Методические указания для аспирантов к практическим

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Кировская государственная медицинская академия »
Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра нормальной физиологии
Методические указания для аспирантов
специальности 03.03.01 - физиология
к практическому занятию по дисциплине ОД.А.03 физиология
Тема 1: Основные положения, задачи, методы физиологии; история предмета.
Цель занятия: повторение основных понятий дисциплины, методов исследования,
определение межотраслевых и междисциплинарных взаимосвязей физиологии человека.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Нормальная физиология как наука о жизнедеятельности здорового
человека. Предмет и методы нормальной физиологии. Аналитический и системный
подход к изучению функций организма. Основные разделы нормальной физиологии. Ее
роль в развитии медицинских, биологических, педагогических и психологических
знаний. Связь нормальной физиологии с другими разделами физиологии и смежными
науками.
2. Основные этапы развития физиологии. Основоположники физиологии – У.
Гарвей и Р. Декарт. Становление и развитие физиологии в XIX и XX вв.- И. Мюллер,
К. Бернар, К. Людвиг, Э. Дюбуа-Раймон, Г. Гельмогльц, Ф. Мажанди, Ч. Шеррингтон, У.
Кеннон, А. Ходжкин, Дж. Экклс, Е. Адриан, Х. Дейл. Вклад отечественных ученых в
развитие физиологии – А. М. Филомафитский, И.Т. Глебов, Ф.В. Овсянников, И..М.
Сеченов, Н.А. Миславский, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский, А.Ф.
Самойлов, Л. А. Орбели, П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн, К.М. Быков, Э.А. Асратян, В.В.
Парин, В.Н. Черниговский, П.В. Симонов, Ю.В. Наточин, А. М. Уголев, И.П. Ашмарин,
Н.А. Агаджанян, А.Д. Ноздрачев, Б.И. Ткаченко и другие.
3. Основные понятия физиологии. Функции органелл, клеток, тканей, органов
и систем организма. Единство организма и внешней среды. Параметры, или результаты
деятельности различных систем организма. Регуляция функций. Механизмы регуляции.
Гомеостаз. Гомеокинез. Функциональные системы. Понятие о норме и здоровье.
Тема 2: Физиология и биофизика возбудимых тканей. Функциональные
особенности возбудимых структур. Мышца. Основные принципы формирования и
регуляции физиологических функций.
Цель занятия: на основе общебиологических представлений изучить физиологические
механизмы возбуждения, возбудимости, возникновения мембранного потенциала и
потенциала действия; изучить механизм мышечного сокращения и электромеханического
сопряжения.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть.
1. Строение и функции клеточных мембран. Транспорт веществ через клеточные
мембраны. Трансмембранные потоки веществ. Ионные градиенты. Пассивный транспорт.
Простая и облегченная диффузия. Потенциалзависимые и рецепторуправляемые ионные
каналы (натриевые, калиевые, кальциевые) возбудимых клеток. Осмос. Активный
транспорт и его виды. Первично-активный транспорт. Ионные (натрий-калиевый,
кальциевый, хлорный насосы). Вторично-активный транспорт. Эндоцитоз, экзоцитоз,
трансцитоз.
2.Общие представления о возбудимых тканях. Раздражимость, раздражение и
раздражители. Возбудимые ткани и их основные свойства (возбудимость, проводимость,
лабильность, сократимость). Методы исследования возбудимости. Возбуждение и его
основные проявления. Значение возбуждения в процессах жизнедеятельности.
3. Электрогенез. Мембранный потенциал и потенциал действия.
Биоэлектрические явления: классификация биопотенциалов, история изучения, методы
регистрации. Мембранный потенциал, или потенциал покоя - методы регистрации,
величина, природа. Уравнение Нернста. Деполяризация, гиперполяризация, реверсия
(овершут), реполяризация. Местное возбуждение (локальный ответ, или локальный
потенциал). Критический уровень деполяризации. Потенциал действия (ПД) - методы
регистрации, форма и фазы ПД при внеклеточной и внутриклеточной его регистрации.
Природа ПД нейронов, скелетных мышц, сердечной мышцы и гладких мышц.
4. Изменение возбудимости при возбуждении. Соотношение фаз возбудимости с
фазами ПД. Рефрактерность и ее причины. Механизм проведения возбуждения (ПД).
Фактор надежности проведения возбуждения.
5. Законы раздражения возбудимых тканей. Изменение возбудимости при
возбуждении. Условия, необходимые для возбуждения. Спонтанные изменения
мембранного потенциала и критического уровня деполяризации. Раздражители и их виды.
Закон силы. Порог возбуждения. Правило «все или ничего». Закон времени, или
зависимость пороговой силы раздражителя от времени его действия. Реобаза и хронаксия
и их значение в клинической практике. Хронаксиметрия. Закон градиента. Аккомодация и
ее механизмы. Полярный закон Пфлюгера. Парабиоз (Н.Е. Введенский) и значение этого
учения для теории и практики медицины Лабильность, усвоение ритма возбуждения (А.А.
Ухтомский). Методы исследования возбудимости.
6. Физиология скелетных мышц Функции скелетных мышц. Принципы
управления мышечной деятельностью. Скелетные мышцы как орган Виды мышц.
Строение мышечного волокна и мышечного рецептора Морфологическая характеристика
миофибрилл, саркомера, опорного аппарата мышечного волокна, саркоплазматического
ретикулюма (СР), двигательных (нейромоторных) единиц. Классификация мышечных
волокон. Основные физиологические и физические свойства скелетных мышц мембранный потенциал, потенциал действия, возбудимость, проводимость, лабильность,
утомляемость, рекреационная способность, растяжимость, упругость и вязкость мышц.
Характеристика сократительной активности
скелетных
мышц. Изометрический,
изотонические и ауксотонический режимы сокращения. Одиночное сокращение и его
фазы. Суммированные сокращения, или тетанус (зубчатый и гладкий). Оптимум и
пессимум частоты раздражения. Мышечная контрактура. Сила мышц. Статическая и
динамическая работа мышц. Закон средних нагрузок. Тонус мышц.
7. Молекулярные основы мышечного сокращения. Сократительные (актин и
миозин)
и регуляторные (тропомиозин и тропонин) мышечные белки. Модель
скользящих нитей. Строение и биохимические особенности толстых и тонких нитей.
Поперечные мостики. Основные процессы, происходящие в саркомере при мышечном
сокращении. Процессы расслабления.
Роль СР в процессах электромеханического
сопряжения и мышечного расслабления - кальциевые каналы в терминальных цистернах
СР, молекулярные механизмы электромеханического сопряжения, роль СР в процессах
расслабления, кальциевые насосы. Энергетика мышечного сокращения. Анаэробные
(фосфагенная и лактацидные системы) и аэробные (окислительное фосфорилирование)
процессы ресинтеза АТФ. Креатинфосфатный путь транспорта энергии в мышечных
клетках Теплообразование при мышечном сокращении
8. Утомление скелетных мышц. Общее понятие об утомлении Первичное и
вторичное утомление. Переутомление Субъективные изменения при физическом
утомлении. Теории физического утомления (причины и сущность утомления).
Физиологическая роль утомления
Оценка функционального состояния мышечной
системы у животных и человека - миография, электромиография, динамометрия,
эргография. Филогенез и онтогенез скелетных мышц.
9. Физиология гладких мышц.
Функция гладких мышц. Классификация
типичных гладких мышц. Методы исследования
функций гладких мышц.
Морфологические особенности гладких мышц как совокупности миоцитов. Основные
функциональные структуры гладких мышц. Источники ресинтеза АТФ в гладких
мышцах. Синтетический аппарат, аппарат передачи возбуждения, опорный аппарат и
сократительный аппарат гладкомышечных клеток (ГМК) Тонкие и толстые нити ГМК.
Процесс фосфорилирования легких цепей миозина. Механизм сокращения ГМК. Роль
ионов Са2+ в процессах возбуждения и сокращения ГМК Кальциевые каналы ГМК
(потенциалчувствительные каналы L-типа и Т-типа; рецепторуправляемые каналы)
Активный транспорт ионов Са2+ в ГМК. Калиевые каналы ГМК Электрическая активность
ГМК. Автоматия гладких мышц Регуляция сократительной активности гладких мышц нервная, гуморальная и местная. Особенности
ГМК сосудов, трахеи, бронхов,
пищеварительного тракта, матки, семявыносящих протоков, мочевых путей.
10. Общая физиология синаптической передачи Классификация синапсов
центральной и периферической нервных систем. Электрические синапсы (эфапсы).
Общие представления о строении и механизмах функционирования химических синапсов
– пресинаптическая часть, постсинаптическая часть, синаптическая щель. Медиаторы,
рецепторы, сомедиаторы, ферменты, модуляторы синаптической передачи. Синтез
медиатора Синаптические везикулы и их типы. Пути освобождения медиатора из
синапса. Синаптический эндоцитоз. Активная зона. Секретосома. Белковый аппарат
экзоцитоза и эндоцитоза. Роль ионов Са2+ в экзоцитозе. Синтез рецепторов
постсинаптической
мембраны.
