Физиология с основами анатомии человека

ЗАДАНИЕ 1. Заполните таблицу: «Регуляция сердечного выброса»


Гетерометрические типы регуляцииГомеометрические типы регуляцииЗависимость силы сокращений сердца от степени растяжения его камер кровью была изучена в работах Франка (1895) на лягушках и, более подробно, в опытах Старлинга (1912- 1914 гг.) на теплокровных. Проводя исследования на сердечно-легочном препарате с регулируемой величиной притока крови к сердцу, Старлинг с сотрудниками установили, что сила каждого сердечного сокращения тем больше, чем больше конечно-диастолический объем камер сердца. В результате было сформулировано правило, вошедшее в историю физиологии как закон Франка - Старлинга, или «закон сердца»: «Сила сокращений желудочков сердца, измеренная любым способом, является функцией длины мышечных волокон перед сокращением». Позднее была установлена его ультраструктурная основа, заключающаяся в том, что количество актомиозиновых мостиков является максимальным при растяжении каждого саркомера до 2,2 мкм; гетерометрическую регуляцию - зависимость силы сокращения сердца от степени предварительного растяжения - можно наблюдать как на целом сердце, так и на полосках миокарда или отдельных волокнах. Увеличение силы сокращения при растяжении волокон миокарда не сопровождается увеличением длительности сокращения, поэтому указанный эффект одновременно означает увеличение скорости нарастания напряжения и давления в камерах сердца во время систолы. Гетерометрический механизм регуляции характеризуется очень высокой чувствительностью. Его можно наблюдать при введении в магистральные вены всего 1-2% от общего объема циркулирующей крови, тогда как рефлекторные механизмы регуляции сердца реализуются при внутривенном введении не менее 5-10% общего объема циркулирующей крови. Изменения инотропного состояния сердца, обусловленные механизмом Франка-Старлинга, могут прояв-ляться при различных физио-логических состояниях. Так, например, они играют ведущую роль в изменении сердечной деятельности при физических нагрузках, когда сокращения скелетных мышц приводят к сжатию магистральных вен конечностей и увеличению венозного притока к сердцу и в результате - к мобилизации резерва депонированной крови. Уменьшение силы сердечных сокращений по указанному механизму играет существенную роль в реакции сердца и изменении системного кровообращения в ответ на переход тела в вертикальное положение (ортостатическая проба). Кроме того, указанный механизм имеет большое значение для согласования изменений сердечного выброса и притока крови по венам малого круга, что предотвращает опасность развития отека легких. Гетеро-метрическая регуляция может обеспечить и компенсацию циркуляторной недостаточности при пороках сердца. Таким образом, этот механизм является важнейшим в ауторегуляции деятельности сердца.Термином «гомеометрическая регуляция» обозначают, по крайней мере, два самостоятельных мио-генных механизма, для реализации которых не имеет значения степень конечно-диастолического растяжения волокон миокарда. Наиболее важным из них является зависимость силы сокращения сердца от давления в аорте (эффект Анрепа). В 1912 г. отечественный физиолог Анреп, работавший в лаборатории Старлинга, на сердечно-легочном препарате показал, что при увеличении давления «на выходе» из сердца сила сердечных сокращений возрастает, что позволяет сердцу преодолевать дополнительное соп- ротивление и поддерживать неизмен-ным сердечный выброс. Первое объяснение эффекта Анрепа, данное Старлингом, заключалось в следующем: повышение давления в аорте сначала приводит к увеличению конечно-систолического объема. Поскольку венозный возврат остается постоянным, то кровенаполнение сердца к концу последующей диастолы (конечно-диастолический объем) также увеличивается. Следовательно, по механизму Франка-Старлинга возрастает сила сердечных сокращений, ударный объем сердца и сердечный выброс. Другое возможное объяснение эффекта Анрепа заключается в том, что повышение давления в аорте приводит к увеличению коронарного кровотока и улучшению метаболизма миокарда, что обеспечивает преодоление повышенной пост. нагрузки. Возможно также, что этот эффект обусловлен (или существенно усиливается) за счет рефлекторной дилатации коронарных сосудов. В то же время имеются данные исследований, в которых эффект Анрепа наблюдался и при неизменном коронарном кровотоке. Подробно механизм гомео-метрической регуляции был изучен в исследованиях физиолога Сарнова в 50-е годы XX в. В его лаборатории были получены кривые изменения работы сердца в ответ на стимуляцию симпатических нервов в условиях постоянного конечно-диастолического объема левого желудочка и частоты его сокращений. Оказалось, что в этом случае работа сердца значительно возрастала, т. е. положительный инотропный эффект симпатических нервов на сердце проявлялся без изменения длины волокон миокарда. Сарнов предложил для этого явления термин «гомеометрическая регуляция», тогда как механизм Старлинга он назвал «гетерометрической регуляцией» сердца. Кроме того, для разграничения изменений силы сердечных сокращений в ответ на изменение исходной длины волокон миокарда и при неизменной длине миокардиальных волокон (как в случае стимуляции симпатических нервов сердца) Сарнов предложил термин «сократимость миокарда», отражающий, как уже отмечалось, «внутренние» свойства самого сердца.

