищується температура і

збільшується кількість СО2. Обидва ці фактори посилюють відщеплення О2.

3.Спорідненість Hb до O2 вказує, яка кіль- кість О2 за даних показників його парціального тиску може бути зв’язана. Отже, висока спорід-

неність Hb до O2 сприяє поглинанню O2 за умов низького атмосферного тиску на великих висо- тах.

4.Лугові собачки риють нори завглибшки близько 5 м. Такі глибокі нори погано вентилю- ються, парціальний тиск кисню в них низький. Інші гризуни, що мають Hb зі звичайними влас- тивостями, за умов знаходження у таких норах гинуть.

5.Роботу системи Нb + О2 → HbO2, як це вид- но з рівняння, потрібно розглядати в двох напря-

мах. За умов низького парціального тиску О2 в атмосферному повітрі провідну роль відіграє

здатність Hb захопити більше O2. За умов інтен- сивного ж обміну речовин важливо, аби О2 швидше відщеплювався від Hb, коли кров іде до тканин. Саме це і спостерігається у дрібних тва- рин — нижча спорідненість Hb до O2.

6.Під час трахейного дихання, властивого комахам, повітря надходить через систему трахей прямо до тканин. Тому немає необхідності у ди- хальних пігментах.

7.Оскільки 1 г Нb зв’язує 1,34 мл О2, то кис- нева ємність крові в даному випадку дорівнює

20 мл.

8.Порушується процес сполучення СО2, що надходить у кров із тканин, з водою і подальше перетворення його на бікарбонати. Сполучення

СО2 з водою за допомогою карбоангідрази від- бувається в Ер.

9.Карбоангідраза в Ер визначається з 5–7-го дня після народження.

10.У першому випадку дитина дошкільного віку, у другому — дорослий.

11.Зі збільшенням віку дітей вміст О2 і СО2 як

уартеріальній, так і у венозній крові зростає.

12.1) Кількість HbO2 в крові падає, оскільки спорідненість Нb до O2 за умов високої темпера- тури зменшується.

2) Дихання частішає.

3) Крива дисоціації HbO2 змінюється, оскіль- ки спорідненість Нb до O2 падає, збільшується швидкість дисоціації.

9.5. ДОСЛІДЖЕННЯ НЕРВОВОЇ РЕГУЛЯЦІЇ ДИХАННЯ

Мотиваційна характеристика теми. Знання ме-

ханізмів нервової регуляції дихання необхідне для розуміння процесів функціонування системи дихан- ня за умов дії різних нейрогенних факторів і, у разі потреби, цілеспрямованого впливу на її роботу.

Мета заняття. Знати:

1.Механізми впливу факторів нервової регу- ляції на дихання.

2.Найбільш значущі рефлекси, що вплива- ють на систему дихання.

Питання до усного і тестового контролю:

1.Структури ЦНС, що забезпечують періо- дичність дихання.

2.Структури заднього мозку, їх роль у генерації основного ритму дихання та регуляції вдиху.

3.Роль пневмотаксичного центру в гальму- ванні вдиху, регуляції об’єму і частоти дихання.

4.Центр апное. Його роль.

5.Рецептори розтягування легенів, їх значення

врегуляції дихання, рефлекс Герінга — Брейера.

6.Роль іритантних, J-рецепторов і пропріоре- цепторів у регуляції дихання.

7.Захисні дихальні рефлекси.

8.Роль опору дихальних шляхів у диханні.

9.Довільна регуляція дихання.

Питання до письмової відповіді:

1.Напишіть, що таке дихальний центр, які структури дихального центру забезпечують ав- томатію дихання.

2.Намалюйте схему довгастого мозку, ука- жіть розташування бульбарного відділу дихаль- ного центру.

3.Перерахуйте головні рефлексогенні зони, що беруть участь у регуляції дихання.

4.Намалюйте схему рефлекторної дуги реф- лексу Герінга — Брейера. Опишіть роль блука- ючого нерва.

5.Опишіть нервово-рефлекторний механізм регуляції дихання.

6.Опишіть роль варолієвого мосту в регуляції дихання.

Програма практичної роботи на занятті: ви-

значення часу максимальної затримки дихання на вдиху (проба Штанге).

Методика проведення проби Штанге

Для роботи необхідний секундомір. Об’єкт дослідження — людина.

Проведення роботи. Досліджуваний у поло- женні сидячи виконує глибокий вдих і макси-

мально затримує дихання. Визначається час мак- симальної затримки дихання. Проба повторю- ється кілька разів і виконується до і після фізич- ного навантаження.

Результати роботи та їх оформлення. Отри-

мані дані занесіть у протокол дослідження, порів- няйте час затримки дихання на вдиху до і після фізичного навантаження.

Тестові завдання до самоконтролю рівня знань

1. Яка роль блукаючих нервів у диханні?

A.Несуть аферентні імпульси від легенів та іннервують діафрагму

B.Збуджують гладку мускулатуру бронхів і діафрагму

C.Несуть аферентні імпульси від рецепторів розтягнення легенів

D.Іннервують легені та гладку мускулатуру бронхів

E.Несутьаферентніімпульсивідлегенівтаіннер- вують гладку мускулатуру бронхів і діафрагму

2.Автоматією володіють структури дихально- го центру, розташовані в:

A. Корі головного мозку B. Спинному мозку

C. Мосту

D. Середньому мозку E. Довгастому мозку

3.Перемикання з вдиху на видих забезпечу- ється:

A. Руховими центрами спинного мозку B. Пневмотаксичним центром мосту C. Центрами довгастого мозку

D. Зірчастим ганглієм

E. Корою великих півкуль

4.Від яких рецепторів починаються рефлекси Герінга — Брейера?