Активация
постсинаптических
рецепторов.
Постсинаптические потенциалы - возбуждающий, тормозной. Вторичные посредники.
Принцип Дейла. Физиологические свойства химических синапсов. Филогенез и онтогенез
синапсов.
11. Частная физиология синаптической передачи. Холинэргические синапсы.
Нервно-мышечный
(мионевральный) синапс, или моторная бляшка. Центральные
холинэргические синапсы. Холинэргические
синапсы вегетативных ганглиев.
Адренергические, дофаминергические, серотонинергические, гистаминергические,
глютаматергические, ГАМК-ергические, бензодиазепинэргические, глицинергические,
пуринергические (в том числе АТФ-ергические), азотергические синапсы.
Имипраминовые рецепторы. Тетрагидроканнабинол-рецепторы. Опиоиды и опиоидные
рецепторы. Заболевания, связанные с нарушением синаптической передачи – столбняк,
ботулизм, миастения, отравления фосфорорганическими соединениями, болезнь
Паркинсона. Синапсы и наркотики.
12. Физиология безмиелиновых и миелиновых нервных волокон. Строение
нервных волокон. Образование миелиновой оболочки и узловых перехватов, или
перехватов Ранвье. Проведение возбуждения по нервным волокнам.
Механизм
сальтоторного проведения по миелиновым волокнам. Законы проведения возбуждения по
нервным волокнам – закон изолированного проведения, закон анатомической и
физиологической целостности нервного волокна, закон двухстороннего проведения, закон
практической не утомляемости нервных волокон и закон прямой пропорциональной
зависимости скорости проведения
импульса от
диаметра
нервного волокна.
Функциональная классификация периферических нервных волокон. Электронейрография.
Аксонный, или аксональный, транспорт (медленный и быстрый).
13.
Физиология
желез и маловозбудимой
соединительной ткани.
Морфологические особенности желез.
Функция желез. Фазы секреции. Продукты
секреторной деятельности железистых клеток. Биопотенциалы секреторных клеток.
Нервная и
гуморальная регуляция секреторной
активности
гланулоцитов.
Функциональная классификация желез внутренней, внешней и
смешанной секреции.
Физиологические особенности основных желез организма. Физиология маловозбудимой
соединительной ткани - собственно соединительной, костной и хрящевой.
II. Практическая работа.
Работа №1. Приготовление нервно-мышечного препарата.
Оборудование: препаровальный набор инструментов, лоток, салфетки, препаровальная
дощечка, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: научиться приготовлению нервно-мышечного препарата.
Ход работы:
1) Обездвиживание лягушки производят путем разрушения ЦНС – спинного и головного
мозга. Разрушение ЦНС производят двумя способами: с сохранением головы и путем
декапитации. В обоих случаях лягушку завертывают в марлевую салфетку так, чтобы
передние лапки оказались прижатыми к туловищу, а задние находились в вытянутом
состоянии, голова остается свободной.
А) При первом способе обездвиживания лягушку держат в левой руке, указательным
пальцем сгибают ей голову, чтобы между головой и позвоночником образовался
некоторый угол. Затем препаровальной иглой с небольшим нажимом проводят по средней
линии головы сверху вниз, пока игла не соскользнет в небольшую ямку,
соответствующую атлантозатылочной мембране. Проколов кожу и мембрану в этом
месте, иглу полностью вводят в полость черепа и несколькими движениями разрушают
головной мозг. Затем слегка извлекают иглу, направляют ее в позвоночный канал и
вращательными движениями разрушают спинной мозг.
Б) Декапитацию производят введением одной бранши ножниц в ротовую полость и
отсечением челюсти и переднего отдела мозга. Разрез должен пройти сразу же за
глазными буграми. В открывшийся позвоночный канал вводят препаровальную иглу и
разрушают спинной мозг.
2) Лягушку берут за заднюю часть туловища и большими ножницами перерезают
позвоночник на 1 см выше проксимального конца копчика. Далее, держа лягушку за
задние лапки, ножницами разрезают кожу, мышцы, внутренности и удаляют вместе с
передним отделом туловища.
3) Снимают кожу с задних лапок. Для этого берут две марлевые салфетки, одной
удерживают остаток позвоночника, другой захватывают кожу и быстрым движением руки
удаляют ее с лапок. Получают препарат задних лапок.
4) Препарат задних лапок берут в левую руку за остаток позвоночника так, чтобы
хвостовая кость (уростиль) выдавалась вверх, срезают ее ножницами.
5) Переворачиваю препарат на вентральную поверхность и под контролем зрения, чтобы
не повредить нервные стволы крестцового сплетения, разрезают позвоночник и лонное
сращение на две половины и получают препараты двух задних лапок.
6) Для приготовления нервно-мышечного производят препаровку пяточного сухожилия.
Под сухожилие подводят браншу ножниц, отделяют его по всей длине и перерезают ниже
сесамовидной косточки. Захватив конец пяточного сухожилия пинцетом, отводят
икроножную мышцу в сторону, разрывая фасции, соединяющие ее с другими тканями.
7) При препаровке нерва переворачивают препарат дорсальной поверхностью кверху.
Двумя большими пальцами рук раздвигают мышцы бедра и обнажают лежащий в глубине
седалищный нерв. С помощью стеклянных крючков препарируют нерв на всем
протяжении до коленного сустава. Затем берут кусочек позвоночника, отрезают его от
тазовой кости и ножницами подрезают все веточки седалищного нерва. Отпрепарировав
нерв до коленного сустава, перерезают конечность выше и ниже коленного сустава и
получают нервно-мышечный препарат.
Работа №2. Опыты Гальвани.
Оборудование: Биметаллический пинцет, состоящий из медной и железной бранши,
препаровальный набор, пипетка, вата, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: убедиться в существовании биопотенциалов в тканях
А) первый опыт Гальвани (с металлом)
Ход работы: Готовят нервно-мышечный препарат двух задних лапок лягушки, не отделяя
их друг от друга. Подводя одну браншу биметаллического пинцета под корешки
крестцового отдела спинного мозга лягушки, стараясь при этом не касаться препарата
другой браншей. При соприкосновении второй бранши с мышцей бедра лягушки
возникает сокращение мускулатуры всего препарата, частота которого соответствует
частоте прикосновений.
Б) второй опыт Гальвани (сокращение без металла)
Ход работы: Часть мышцы нервно-мышечного препарата, прилегающую к коленному
суставу, повреждают и кладут препарат на стеклянную пластинку. На поврежденный
участок мышцы стеклянными крючками набрасывают нерв так, чтобы его средняя часть
касалась неповрежденной поверхности мышцы. Объясните причину сокращения мышцы.
Работа № 3. Вторичный тетанус (опыт Маттеучи).
Оборудование: стимулятор, препаровальный набор, электроды, раствор Рингера,
лягушка.
Ход работы: Готовят два препарата задних лапок лягушки. Нерв одного препарата
оставляют с кусочком позвоночника. Обе лапки укладывают на препаровальную дощечку.
Нерв одного нервно-мышечного препарата (с кусочком позвоночника) с помощью
стеклянного крючка помещают на электроды, которые соединены со стимулятором. На
мышцы этого препарата в продольном направлении набрасывают нерв второго нервномышечного препарата. Нерв первого нервно-мышечного препарата подвергают
ритмическому раздражению. Наблюдают тетаническое сокращение обеих лапок.
Работа № 4. Регистрация потенциала действия скелетной мышцы лягушки при
внеклеточном отведении.
Оборудование: усилитель постоянного тока, экранированная камера, осциллограф,
электростимулятор, препаровальный набор, электроды, ванночка.
Цель работы: пронаблюдать ПД мышцы лягушки на экране осциллографа и зарисовать в
тетрадь.
Ход работы: В парафиновую ванночку, находящуюся в экранированной камере,
помещают нервно-мышечный препарат. Нерв укладывают на электроды, соединенные с
электростимулятором (они являются раздражающими). Отводящие игольчатые электроды
вводят непосредственно в мышцу и соединяют со входом усилителя осциллографа. Подав
раздражающий импульс, наблюдают на экране осциллографа двухфазный потенциал
действия, определяют его амплитуду. Потенциалу действия предшествует появление
артефакта раздражения. Расстояние на экране осциллографа от артефакта до первого
компонента ПД будет соответствовать времени проведения возбуждения по препарату.
Работа № 5. Сравнение возбудимости нерва и мышцы (непрямое и прямое
раздражение мышцы)
Оборудование: миограф, стимулятор, электроды, препаровальный набор, кимограф,
раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: Сравнить возбудимость нерва и мышцы при оценке порога раздражимости.
Ход работы: Готовят нервно-мышечный препарат. Фиксируют его на препаровальном
столике. Накладывают одну пару электродов на мышцу, другую – на седалищный нерв.
Электроды соединяют через переключатель с выходом стимулятора. Постепенно
увеличивая амплитуду стимулирующих импульсов, определяют величину порогового
раздражения для нерва. Затем переключатель ставят в другое положение: чтобы
раздражение наносилось на мышцу, и определяют порог раздражения мышцы.
Работа № 6. Хронаксиметрия.