ЗАДАНИЕ 2. Заполните таблицу: «Дыхательные объемы легких»


Название объемаХарактеристикаВеличина объема, млРезервный объем вдохаРезервный объём вдоха - это статический показатель вентиляции лёгких. Его мерой является объём воздуха, который можно дополнительно с максимальным усилием вдохнуть после нормального вдоха. Резервный объём вдоха вычисляется как разница между объёмом максимального вдоха и объёмом нормального вдоха/выдоха.3000 млРезервный объем выдохаРезервный объём выдоха (РОЭ, мл) - это статический показатель вентиляции лёгких. Его мерой является дополнительный объём дыхательной газовой смеси, которую можно выдохнуть с максимальным усилием после нормального выдоха. Резервный объём выдоха вычисляется как разница между объёмом максимального спокойного выдоха и объёмом максимального вдоха: РОЭ = ОМСЭ - ОМИ. Объём максимального вдоха и объём спокойного выдоха измеряются посредством спирометрии или спирографии1100 млОстаточный объемОстаточный объем - это статический показатель вентиляции лёгких. Его мерой является объём газовой смеси, остающейся в лёгких после максимального выдоха. Этот объём, называемый минимальным остаточным объёмом лёгких (МООЛ), равен разнице между общей ёмкостью лёгких и объёмом максимального спокойного (медленного) выдоха: МООЛ = ОЕЛ - ОМСЭ.1200 мл

ЗАДАНИЕ 3. Заполните таблицу: «Характеристика центрального дыхательного механизма» (ЦДМ)


Локализация ЦДМЯдра ЦДМВиды нейронов ЦДМЛокализация центрального дыхательного механизма в продолговатом мозгу. Центральный дыхательный механизм входит в состав ретикулярной формации ствола мозга.Подавляющая масса дыхательных нейронов сосредоточена в двух группах ядер: дорсальной и вентральной. Большая часть нейронов дорсальной группы - инспираторные, бульбоспинальные. Их аксоны направляются в шейные сегменты спинного мозга и образуют синапсы с мотонейронами диафрагмального ядра. Эти нейроны непосредственно управляют сокращением диафрагмы. Ядра вентральной дыхательной группы содержат инспираторные и экспираторные нейроны. Последние связаны преимущественно с мото-нейронами межреберных и брюшных мышц, расположенными в грудных и поясничных сегментах спинного мозга, частично с мотонейронами диафрагмы, обеспечивая дыхательную активность указанных мышц.К дыхательным нейронам относят нервные клетки, импульсная активность которых меняется в соответствии с фазами дыхательного цикла. Различают инспираторные нейроны, которые разряжаются в фазу вдоха, экспираторные, активные во время выдоха, и целый ряд нейронных популяций, активность которых или занимает часть определенной фазы дыхательного цикла (ранние, поздние), или включается в моменты перехода инспираторной фазы в экспираторную либо экспираторной в инспираторную. Нейроны, связанные с регуляцией дыхания, имеются и в варолиевом мосту. Здесь выделяют так называмый пневмотаксический центр, который участвует в переключении фаз дыхательного цикла, при разрушении этого центра вдохи становятся затянутыми, необычно глубокими.