A. Рецепторів розтягування

B. Рецепторів до вуглекислого газу C. Барорецепторів

D. J-рецепторів

E. Терморецепторів

5.Стимуляція рефлексу Герінга — Брейера приводить до:

A. Збільшення об’єму вдиху і видиху B. Перемикання вдиху на видих

C. Збільшення альвеолярної вентиляції

D. Перемикання видиху на вдих і навпаки E. Перемикання видиху на вдих

6.Центр вдиху довгастого мозку отримує ім- пульси на припинення вдиху від:

A. Пневмотаксичного центру, центру видиху, механорецепторів легенів і дихальних м’язів

B. Центру видиху довгастого мозку і пневмо- таксичного центру

C. Механорецепторів легенів, міжреберних м’язів і діафрагми

D. Хеморецепторів дуги аорти і каротидного синуса

E. Дихального центру довгастого мозку і ва- ролієвого мосту

7.Під час експерименту за умов ушкодження пневмотаксичного центру і двосторонньої ваго- томії спостерігається:

A. Глибоке і рідке дихання B. Часте і поверхневе дихання

C. Затримка дихання на вдиху (апнейзис) D. Затримка дихання на видиху

E. Дихання не зміниться

8.Під час експерименту за умов двосторон- ньої ваготомії спостерігається таке:

A. Дихання не зміниться

B. Часте і поверхневе дихання

C. Затримка дихання на вдиху (апнейзис) D. Затримка дихання на видиху

E. Глибоке і рідке дихання

9.За умов тотального ушкодження спинного

мозку на рівні CI спостерігається: A. Часте і глибоке дихання B. Зупинка дихання

C. Дихання за рахунок скорочення діафрагми D. Дихання за рахунок скорочення внут-

рішніх грудних м’язів

E. Дихання не зміниться

10.За умов тотального ушкодження спинно-

го мозку на рівні ThI спостерігається: A. Часте і глибоке дихання

B. Зупинка дихання

C. Дихання за рахунок скорочення діафрагми D. Дихання за рахунок скорочення внут-

рішніх грудних м’язів

E. Дихання не зміниться

Відповіді

1.Е, 2.Е, 3.В, 4.A, 5.D, 6.A, 7.C, 8.E, 9.B, 10.C.

Тестові завдання до самоконтролю рівня знань за програмою «Крок-1»

1.До ефектів рефлексу Герінга — Брейера на- лежать:

A.Парадоксальний ефект Хеда

B.Полегшання вдиху

C.Інспіраторно-гальмівний

D.Усі вищеперелічені

E.Жоден із перерахованих

2.Якими переважно нервами надходять до ЦНС імпульси щодо газового складу крові?

A.Блукаючим і депресорним

B.Діафрагмальним і блукаючим

C.Депресорним і синусовим

D.Сипатичним стовбуром і блукаючим нер-

вом

E.Метасимпатичним нервом

3.Яка роль кори великих півкуль у регуляції дихання?

A.Довільна регуляція дихання

B.Передача імпульсів до довгастого мозку про глибину дихання

C.Передача імпульсів у центри, що проляга- ють нижче, про вміст СО2 у крові

D.Автоматизм зовнішнього дихання

E.Тонічний вплив на дихальний центр

4.Які рецептори нервової системи реєструють зміни газового складу крові?

A.Механорецептори

B.Барорецептори

C.Хеморецептори

D.Осморецептори

E.Терморецептори

5.У яких структурах розташовані хеморецеп- тори, що реєструють газовий склад крові?

A.Легені, судини

B.Судини, ЦНС

C.ЦНС, легені

D.Легені, тканини

E.Бронхи, трахея

6.У яких відділах судинної системи розташо- вані основні скупчення хеморецепторів, що реєст- рують газовий склад крові?

A.Дуга аорти і синокаротидна зона

B.Судини легенів і скелетних м’язів

C.Судини серця і легенів

D.Судини нирок і серця

E.Судини гіпофіза

7.Активізація яких з нижчеперелічених рецеп- торів приводить до констрикції легеневих ар- терій?

A.α2-рецептори

B.М3-рецептори

C.Н2-рецептори

D.N2-рецептори

E.Ендотелінові рецептори

8.Чи вірно вказана послідовність процесів, що відбуваються в рецепторах каротидних тілець під час їх збудження за умов гіпоксії:

↓провідність К+ каналів у I-клітинах каротид- них тілець і ↑ провідності Са2+ → деполяризація мембран I-клітин → збудження аферентних нервів?

A.Вірно

B.Не вірно

C.Іонна провідність не змінюється

D.Змінюється провідність лише для Сl-

E.Змінюється провідність лише для Na+

9.Як зміниться дихання за умов подразнен- ня проксимального (центрального) закінчення блукаючого нерва?

A.Збільшиться частота дихання

B.Збільшиться глибина дихання

C.Станеться активізація захисних дихальних рефлексів

D.Виникне апное (зупинка дихання)

E.Параметри дихання не зміняться

10.Довільне дихання припиняється за умов:

A.Перерізання стовбура мозку вище мосту