Оборудование: хронаксиметр, 10% раствор хлорида натрия, марлевые салфетки.
Цель работы: познакомиться с методом определения пороговой возбудимости тканей с
помощью специальных приборов (хронаксиметров).
Ход работы: индифферентный электрод хронаксиметра фиксируют на предплечье
испытуемого. Переключатель хронаксиметра устанавливают для измерения реобазы
(пороговое напряжение тока), при этом хронаксиметр генерирует импульсы тока большей
длительности. При напряжении тока 20-40 В находят точку, раздражение которой
активным электродом вызывает сокращение мышцы. Отмечают эту точку химическим
карандашом. Переводят реостат в нулевое положение. Устанавливают активный электрод
на отмеченную карандашом точку. Регистрируя реостатом напряжение тока, находят
величину порогового раздражения. Переводят переключатель с измерения реобазы на
измерение хронаксии и удваивают напряжение тока. Начиная с минимальных величин,
увеличивают длительность импульсов до появления сокращения мышцы и определяют
хронаксию.
Работа №7. Регистрация тетанического сокращения (зубчатого и гладкого тетануса)
на икроножной мышце лягушки. Оптимум и пессимум частоты раздражения.
Оборудование: миограф, кимограф, стимулятор, универсальный штатив, раствор Рингера,
лягушка.
Цель работы: Выявить зависимость характера сокращений поперечно-полосатой мышцы
от частоты ее ритмических раздражений.
Ход работы: Закрепляют препарат икроножной мышцы лягушки в миографе и смачивают
ее раствором Рингера. Включают стимулятор и раздражают мышцу одиночными
стимулами с частотой 1 Гц, регистрируют и доводят ее до величины, когда каждый
следующий импульс поступает на мышцу в фазу расслабления, регистрируют зубчатый
тетанус. Ручкой плавной регулировки увеличивают частоту стимуляции и записывают
гладкий тетанус. После этого продолжают увеличивать частоту раздражения и
регистрируют оптимум, а затем пессимум мышечного сокращения.
Работа №8. Регистрация электрической активности мышц предплечья человека
(электромиография).
Оборудование: электрокардиограф, электроды, марлевые салфетки, физ.раствор,
модифицированный ручной динамометр.
Цель работы: Ознакомиться с клиническим методом регистрации функциональной
активности скелетных мышц.
Ход работы: Для регистрации суммарной электрической активности мышц предплечья
человека кожу предплечья обрабатывают спиртом и размещают два активных накожных
электрода на расстоянии 3-5см друг от друга, заземляющий электрод разместить на
втором предплечье или на голени. В качестве электропроводной среды используют
марлевые салфетки, смоченные физиологическим раствором. Если регистрация ЭМГ
проводится на электрокардиографе, то необходимо установить его коммутатор в
положение “1 отведение”, к активным электродам присоединить штекеры красной и
желтой маркировки, а к заземляющему электроду с черной маркировкой. Регистрацию
электрической активности проводить при скорости лентопротяжного механизма, равной
50 мм/с в условиях покоя, а также при последовательном развитии усилия, величину
которого оценивают с помощью ручного динамометра, модифицированного для
исследования мышечной выносливости.
Работа №9. Доказательство первого закона проведения возбуждения по нерву (закон
анатомической и физиологической целостности нерва).
Оборудование: стимулятор, электроды, препаровальный набор инструментов, лоток,
вата, раствор Рингера, 2% раствор новокаина, лягушка.
Цель работы: Убедиться в необходимости сохранения физиологических свойств волокна
для проведения возбуждения.
Ход работы: Готовят нервно-мышечный препарат. Накладывают электроды на нерв и
включают стимулятор. Наблюдают сокращение икроножной мышцы. Затем на 5 минут
накладывают на один из участков нерва ватный тампон, смоченный 2% раствором
новокаина. Вновь включают стимулятор и отмечают, что теперь сокращения икроножной
мышцы нет. После этого ватный тампон убирают и обильно смачивают этот участок нерва
раствором Рингера. Через 5 минут раздражают нерв током и отмечают, что вновь
появились сокращения.
Работа №10. Двустороннее проведение возбуждения по нерву.
Оборудование: стимулятор, электроды, препаровальный набор инструментов, лоток,
вата, раствор Рингера, стеклянный крючок, дощечка, лягушка.
Цель работы: Пронаблюдать, как в условиях эксперимента двигательный нерв лягушки
способен к двустороннему проведению возбуждения.
Ход работы: Готовят препарат задних лапок лягушки. Далее поворачивают бедро задней
поверхностью кверху. Двумя большими пальцами раздвигают мышцы бедра и находят
седалищный нерв. Затем осторожно стеклянным крючком отпрепаровывают седалищный
нерв в нижней трети бедра примерно на расстоянии одного сантиметра. Препаровку нерва
необходимо проводить так, чтобы по возможности сохранить отходящие от него веточки к
четырехглавой мышце бедра. После того, как нерв отпрепарован, под него подводят
браншу ножниц и перерезают мышцы и бедренную кость. Препарат укладывают на
дощечку, а на нерв кладут электроды, которые соединены со стимулятором. Раздражают
нерв и наблюдают сокращение мышц.
Работа №11. Закон изолированного проведения возбуждения по нервному волокну.
Оборудование: стимулятор, электроды, препаровальный набор инструментов, лоток,
вата, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: Убедиться в наличии изолированного проведения возбуждения по нервным
волокнам.
Ход работы: Готовят препарат задних лапок лягушки. Взять на лигатуру (с одной
стороны) каждый из трех корешков седалищного нерва и перевязать их у места выхода из
позвоночника (выше лигатуры). За остаток позвоночника укрепить препарат в зажиме
штатива так, чтобы лапки свободно свисали. Раздражать каждый из трех корешков
поочередно тетанизирующим током от электростимулятора и наблюдать характер
движения лапки.
Работа №12. Локализация утомления в нервно-мышечном препарате.
Оборудование: стимулятор, кимограф, переключатель, электроды, препаровальный набор
инструментов, лоток, вата, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: Убедиться в опыте, что в нервно-мышечном препарате утомление
развивается скорее всего в мионевральном синапсе.
Ход работы: Готовят нервно-мышечным препарат, мышцу укрепляют в миографе, а нерв
укладывают на электроды. Писчик миографа подводят к кимографу. Переводят
выключатель в положение для непрямого раздражения мышцы, находят пороговую силу
раздражения, ручку регулировки частоты стимулятора ставят на 1 Гц, пускают кимограф и
записывают кривую утомления мышцы при непрямом ее раздражении. Как только
появляются отчетливые признаки утомления, т.е. амплитуда сокращений мышцы
становится заметно меньше исходной, быстро переводят переключатель в положение для
прямого раздражения мышцы и отмечают, что при прямом раздражении мышцы она
начинает сокращаться с первоначальной амплитудой.
Работа № 13. Нарушение передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе.
Оборудование: стимулятор, электроды, препаровальный набор инструментов, лоток,
лигатура, шприц на 1 мл, дитилин, лягушка.
Цель работы: Пронаблюдать в опыте за нарушением передачи возбуждения в нервномышечном синапсе.
Ход работы: Обездвиживают лягушку путем разрушения ЦНС. Прикалывают ее к
дощечке спинкой вверх. На обеих задних лапках делают продольный разрез кожи на
бедре, раздвинув бедренные мышцы находят седалищный нерв (не повредить сосуды).
Подводят лигатуру под оба седалищных нерва (не перевязывать). Обнажают “окном”
икроножные мышцы. Туго перевязывают бедренные мышцы одной из конечностей для
того, чтобы полностью нарушить кровообращение в них (седалищный нерв остается над
лигатурой). В спинной лимфатический мешок вводят 1,5 мл дитилина. Через 10-20 минут
раздражают поочередно ритмическим током седалищные нервы и наблюдают за
сокращением мышц бедра и голени. Наносят поочередно прямое раздражение на
икроножные мышцы обеих лапок и также наблюдают за сокращением мышц.
Тема 3: Внутренняя среда организма.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Понятие о внутренней среде организма. Жидкие среды и водные сектора организма.
Внесосудистые жидкие среды - интерстициальная, спинно-мозговая, синовиальная,
плевральная, перитонеальная, жидкая среда глазного яблока, слизь; их роль в обеспечении
жизнедеятельности организма. Лимфа, ее состав, количество, функции и механизм
образования.
2. Кровь - основные функции, состав, физико-химические свойства и механизмы
гомеостаза. Понятие о системе крови (Г.Ф. Ланг) и ее функциях. Состав крови (плазма,
сыворотка, форменные элементы) и
его количественная характеристика. Физикохимические свойства крови - вязкость, плотность, гематокритное число, электролитный и
белковый состав плазмы, осмотическое и онкотическое давление крови, кислотнощелочное равновесие, или КЩР (буферные системы крови, основные показатели КЩР,
методы их оценки). Механизмы поддержания гомеостаза - волюморегуляция,
осморегуляция, ионорегуляция, регуляция КЩР.