ЗАДАНИЕ 4. Пользуясь схемой, перечислите основные защитные факторы, препятствующие повреждению слизистой оболочки желудка



Слизистая оболочка желудка содержит железы, которые образуют и выделяют (секретируют) желудочный сок. Этот сок состоит из соляной кислоты и пищеварительного фермента под названием пепсин. Соляная кислота необходима для нормальной работы данного фермента. Также она уничтожает бактерии, которые могут находиться в пище, и защищает от пищевого отравления.

Другие железы слизистой оболочки вырабатывают густую слизь. Эта слизь защищает оболочку желудка от повреждения соляной кислотой и пищеварительными ферментами желудочного сока.

В норме желудок защищает от повреждения желудочный слизистый барьер. Любые факторы, поражающие этот барьер, будут вести к воспалению и образованию язвы.

ЗАДАНИЕ 5


)Нарисуйте нормальную электрокардиограмму (ЭКГ).

)Обозначьте комплексы, сегменты, зубцы ЭКГ.

)Укажите, какие участки ЭКГ соответствуют систоле предсердий и систоле желудочков.


Рис.1. Зубцы, сегменты и интервалы ЭКГ: 1 - зубец P; 2 - сегмент P-Q (R); 3 - интервал P-Q (R); 4 - комплекс QRS; 5 - сегмент RS-T; 6 -электрическая систола сердца; 7 - диастолический интервал T-P


Электрокардиографический комплекс включает в себя зубцы и горизонтальные отрезки - сегменты и интервалы.

Величину зубцов измеряют в миллиметрах от изоэлектрической линии до их вершин. Собственный потенциал сердца невелик. Он выражается в милливольтах и может быть зарегистрирован только после предварительного усиления в специальном блоке электрокардиографа. ЭКГ снимают на общепринятом усилении, при котором включение эталонного напряжения в 1 мВ отклоняет изоэлектрическую линию вверх на 10 мм.

Если амплитуда того или иного зубца комплекса QRS меньше 2 мм, его обозначают не прописной, а строчной буквой q, r, s.

Ширину зубцов, продолжительность интервалов и сегментов исчисляют в долях секунды. При скорости лентопротяжного механизма 50 мм/с, на которой обычно снимают ЭКГ, один линейный миллиметр соответствует 0,02 с.

Последовательно охарактеризуем отдельные компоненты ЭКГ

Зубец P. Восходящая часть зубца P отражает деполяризацию правого предсердия, нисходящая часть левого.

И во фронтальной, и в горизонтальной плоскостях результирующий вектор деполяризации предсердий ар совпадает с направлением главного вектора деполяризации желудочков. Этим объясняется положительная полярность зубца P во всех отведениях за исключением aVR. При определенных условиях P может стать отрицательным в 111 отведении (при горизонтальном положении сердца) и в отведении aVL (при вертикальном положении сердца). Нередко отрицательный или двухфазный (+) зубец P встречается в отведении V1 . При этом вторая (отрицательная) фаза не должна быть глубже 1 мм.

В норме высота зубца P колеблется от 0,25 мм до 2,5 мм, а ширина не превышает 0,10 с. Поскольку возбуждение левого предсердия начинается на 0,01 - 0,03 с позже правого (физиологический асинхронизм), зубец P может иметь две вершины, удаленные друг от друга не более чем на 0,02 - 0,03 с.

Наличие положительного и одинакового по форме зубца Р перед каждым комплексом QRS во 11 отведении (этого достаточно) является главным критерием нормального синусового ритма.

Интервал P-Q(R). Это расстояние от начала зубца P до начала зубца Q, а при его отсутствии до зубца R.