3. Физиология эритроцитов. Морфологические и физико-химические особенности
эритроцитов (сократительные белки мембран, эластические свойства эритроцитарных
мембран, деформируемость, агрегация и адгезия), их основные функции, содержание и
методы подсчета. Гемоглобин – виды, функции, строение, свойства, соединения, уровень
в крови, методы определения. Цветовой (цветной) показатель. Скорость оседания
эритроцитов (СОЭ) – природа процесса, метод определения СОЭ, клиническое значение.
Бета-адренозависимая СОЭ и ее возможности в диагностике акушерской патологии.
Понятие об эритроне.
Резистентность эритроцитов; гемолиз и его виды
(физиологический, осмотический, кислотный, иммунный). Современные представления об
эритропоэзе и его нервно-гуморальной регуляции (роль симпатической системы,
гипоксии, эритропоэтина
и других факторов). Обмен железа. Физиологический
эритроцитоз, условия и механизмы его развития. Эритропения и анемия.
4. Физиология лейкоцитов. Основные функции лейкоцитов. Виды лейкоцитов; их
абсолютное и относительное (лейкоцитарная формула) содержание, методы определения.
Физиологический лейкоцитоз, условия и механизмы его развития. Продолжительность
жизни
лейкоцитов.
Лейкопоэз и механизмы его регуляции. Физиологическая
характеристика (функции, состав, механизм действия) отдельных видов лейкоцитов нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, моноцитов
и лимфоцитов. Лейкопения и
лейкозы.
5. Иммунитет - общие представления. Физиология неспецифического иммунитета.
История изучения (Э. Дженнер, Л. Пастер, И.И. Мечников, П. Эрлих, К. Ландштейнер, Ф.
Бернет, П. Медавар, Р. В. Петров). Функция иммунитета. Виды иммунитета –
неспецифический (видовой, врожденный, или наследственный)
и
специфический
(приобретенный), гуморальный и клеточный, активный и пассивный, естественный и
искусственный. Органы иммунной системы. Неспецифический иммунитет и его
механизмы. Физиологическая характеристика (функция, место продукции, механизм
действия, модуляция
активности) основных компонентов гуморального
звена
неспецифического иммунитета фибронектина, лизоцима (N-ацетилмурамидазы),
интерферонов, системы
комплемента (белки классического и альтернативного пути
активации, белки мембрано-атакующего комплекса, регуляторные белки). Индукция
синтеза интерферонов (амиксин). Основные механизмы клеточного неспецифического
иммунитета - фагоцитоз и цитотоксический эффект (цитолиз, или киллинг), участие в
этих процессах нейтрофилов, макрофагов, базофилов и эозинофилов. Модуляторы
(активаторы и ингибиторы) фагоцитоза и цитолиза. Патология клеточного звена
неспецифического иммунитета.
6. Основы
специфического
иммунитета.
Антигены.
Главная система
гистосовместимости.
Общие представления о
гуморальном и клеточном звене
специфического иммунитета и его механизмах.
Понятие об антигенах - виды
(полноценные антигены; суперантигены; неполноценные антигены, или гаптены и
полугаптены),
химическая природа, детерминанты,
свойства.
Механизмы
нейтрализации и элиминиации антигенов. Способы представления антигена клеткам
иммунной системы - роль макрофагов, кооперативное взаимодействие макрофагов, Т- и
В-лимфоцитов в выдаче иммунного ответа. Вакцинация. Антигены организма. Антигены
эритроцитов и лейкоцитов. Главная система гистосовместимости, или система HLA
(human leucocyte antigens). Генетический контроль антигенного набора организма.
7. Общая характеристика гуморального звена специфического иммунитета.
Антитела. Иммуноглобулины.
Виды
В–лимфоцитов - предшественники
антителообразующих клеток (плазмоцитов), В-супрессоры, В-киллеры, В-клетки
иммунной памяти.
Основные
свойства и функции В-лимфоцитов. Клональноселекционная теория Ф. Бернета. Антитела - виды (иммуноглобулины класса Ig G, Ig M,
Ig A, Ig E, Ig D), строение, вариабильные и константные области, легкие и тяжелые цепи,
места связывания антигена, валентность, свойства, проницаемость плацентарного
барьера, механизм действия, функции, генетический контроль синтеза антител и фазы
иммунного ответа. Физиологическая характеристика
отдельных
видов
иммуноглобулинов. Моноклональные антитела. Специфические сыворотки.
8. Общая характеристика клеточного звена специфического иммунитета. Тлимфоциты, их виды (индукторы Т-хелперов, индукторы Т-супрессоров, хелперы,
киллеры, или цитотоксические лейкоциты, супрессоры, контрсупрессоры, Т-клетки
иммунной памяти),
свойства и функции. Механизм Т-клеточного иммунитета
(цитотоксический эффект, роль интерлейкинов).
Иммунный надзор, способы его
реализации, механизмы регуляции. Трансплантационный иммунитет. Иммунологическая
толерантность, ее виды и механизмы. Роль Т- и В - супрессоров в формировании
толерантности.
Нарушение
толерантности
(аутоиммунные
заболевания).
Иммунологическая толерантность при беременности. Регуляция
гуморального и
клеточного звена специфического иммунитета. Роль цитокинов
как медиаторов,
вырабатываемых клетками иммунной системы в регуляции иммунитета. Разновидности
цитокинов - монокины (секреты моноцитов и макрофагов) и лимфокины (секреты
лимфоцитов). Интерлейкины как разновидности лимфокинов - их виды (ИЛ-1,…ИЛ-8)
и функция.
9. Патология гуморального и клеточного звена специфического иммунитета.
Повышенная чувствительность к чужеродным агентам.
Гиперчувствительность
немедленного типа, или аллергическая
реакция (сывороточная анафилаксия,
сывороточная болезнь, сенная лихородка, бронхиальная астма, крапивница).
Гиперчувствительность замедленного
типа. Врожденные и приобретенные формы
иммунодефицита. Оценка иммунного статуса человека – гуморального и клеточного
звеньев неспецифического и специфического механизмов.
10. Изосерологические системы крови человека. История вопроса (К. Ландштейнер, А.
Виннер и др.). Групповые антигены и групповые антитела (врожденные и
приобретенные, полные и неполные). Групповые системы и их виды.
Групповая
система АВО – как основная серологическая система, определяющая совместимость
крови при ее переливании. Характеристика агглютиногенов (А- и В-) и агглютининов
(-. и -). Виды групп и их генетика, методы определения принадлежности крови по
системе АВО, правила переливания крови. Система резус – характеристика антигенов и
их
современная номенклатура; резус-фактор (антиген D), резус- принадлежность и
методы ее определения. Резус-антитела, или резус агглютинины, и механизм их
образования. Резус-несовместимость в системе «мать-плод» и ее иммунопрофилактика
по методу Р. Финна. Система Левис, система MNSs, система Р-р, система Келл, система
Даффи, система Кидд, система Лютеран, система I (система Ай), система Диего, система
Оберже, система Домброк и другие изосерологические системы крови. Главная система
гистосовместимости, или система HLA.
11. Переливание крови и кровезамещающие растворы. Современные представления
о переливании крови как клиническом методе лечения. Правила переливания. Донорство
и его виды. Плазмаферез и цитоферез. Препараты крови. Кровезамещающие растворы их виды и функции (полиглюкин, или декстран, желатиноль, гемодез, раствор РингераЛокка, раствор Кребса-Хенселейта и др.). Перфтораны и их использование в качестве
заменителей гемоглобина.
12. Физиология тромбоцитов. Строение тромобоцитов, их содержание в крови и
методы подсчета,
тромобоцитарные факторы, основные функции
тромбоцитов
(ангиотрофическая, адгезивно-агрегационная,
усиление сокращения миоцитов
поврежденных сосудов, участие в свертывании крови и фибринолизе). Тромбоцитопоэз
и его регуляция. Тробоцитопении и тромобцитопатии.
13. Гемостаз и его виды. Свертывающая система крови. Понятие о системе РАСК
(регуляции агрегатного состояния крови), гемостазе, свертывании (гемокоагуляции) и
фибринолизе.
Характеристика сосудистого и тромбоцитарного гемостаза (фазы
формирования тромобоцитарной пробки) и его регуляции.
Гемокоагуляционный
гемостаз, или процесс свертывания крови, - история открытия (А.А. Шмидт), основные
факторы, участвующие в свертывании крови (тканевые, плазменные, тромобоцитарные,
эритроцитарнные, лейкоцитарные), современная номенклатура факторов свертывания
крови (15 факторов), три фазы свертывания крови, внешний и внутренний механизмы
образования протромбиназы.
14. Фибринолитическая и противосвертывающая
системы крови. Регуляция,
патология и оценка гемостаза.
Фибринолиз
и
фибринолитическая система
(плазминоген, его
активаторы,
активаторы
кровяного активатора).
Противосвертывающие механизмы - естественные и искусственные антикоагулянты
прямого и косвенного
действия (гепарин, антитромбины, продукты деградации
фибриногена, гирудин, цитрат натрия, блокаторы синтеза коагулянтов, или кумарины).
Механизмы регуляции гемостаза
и текучести крови. Методы оценки гемостаза.
Патология гемостаза – тромбоцитопении, тромобоцитопатии, коагулопатии (гемофилия
А, гемофилия.В, гемофилия. С, другие виды гемофилий, синдром диссеминированного
внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром), тромбофилии (тромбозы).
II. Практическая часть:
Работа №1. Определение количества гемоглобина в крови по способу Сали
(гематиновый метод).
Оборудование:
гемометр
Сали,
пипетка,
скарификатор,
0,1
н
раствор
хлористоводородной кислоты, вата, спирт.
Цель работы: научиться определять количество гемоглобина по способу Сали и
оценивать результаты.
Ход работы: в среднюю пробирку гемометра наливают 0,1 н раствор хлористоводородной
кислоты до метки. Пипеткой от гемометра Сали набирают 0,02 мл крови (до метки) и
выдувают на дно пробирки. Содержимое пробирки перемешивают, оставляют на 5-10
минут для превращения гемоглобина в солянокислый гематин. Затем к содержимому
пробирки добавляют по каплям дистиллированную воду до тех пор, пока цвет
полученного раствора не будет одинаков с цветом стандарта (добавляя воду, раствор
перемешивают стеклянной палочкой). Цифра, стоящая на уровне мениска полученного
раствора, указывают на содержание гемоглобина в исследуемой крови в г%. Для перевода
в г/л полученную цифру умножают на 10.
Работа №2. Подсчет эритроцитов крови в камере Горяева.
Оборудование: микроскоп, счетная камера Горяева, 4 мл 3% раствора хлорида натрия,
капилляр от гемометра Сали, скарификатор, вата, спирт.
Цель работы: научиться определять количество эритроцитов в крови человека, оценивать
результаты.
Ход работы:
1. Покровное стекло притирают к стеклу камеры Горяева до появления ньютоновских
колец.
2. В пробирку налить 4 мл 3% раствора хлорида натрия.
3. Набрать в капиллярную пробирку от гемометра Сали до метки крови.
4. Осторожно выдуть кровь в пробирку с 3% раствором хлорида натрия и ополоснуть
капилляр этим же раствором. Содержимое пробирки тщательно перемешать.
5. Концом круглой стеклянной палочки взять из пробирки, наклонив ее каплю крови и
заполнить камеру Горяева.
6. Поместить камеру на предметный столик микроскопа под малое увеличение, найти
сетку счетной камеры и перевести тубус микроскопа на большое увеличение.
7. Подсчитать количество эритроцитов в 80 малых квадратах (объем каждого из них –
1/4000 мм3), расположенных по диагонали сетки (по 16 квадратов). При подсчете
используют правило Егорова: “относящиеся к данному квадрату считаются
эритроциты, лежащие как внутри квадратика, так и на его левой и верхней границах”.
Количество эритроцитов вычисляется по формуле:
Х = А*4000*200
80
в 1 мкл крови, для перевода в л * 106
где А - содержание эритроцитов в 80 малых квадратах; 200 – разведение; 4000- перевод на
содержание в 1 мкл крови
Работа №3. Вычисление цветового показателя крови.
Цель работы: определить степень насыщенности эритроцитов гемоглобином, оценить
результат.
Ход работы: Вычисление ЦП производится по формуле:
ЦП= __________3*Hb (г/л)___________________
3 первые цифры числа эритроцитов в млн.
Оценить полученные результаты.
Работа №4. Определение среднего содержания гемоглобина в эритроцитах (СГЭ).
Цель работы: определить степень насыщенности эритроцитов гемоглобином, оценить
результат.
Ход работы: Вычисление СГЭ производится по формуле:
СГЭ= содержание гемоглобина(г/л)_
число эритроцитов в л
Работа №4. Подсчет лейкоцитов крови в камере Горяева.
Оборудование: микроскоп, счетная камера Горяева, 0,4 мл 5% раствора уксусной
кислоты, подкрашенного метиленовой синью,
капилляр от гемометра Сали,
скарификатор, вата, спирт.
Цель работы: научиться определять количество лейкоцитов в крови человека, оценивать
результаты.
Ход работы:
1. Покровное стекло притирают к стеклу камеры Горяева до появления ньютоновских
колец.
2. В пробирку налить 0,4 мл 5% раствора уксусной кислоты,
подкрашенного
метиленовой синью.
3. Набрать в капиллярную пробирку от гемометра Сали до метки крови.
4. Осторожно выдуть кровь в пробирку с 5% раствором уксусной кислоты и ополоснуть
капилляр этим же раствором. Содержимое пробирки тщательно перемешать.
5. Концом круглой стеклянной палочки взять из пробирки, наклонив ее каплю крови и
заполнить камеру Горяева.
6. Поместить камеру на предметный столик микроскопа под малое увеличение, найти
сетку счетной камеры (лейкоциты удобнее считать при малом увеличении).
7. Подсчитать количество лейкоцитов в 100 больших квадратах (объем каждого из них –
1/250 мм3) Количество лейкоцитов вычисляется по формуле:
Х = В* 250*20
100
в 1 мкл крови, для перевода в л * 106
где В - содержание лейкоцитов в 100 больших квадратах; 20 – разведение; 250- перевод
на содержание в 1 мкл крови.
Работа №5. Определение групповой принадлежности крови.
Оборудование: тарелка, предметное стекло, набор стандартных сывороток I, II и III
групп, скарификатор, вата, спирт
Цель работы: научиться определять групповую принадлежность крови.
Ход работы: на планшетку (тарелку) наносят не смешивая по капле стандартной
сыворотки II и III групп (сыворотку I группы используют для контроля).В каждую каплю
сыворотки вносят небольшое количество крови (соотношение сыворотки и крови 10:1)
чистым углом предметного стекла и тщательно перемешивают. Через 5 минут отмечают, в
каких сыворотках произошла агглютинация.
Работа №6. Подсчет тромбоцитов крови в камере Горяева по способу Джавадяна.
Оборудование: микроскоп, счетная камера Горяева, разводящий раствор (на 100 мл
дистиллированной воды берут 3,8 г цитрата натрия, 0,57 г хлорида натрия, 0,15 г
метиленовой сини), капилляр от гемометра Сали, скарификатор, вата, спирт.
Цель работы: научиться определять количество тромбоцитов в крови человека,
оценивать результаты.
Ход работы:
1. Покровное стекло притирают к стеклу камеры Горяева до появления ньютоновских
колец.
2. В пробирку налить 4 мл раствора, предварительно прокипяченного и охлажденного. В
раствор добавляют 2-3 капли формалина.
3. Набрать в капиллярную пробирку от гемометра Сали до метки крови.
4. Осторожно выдуть кровь в пробирку с раствором и ополоснуть капилляр этим же
раствором. Содержимое пробирки тщательно перемешать и оставить на 15 мин для
прокрашивания тромбоцитов.
5. Концом круглой стеклянной палочки взять из пробирки, наклонив ее каплю крови и
заполнить камеру Горяева.
6. Поместить камеру на предметный столик микроскопа под малое увеличение, найти
сетку счетной камеры и перевести тубус микроскопа на большое увеличение.
7. Подсчитать количество тромбоцитов в 80 малых квадратах, расположенных (по 16
квадратов) по диагонали сетки. Количество тромбоцитов вычисляется по формуле:
Х = С*4000*200
80
в 1 мкл крови, для перевода в л * 106
Работа №7. Определение кровотечения по Дьюку.
Оборудование: скарификатор, фильтровальная бумага, секундомер.
Цель работы: познакомиться с методом оценки сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.
Ход работы: Проколоть мякоть ногтевой фаланги и засечь время. Через каждые 30 сек
фильтровальной бумагой снимать самостоятельно выступающие капли крови. Отметить
время остановки кровотечения. Норма: 1-3 минуты
Работа №8. Резистентность (ломкость) капилляров.
Оборудование: манжетка сфигмоманометра.
Цель работы: ознакомиться с манжеточной пробой Кончаловского – Румпеля – Лееде.
Ход работы: На коже верхней части ладонной поверхности предплечья очерчивают круг
диаметром 5 см. Накладывают на плечо этой же руки манжету сфигмоманометра и
поддерживают в ней в течение 5 мин давление 90 мм рт ст. Cнимают манжету и через 5
мин после восстановления кровообращения в руке подсчитывают петехии (точечные
кровоизлияния) в очерченном круге. Обращают внимание на размеры кровоизлияний.
Трактовка результатов: В норме - число петехий не превышает 10, диаметр не более 1мм
При выраженных тромбоцитопениях, тромбоцитопатиях и ангиопатиях количество
петехий увеличивается до 20 и более, нередко диаметр кровоизлияний более 1 мм.
Работа №9. Определение скорости свертывания крови по методу Моравитца.
Оборудование: предметное стекло, стеклянная палочка, скарификатор, вата, спирт.
Цель работы: научиться определять время свертывания крови.
Ход работы: На согретое в ладони предметное стекло наносят каплю крови диаметром 46 мм и каждые 30 сек опускают в каплю кончик стеклянного крючка. Начало свертывания
определяют по появлению первой фибриновой нити при вытаскивании палочки из капли.