Интервал P-Q состоит из зубца P и сегмента P - Q(R). Соответствует отрезку времени от первых признаков возбуждения предсердий до первых признаков возбуждения желудочков, т.е. характеризует состояние атриовентрикулярной проводимости (АВ-проводимости).

В норме продолжительность интервала P-Q(R) в зависимости от частоты сердечных сокращений составляет 0,12 - 0,20 с.

Удлинение P-Q(R) указывает на замедление АВ-проводимости, его укорочение является ключевым признаком синдромов преждевременного возбуждения желудочков: синдромов Вольфа-Паркинсона-Уайта и Клерка-Леви-Критеско.

Сегмент P-Q(R), наряду с диастолическим отрезком Т-P, принимается за уровень изоэлектрической линии, от которой отсчитывается амплитуда зубцов и с которой соотносится положение сегмента RS-Т.

Зубец Q. В большинстве отведений зубец Q своим происхождением обязан возбуждению перегородки. Его отсутствие не вызывает тревоги, а его наличие всегда требует внимательного отношения и исключения серьезной патологии. Достаточно сказать, что появление аномальных зубцов Q чаще всего указывает на инфаркт миокарда разной давности. Вот почему нормативные параметры зубца Q строги. Обычно его не измеряют в миллиметрах, а сопоставляют с зубцом R. В норме величина зубца Q не должна превышать 25% амплитуды следующего за ним R, ширина не должна быть больше 0,03 (0,04) секунд, с послаблением для 111 отведения 0,05 с.

Из этого правила есть исключение. В III отведении амплитуда зубца Q может достигать 50-60% амплитуды зубца R. Бывает и так, что в III отведении зубец Q вообще отсутствует и комплекс QRS приобретает форму QS, т.е. состоит из единственного отрицательного колебания. То и другое может иметь место как у здоровых людей с поперечно расположенным сердцем вследствие высокого стояния диафрагмы, так и у больных, перенесших заднедиафрагмальный (нижний) инфаркт. Глубокий Q3 не считают патологическим при следующих условиях:

если в отведении aVF он вписывается в рамки нормы;

если во II отведении он нормален или отсутствует.

Сохранение глубокого Q в aVF и наличие аномального Q2 подтверждают его патологический характер.

Зубцы R и S. Происхождение зубцов связано с деполяризацией желудочков. Первый обусловлен влиянием главного вектора QRS, второй конечного.

Амплитуда зубцов R и S варьирует в широких пределах. Нет надобности запоминать размах их абсолютных величин в каждом отведении. Гораздо продуктивней еще раз повторить и окончательно усвоить некоторые закономерности, имеющие практический смысл.


ЗАДАНИЕ 6


Какие процессы мочеобразования обозначены цифрами 1,2,3, на представленной схеме нефрона. Дайте краткую характеристику каждого процесса.



Процесс образования мочи заключается в следующем. По артериям в почки под давлением поступает кровь, которую нужно очистить от продуктов жизнедеятельности. Главная задача клубочков (1) заключается в удалении шлаков, не допуская при этом потери полезных веществ, содержащихся в фильтруемой крови. Через стенки капилляров (маленьких пор) почечных клубочков фильтруется плазма крови, образуя первичную мочу (при этом не фильтруются клетки крови и большинство крупных молекул, например, белки). При прохождении первичной мочи по почечным канальцам большая часть воды и часть растворенных в ней веществ всасываются обратно в кровь (процесс реабсорбции) (2), в результате чего образуется конечная (концентрированная) моча, выводимая из организма. За сутки через почечные клубочки проходит до 2000 литров крови, из которой выделяется порядка 170 литров первичной мочи, из которой образуется порядка 1,5-2 литров концентрированной мочи, которая и выводится из организма (3) (остальная часть первичной мочи обратно всасывается в кровь).


ЗАДАНИЕ 7


Периферический отдел какой сенсорной системы представлен на рисунке? Назовите основные структуры. Опишите процессы кодирования информации в данном отделе.