Конец свертывания определяется по появлению желеобразного сгустка. Норма: 2-4
минуты.
Работа №10. Анализ значимости некоторых плазменных факторов для свертывания
крови.
Оборудование: чашка Петри, цитрат натрия, гепарин, тромбин, скарификатор, вата,
спирт.
Цель работы: оценить значение кальция, тромбина и гепарина в свертывании крови.
Ход работы: На чашку Петри наносят 4 больших капли крови. В первую каплю крови
добавляют 3 кристаллика цитрата натрия, затем хлористого кальция, во вторую - 3
кристаллика цитрата натрия, затем раствор тромбина, в третью - 3 кристаллика цитрата
натрия, в четвертую- раствор гепарина, затем раствор тромбина.
Работа №11. Гемокоагулография.
Оборудование: коагулограф, скарификатор, вата, спирт.
Цель работы: ознакомиться с методом коагулографии и анализом коагулограммы.
Ход работы: Откройте крышку термостата, достаньте ячейку и откройте ее. Произведите
прокол пальца, первую каплю удалите. Последующими каплями заполните основание
ячейки путем массирования пальца. Закройте крышку ячейки, установите ее в термостате,
закройте крышкой термостат. Нажмите на кнопку М (ВКЛ). Обработка записи по
диаграммной ленте:
А) время между двумя соседними вершинами импульсов 10 сек.
Б) начало свертывания – от начала исследования до первого колебания с уменьшенной
амплитудой
В) конец свертывания – от начала исследования до первого колебания с минимальной
амплитудой
Г) продолжительность свертывания- от первого колебания с уменьшенной амплитудой до
первого колебания с минимальной амплитудой
Д) начало ретракции и фибринолиза – от начала исследования до первого колебания с
увеличенной амплитудой, следующего после окончания свертывания.
Тема 4: Кровообращение. Сосуды и периферическое кровообращение.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общая морфо-функциональная характеристика системы кровообращения и
лимфообращения. История вопроса - У. Гарвей, М. Мальпиги, Д. Бернулли, К. Людвиг,
братья Цион (Людвиг и Илья), А. Фик, братья Вебер (Эрн и Эдуард), Ж. Пуазейль, Э.
Марей, К. Бернар, А.П. Вальтер, Ф.В. Овсянников, И.П. Павлов, В. Эйнтховен, Э.
Старлинг, А. Крог, Н.С. Коротков, Рива-Роччи
А.Ф. Самойлов, В.В. Парин, С.С.
Брюхоненко, Б.И.Ткаченко). Роль и место системы кровообращения и лимфообращения
в поддержании жизнедеятельности организма. Схема движения крови по сосудам,
основные показатели деятельности системы (систолический и минутный объемы
кровообращения, сердечный индекс, индекс кровообращения, потребление кислорода,
объем циркулирующей крови, время полного кругооборота крови и др.) и методы их
определения. Резервные силы сердца. Факторы здорового образа жизни,
предупреждающие нарушение деятельности системы кровообращения.
Эндокринная
функция сердца (атриопетин) и сосудов (простациклины, тромбоксаны, эндотелиальный
релаксирующий фактор, или NO, эндотелины и пр.).
2. Физиологические свойства миокарда.
Физиологическая характеристика
миокардиоцитов (предсердий и желудочков) и миоцитов проводящей системы мембранный потенциал, потенциал действия, ионная проницаемость, ионные насосы,
изменение возбудимости при генерации ПД, рефрактерность, механизм, химизм и энергетика сокращения миокарда, проведение возбуждения по миокарду.
3. Автоматия и проводящая система сердца. Морфофункциональная характеристика
узлов автоматии и проводящей системы сердца (синоатриальный узел, или узел КисФляка, атриовентрикулярный узел, или узел Ашофф - Тавара, пучок Гиса, волокна
Пуркинье, тракты Бахмана, эмбриональные пучки Кента, Паладино, Мегейма), природа
автоматии и ее функциональная роль.
Синусовая, или дыхательная,
аритмия.
Нарушение ритма сердца
- брадикардия, тахикардия, трепетание, мерцание,
экстрасистолия (нопотопные и гетеротопные экстрасистолы). Нарушения проводимости –
атриовентрикулярные блокады, блокада ножек пучков Гисса. Методы оценки состояния
водителя ритма и проводящей системы сердца.
4. Сердечный цикл и его физиологическая характеристика. Систола и диастола
предсердий, систола и диастола желудочков (периоды и фазы). Состояние клапанного
аппарата,
направление тока крови, уровень давления в полостях сердца в
соответствующие фазы цикла. Внешние
проявления сердечной деятельности
(электрические, звуковые, механические) на различных этапах сердечного цикла.
Фазовый анализ сердечного цикла (поликардиография) - методика проведения и
клиническое значение.
5. Общая характеристика основных методов
исследования сердечно-сосудистой
системы. Внешние проявления деятельности сердца и сосудов - электрические, звуковые,
механические, гемодинамические. Методы исследования – электрокардиография (общий
обзор), векторэлетрокардиография, фонокардиография, выслушивание тонов сердца, или
аускультация, баллистокардиография, апекскардиография, эхокардиография (Мсканирование, В- сканирование , V-сканирование, допплерометрия), зондирование
полостей сердца, прямые и косвенные методы регистрации артериального и венозного
давления,
сфигмография,
флебография,
артериальная
осциллография,
тахоосциллография, плетизмография и реография, поликардиография.
6. Электрокардиография как основной метод исследования деятельности сердца.
Теоретические основы метода. Характеристика
метода электрокардиографии аппаратурное оснащение, техника регистрации ЭКГ, стандартные (I, II и III) отведения,
усиленные однополюсные отведения (aVR, aVL, аVF), грудные отведения (V1- V6),
отведения по Небу, пищеводное отведение, другие отведения. Характеристика, природа
и клиническое значение основных элементов ЭКГ - зубцов (Р, Q, R, S, T), интервалов (РQ, QRS, QRST) и сегментов (ST). Систолический показатель.
Электрическая ось
сердца. Нормальные показатели ЭКГ (с учетом вида отведений). Функциональные
пробы при ЭКГ. Велоэргометрия и ЭКГ. Основные ЭКГ-признаки нарушения работы
сердца. Холтеровское мониторирование. Интервалокардиография, или вариационная
пульсометрия по Р.М. Баевскому.
7. Физиологические основы движения крови по сосудам (системная гемодинамика).
Понятие о системном
и региональном кровотоке. Основной закон системной
гемодинамики о соотношении между объемной скоростью кровотока (Q), величиной
градиента кровяного давления (Р2-Р1) и сопротивлением току крови (R) Периферическое
сопротивление. Формула Пуазейля. Линейная скорость кровотока (V). Изменение
основных гемодинамических показателей по ходу сосудистого русла (объемной и
линейной скоростей, давления, общей поперечной площади сосудов). Функциональная
классификация кровеносных сосудов по Б. Фолкову (упруго-растяжимые сосуды, или
сосуды «компрессионной камеры»
резистивные, нутритивные, емкостные и
шунтирующие сосуды)
и по Б.И. Ткаченко.
Функциональная классификация
лимфатических сосудов.
8. Кровяное давление в большом круге кровообращения. Основные показатели
артериального давления (систоличекое, диастолическое, пульсовое, среднее, боковое,
динамическое) и методы его определения. Артериальный пульс и его регистрация
(сфигмография). Пульсовая волна, скорость ее распространения и методы оценки.
Гипертензия и гипертоническая болезнь; гипотония. Венозное давление (центральное и
периферическое) и методы его определения. Венозный пульс и методы его определения
(флебография). Факторы, влияющие на величину кровяного давления. Сосудистый тонус.
Физиологические особенности гладких мышц сосудов (артерий, артериол, венул и вен).
9. Особенности движения крови по различным участкам сосудистой системы.
Особенности движения крови по крупным (упруго-растяжимым) сосудам, или по сосудам
высокого давления. Регистрация артериального давления методом Рива – Роччи, Н.С.
Короткова. Особенности движения крови по резистивным сосудам, или сосудам,
стабилизирующим давление. Микроциркуляторное русло, микроциркуляция
и
физиология капиллярного кровотока - понятие о тканевом функциональном элементе
(А.М. Чернух), классификация кровеносных капилляров, механизмы регуляции просвета
капилляров («дежурные» капилляры, распределители капиллярного кровотока) и их
проницаемости, транскапиллярный обмен, его виды и механизмы (диффузия,
фильтрация, реабсорбция). Суточный объем фильтрации и реабсорбции воды в
капиллярах
большого круга кровообращения; факторы, влияющие
на него.
Транскапиллярный транспорт кислорода и углекислого газа. Особенности движения
крови по емкостным (аккумулирующим) сосудам и кровяным депо. Физиологическое
значение депо крови. Механизмы венозного возврата крови к сердцу. Особенности
кровотока в шунтирующих сосудах и в резорбтивных, или лимфатических, сосудах
(структурные особенности лимфатических сосудов; лимфообразование; механизмы его
регуляции, факторы, обеспечивающие лимфоток).