Периферический отдел слухового анализатора - сложнейшая система, состоящая из 3 отделов: наружного, среднего и внутреннего уха. Каждый из отделов имеет ряд составных элементов.

Наружное ухо - ушная раковина и наружный слуховой проход.

Среднее ухо - пещера с сосцевидным отростком, барабанная полость, содержащая слуховые косточки (наковальню, молоточек, стремечко), Евстахиева слуховая труба и барабанная перепонка.

Внутреннее ухо состоит из улитки (звуковоспринимающая часть) и полукружных каналов (периферический отдел вестибулярного анализатора).

Информацию о характере колебаний основной мембраны проводят приблизительно 30-40 тысяч волокон слухового нерва, среди которых 90 % несут сигналы от внутренних волосковых клеток. Разрушение этих клеток у экспериментальных животных повышает порог слуховой чувствительности на 80-100 дБ, что фактически означает глухоту, тогда как разрушение всех наружных волосковых клеток увеличивает порог только на 40-45 дБ. Каждый нейрон спирального ганглия контактирует только с одной внутренней волосковой клеткой, которая, в свою очередь, имеет синапсы приблизительно с 10-20 сенсорными нейронами, образующими нейронный канал для передачи информации о собственной характеристической частоте звука. Такие каналы не активируются другими частотами, поэтому дифференцировка звуковых раздражителей по частоте осуществляется уже на уровне преобразования механических процессов в электрическую активность.

В восприятии каждой характеристической частоты звукового стимула участвуют приблизительно 150 наружных волосковых клеток, передающих возбуждение 10-15 сенсорным нейронам. Наружные волосковые клетки являются не только рецепторами, но также эффекторами, получающими в составе слухового нерва эфферентные волокна от нейронов верхнеоливарного ядра. Эфферентная активация наружных волосковых клеток происходит в ответ на действие звукового стимула и состоит в сокращениях актиновых филаментов этих клеток, происходящих с частотой звукового сигнала. Повторяя частоту колебаний слабых звуковых сигналов, наружные волосковые клетки их усиливают и одновременно создают звуковое излучение кортиева органа (эндокохлеарная эмиссия), которое можно зарегистрировать с помощью микрофона.

Волокна слухового нерва обладают фоновой активностью в пределах 50-100 импульсов в 1 с, которая увеличивается при повышении уровня звука, тем самым кодируя информацию об интенсивности звукового давления.

Кроме этого, кодирование информации об уровне звука происходит за счет возбуждения дополнительного числа сенсорных нейронов, имеющих относительно высокий порог чувствительности и находившихся ранее в состоянии фоновой активности. При действии звуковых раздражителей с частотой до 5000 Гц импульсная активность нейронов отражает повышение звукового давления в каждой фазе повторяющихся циклов звуковых колебаний. Максимальная активность возникает во время фазы подъема звуковой волны, а затем она уменьшается, чем передается информация о временной структуре сигналов. При продолжительной слуховой стимуляции частота нервных импульсов постепенно уменьшается вследствие развития адаптации к действию звуковых стимулов.

нерв ухо слизистый сердечный

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Агаджанян Н. А. Физиология человека. Екатеринбург: Издательство «Медицинская книга», 2009.

. Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. М.: Издательство «Издательство Российского Университета дружбы народов», 2009.

3. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. - Биологическая химия - Москва: «Медицина», 1990.

. Долгов В. В., Шевченко О. П. - Лабораторная диагностика нарушений обмена белков - Москва: РМАПО, 1997.

5. Козлов В. И. Анатомия человека. М.: Издательство «Практическая медицина», 2009.

. Ткаченко Б. И. Нормальная физиология человека. М.: Издательство «Медицина», 2005.

. Ткаченко Б. И. Физиология человека. М.: Издательство «ГЭОТАР-Медиа», 2009.


Теги: Физиология с основами анатомии человека  Контрольная работа  Биология
Просмотров: 9449
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Физиология с основами анатомии человека
Назад