10. Основные механизмы регуляция деятельности сердца.
Общие принципы
регуляции системы
кровообращения.
Классификация
механизмов
регуляции
деятельности сердца. Внутриклеточные механизмы. Гетерометрические (закон Франка Старлинга) и гомеометрические (феномен Анрепа, или зависимость силы сокращения от
противонагрузки; явление лестницы Боудича, или зависимость силы сокращения от
частоты сокращения сердца) механизмы саморегуляции сердца. Гуморальные механизмы
регуляции сердечной деятельности.
(катехоламины, йодсодержащие гормоны
щитовидной железы, ионы К+ и Са2+) . Внутрисердечные периферические рефлексы (М.Г.
Удельнов, Г.И. Косицкий). Симпатические и парасимпатические эфферентные нервы
сердца, их влияние на частоту и силу сердечных сокращений, на возбудимость и
проводимость
сердечной
мышцы (хронотропные, инотропные, батмотропные и
дромотропные эффекты).
Рефлекторная регуляция
деятельности сердца рефлексогенные зоны; спинальные, бульбарные, гипоталамические, мозжечковые
и
корковые центры регуляции сердечной деятельности; безусловные (кардиокардиальные,
вазокардиальные, висцерокардиальные)
и условные сердечные
рефлексы.
Экстроцептивные и интероцептивные влияния на сердце. Основные сердечные рефлексы,
имеющие клиническое
значение (рефлекс
Данини- Ашнера, ортостатический и
клиностатический рефлекс). Изменение работы сердца при мышечной деятельности в
зависимости от ее мощности.
11. Основные механизмы регуляции системного кровотока. Классификация
механизмов регуляции системного кровотока. Функциональная система управления
кровяным давлением (по К.В. Судакову). Объекты регулирования. Вазоконстрикция и
вазодилатация - их механизмы и функциональное значение. Местные механизмы
регуляции сосудистого тонуса. Гуморальные факторы регуляции сосудистого тонуса катехоламины, ренин-ангиотензиновая система,
альдостерон, вазопрессин (АДГ),
эндотелины, эндотелиальный релаксирующий фактор (окись азота, или NO), гистамин,
серотонин, брадикинин, простагландины, половые гормоны, эндогенные модуляторы Мхолинореактивности и бета-адренореактивности миоцитов сосудов. Нервная регуляция
сосудистого тонуса - эфферентные нервы сосудов (симпатические; парасимпатические;
нехолинергические, неадренергические); рефлексогенные зоны; спинальные, бульбарные,
гипоталамические, мозжечковые
и корковые центры регуляции тонуса сосудов;
сосудодвигательный центр и его отделы (депрессорный и прессорный), безусловные и
условные сосудистые
рефлексы.
Основные механизмы регуляции системного
кровообращения в зависимости от времени их активации - механизмы кратковременного
действия (барорецепторный рефлекс, хеморецепторный рефлекс, рефлекс на ишемию
мозга), промежуточные
регуляторные механизмы (изменение транскапиллярного
обмена, релаксация напряжения стенки сосудов, ренин-ангиотензиновый механизм) и
механизмы длительного действия (почечная контролирующая система, вазопрессиновый
механизм).
12. Органное кровообращение и механизмы его регуляции.
Особенности
коронарного и мозгового кровотока. Общее представление о региональном кровотоке и
механизмах
его регуляции (местных, гуморальных и рефлекторных). Методы
исследования органного кровотока (органная реография, окклюзионная плетизмография,
ультразвуковая и электромагнитная флоуметрия). Коронарный кровоток
- его
интенсивность в систолу и диастолу, в условиях покоя и при мышечной нагрузке,
механизмы адренергической и холинергической регуляции; оценка его эффективности
(функциональные пробы) и
клинические признаки
его недостаточности. Мозговое
кровообращение – его особенности;
миогенный, метаболический и нейрогенный
механизмы регуляции, методы оценки мозгового кровотока, патология мозга, связанная с
нарушением мозгового кровообращения
13. Особенности
регионального кровотока в скелетных
мышцах,
коже,
пищеварительном тракте, почках и в малом круге кровообращения. Кровоток в
скелетных мышцах в условиях покоя и мышечной активности; рабочая гиперемия и ее
механизмы; процессы перераспределения кровотока. Кожный кровоток - основная
функция, участие в терморегуляции и волюморегуляции; особенности при мышечной
деятельности. Чревный кровоток - его особенности; зависимость от интенсивности
пищеварения и физической нагрузки. Особенности печеночного кровотока - портальная
система кровотока, участие в образовании желчи и детоксикационной функции
печени. Регуляция чревного и печеночного кровотока. Почечный кровоток особенности коркового и мозгового кровотока, их функциональное назначение;
регуляция интенсивности коркового и мозгового кровотока и участие в этом процессе
ренин - ангиотензиновой системы. Особенности кровообращения в малом круге показатели кровяного давления и механизмы, препятствующие
их росту (рефлекс
Китаева, или вено-пульмональный рефлекс; рефлекс Генри-Гауэра, или предсерднопульмональный рефлекс;
рефлекс
Парина, или вазоконстрикторный
рефлекс).
Зависимость перфузии легких от их вентиляции (альвеолярно-капиллярный «рефлекс») и
от позы человека. Отек легкого.
II. Практическая часть:
Работа №1. Прослушивание тонов сердца, записанных на магнитофон.
Оборудование: магнитофон.
Цель работы: прослушать и проанализировать звуки сердца. Определить I и II тон.
Ход работы: Прослушать тоны сердца, записанные на магнитофон.
Работа №2. Выслушивание (аускультация) тонов сердца.
Оборудование: фонендоскоп.
Цель работы: Научиться проводить аускультацию тонов сердца.
Ход работы: Выслушивание тонов сердца производится в 5 точках: 1) на верхушке (в
пятом межреберье по левой среднеключичной линии, где лучше выслушиваются звуки
митрального клапана; 2) во втором межреберье справа от грудины- проекция полулунных
клапанов аорты; 3) во втором межреберье слева от грудины- проекция полулунных
клапанов легочной артерии; 4) в четвертом межреберье справа от грудины- проекция
трехстворчатого клапана; 5) в четвертом межреберье слева от грудины (точка БоткинаЭрба), где проецируются звуки митрального и аортального клапанов. Провести
аускультацию в указанных точках, описать кинетику клапанов в различные фазы
сердечного цикла.
Работа №3. Пальпация пульса на лучевой артерии.
Цель работы: определить частоту и ритмичность пульса.
Ход работы: На дистальную часть предплечья испытуемого в области лучевой артерии
наложить четыре пальца и слегка надавить ими на предплечье до появления ощущения
пульсации сосуда под пальцами. Сосчитать число пульсовых колебаний артерии и по
интервалу между отдельными пульсовыми колебаниями определить ритмичность пульса.
Работа №4. Фонокардиография.
Оборудование: полиграф, микрофон.
Цель работы: ознакомиться с методом регистрации фонокардиографии, научиться
анализу ФКГ.
Ход работы: Укрепить микрофон в одной из точек, указанных в предыдущей работе.
Записать ФКГ.
Работа №5. Баллистокардиография
Оборудование: электрокардиограф, баллистокардиографическая приставка, кушетка.
Цель работы: познакомиться с методом изучения сократительной деятельности сердца
при помощи баллистокардиографической приставки.
Ход работы: Испытуемого укладывают на кушетку, устанавливают под нижние трети
голеней специальные катки или валик с песком, чтобы пятки были приподняты над
поверхностью тела на 5-8 см. Затем подключают баллистокардиографическую приставку,
согласно руководству, прилагаемому к прибору. Запись производится на скорости 50 мм/с
при усилении 20 в I отведении.
Работа №6. Фазовый анализ сердечной деятельности.
Оборудование: полиграф, электрокардиографический блок, фонокардиографический
блок, сфигмографический блок.
Цель работы: ознакомиться с поликардиографическим методом исследования фаз
сердечного цилка.
Ход работы: Испытуемому накладывают на конечности электроды для ЭКГ, над
областью верхушки сердца укрепляют микрофон для ФКГ и в области проекции сонной
артерии фиксируют датчик для сфигмографии. Запись производится на скорости 100 мм/с,
ЭКГ регистрируется во II стандартном отведении. Для фазового анализа сердечного цикла
определяют длительность следующих интервалов:
1) R-R (по ЭКГ)
2) I-II тон (по ФКГ)
3) c-e (по СФГ)
4) e-f (по СФГ)
5) Q-I тон (по ЭКГ и ФКГ)
С помощью этих данных можно рассчитать длительность некоторых фаз сердечного
цикла и величину межфазовых показателей по формулам:
1) Длительность сердечного цикла СЦ= R-R
2) Длительность фазы асинхронного сокращения АС= Q-I тон (в норме 0,04-0,07с)
3) Длительность фазы изометрического сокращения IС= (I-II тон) - c-e (в норме 0,020,05с)
4) Длительность периода напряжения Т= АС+IС (в норме 0,06-0,11с)
5) Длительность периода изгнания Е= c-e (в норме 0,21-0,31 с)
6)
7)
8)
9)
Длительность механической систолы Sm= IС+ Е (в норме 0,23-0,34 с)
Длительность общей систолы Sо= Т+Е (в норме 0,24-0,39 с)
Длительность дисталы желудочков Д= СЦ- Sо (в норме 0,37-0,7 с)
Длительность протодиастолы Р= e-f (в норме 0,02-0,05 с)
Работа №7. Влияние раздражения ваго-симпатического ствола на сердце лягушки.
Оборудование: электростимулятор, миограф, рычажок Энгельмана, кимограф,
препаровальная дощечка, набор препаровальных инструментов, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: пронаблюдать в эксперименте особенности влияний блуждающего и
симпатического нервов на сердце лягушки.
Ход работы: Обездвиживают лягушку, разрушая головной и спинной мозг и фиксируют
ее на дощечке. Обнажают сердце, проводя разрез по переднему краю нижней челюсти.
Находят сосудисто-нервный пучок, который включает: яремную вену, блуждающий и
симпатический нервы. Отпрепаровывают сосудисто-нервный пучок и накладывают на
него лигатуру на расстоянии от сердца, перерезают таким образом, чтобы периферический
конец сосудисто-нервного пучка остался на лигатуре. Дощечку с лягушкой укрепляют в
штативе. Серфином захватывают верхушку сердца. Под нерв подводят электроды.
Записывают на кимографе сокращения сердца до раздражения нерва, затем раздражают
нерв серией импульсов с частотой 20-30 Гц в течение 5-10 сек. Слабое раздражение нерва
вызывает уменьшение силы и частоты сокращений сердца, более сильное раздражение
приводит к остановке сердца. Наблюдают восстановление сердечной деятельности,
продолжая запись до тех пор, пока она не вернется к исходной. После остановки сердца,
вызванной раздражением ваго-симпатического нерва, сила и частота сокращений
возвращается к норме, а затем на некоторое время увеличивается. Это явление возникает
вследствие возбуждения симпатических волокон. Они раздражались вместе с
парасимпатическими, но связи с тем, что они имеют больший латентный период и эффект
их раздражения возникает позже и длится долго.
Работа №8. Рефлекс Гольца (на лягушке).
Оборудование: препаровальная дощечка, набор препаровальных инструментов, раствор
Ринегера, лягушка.
Цель работы: убедиться в наличии рефлекторной регуляции деятельности сердца
(влияние с экстерорецепторов).
Ход работы: у лягушки удаляют головной мозг, отрезая ей голову тотчас позади глаз.
Прикалывают лягушку к дощечке брюшком кверху. Обнажают сердце, делая небольшое
окошко в грудной стенке. Выждав 10-15 минут ручкой пинцета в быстром темпе наносят
несколько ударов по животу. Сердце на некоторое время останавливается. После того, как
сокращения сердца восстанавливается, разрушают ЦНС и снова повторяют опыт.
Работа №9. Рефлекс Данини-Ашнера.
Цель работы: убедиться в наличии рефлекторной регуляции деятельности сердца у
человека.
Оборудование: секундомер.
Ход работы: у испытуемого определяют по пульсу исходную частоту сердечных
сокращений. Экспериментатор через салфетки большими и указательными пальцами рук в
течение 10 с медленно надавливает на глазные яблоки (без болевого раздражения). Во
время надавливания и сразу после него вновь подсчитывают частоту сердечных
сокращений.
Трактовка результатов: нормальная вегетативная реактивность – замедление на 6-12
ударов в минуту. Сильное замедление (парасимпатическая, вагальная реакция) – более 12
ударов в минуту, слабое замедление (симпатическая реакция) - менее 6 ударов в минуту.
Работа №10. Реография.
Оборудование: полиграф, реографические датчики.
Цель работы: ознакомиться с определением минутного объема кровотока методом
тетраполярной реографии.
Ход работы: У пациента, находящегося в положении лежа места наложения электродов
тщательно обезжирить спиртом и просушить. Наложить электроды на шею и на грудную
клетку на уровне мечевидного отростка и подключить к входной колодке.
Зарегистрировать на полиграфе реограмму и дифференцированную реограмму при
скорости 50 мм/с.
Работа №11. Регистрация артериального пульса.
Цель работы: ознакомиться с методом регистрации сфигмограммы.
Ход работы: Укрепить сфигмографический датчик над сонной или лучевой артерией.
Работа №12. Расчет минутного (МОК) и систолического объемов (СОК) крови.
Цель работы: рассчитать по формуле Старра МОК и СОК.
Ход работы: Определить величину АД и частоту пульса у испытуемого в состоянии
покоя и при физической нагрузке (20 приседаний за 30 сек). Рассчитать по формулам:
СОК = 100 + 0,5 ПД – 0,6 В – 0,6 ДД
МОК= СОК * ЧСС, где ПД – пульсовое давление; ДД – диастолическое давление; Ввозраст
Тема 5: Физиология дыхания.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Основные функции дыхания и показатели внешнего дыхания. История
изучения вопросов физиологии дыхания (Р. Майер, Э. Гоппе-Зейлер, Э. Геринг,
М.Флуранс, М. Холл, Ф. Дондерс, А.М. Филомафитский, И.М. Сеченов, Д. Холдейн, К.
Гейманс, А.Крог, Д. Баркрофт, О. Варбург, К. Хейманс, М.В. Сергиевский).
Дыхательная функция легких. Понятие о дыхании и его этапах. Внешнее и внутреннее
дыхание. Значение дыхания для организма. Потребность организма в кислороде и
выделении углекислого газа при различных физиологических состояниях. Методы
определения потребления кислорода и выделения углекислого газа. Дыхательный
коэффициент, его применение при оценке энерготрат организма методом косвенной
биокалориметрии.
Минутный объем дыхания (МОД) и его составляющие. Частота
дыхательных циклов. Резервные возможности внешнего дыхания
- максимальное
потребление кислорода (МПК) и максимальная вентиляция легких (МВЛ); методы их
определения. Недыхательные (выделительная, эндокринная, поддержание рН) функции
легких.
2. Вентиляция легких (механизм вдоха и выдоха). Общий функциональный план
дыхательного аппарата. Легкие и их дыхательные элементы. Дыхательный цикл
(дыхательная периодика) и его характеристика. Биомеханика внешнего дыхания изменения объема грудной полости при вдохе и выдохе, изменение внутриплеврального и
внутрилегочного давления при вдохе и выдохе, модель Дондерса, отрицательное давление
в грудной полости и его значение, механика акта вдоха и выдоха. Характеристика
инспираторной
и экспираторной
мускулатуры
(виды мышц, их иннервация).
Энергетическая стоимость работы
дыхательной мускулатуры в зависимости от
параметров внешнего дыхания. Дыхательный
объем. Анатомическое
мертвое
пространство. Вентиляция легких и ее неравномерность в разных отделах органа.
Целесообразность
введения понятий о легочной и альвеолярной
вентиляции.
Пневмоторакс
как проявление
разгерметизации грудной клетки. Опасность
проникающих ранений грудной клетки (для дыхательной функции) Механизм нарушения
вентиляции легких при закрытом и открытом пневмотораксе, первая медицинская
помощь. Искусственное дыхание и искусственная вентиляция легких (ИВЛ).
3. Методы исследования внешнего дыхания и основные легочные объемы и
емкости. Пневмография, спирометрия, спирография, пневмотахометрия – как основные
клинические методы оценки функционального состояния внешнего дыхания. Индекс
Тиффно. Четыре первичных легочных объема (дыхательный объем, резервный объем
вдоха, резервный объем выдоха, остаточный объем легких) и четыре легочных емкости
(общая емкость легких, жизненная емкость легких, емкость вдоха и функциональная
остаточная емкость легких) - методы их определения, должные величины и значение в
комплексной оценке внешнего дыхания. Понятие об анатомическом, альвеолярном и
физиологическом (функциональном) мертвых пространствах.
4. Физиология дыхательных путей
и респираторное сопротивление.
Морфофункциональные особенности верхних и нижних дыхательных путей. Генерации
бронхов (классификация Э.Р. Вейбеля). Физиологические особенности мерцательного
эпителия и гладких мышц трахеи и бронхов. Местная, гуморальная и нервная
(симпатическая и парасимпатическая) регуляция просвета дыхательных путей. Влияние
эндогенных хемомодуляторов на М-холинореактивность и 2-адренореактивность
гладких мышц дыхательных путей.
Объемная и линейная скорость воздушного
потока в различных участках дыхательных путей. Респираторное сопротивление и его
компоненты (эластическое и резистивное сопротивления). Эластическое сопротивление,
единица его измерения (эластанс) и факторы, влияющие на его величину - эластическая
тяга легких (эластичность альвеолярной ткани; поверхностное натяжение альвеол за счет
сурфактанта) и эластическая тяга грудной клетки. Зависимость
эластического
сопротивления от параметров внешнего дыхания и легочной патологии. Растяжимость
легких.
Резистивное (неэластическое)
сопротивление и его компоненты аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, динамическое
и инерционное
сопротивление перемещающихся тканей. Зависимость величины аэродинамического
сопротивления от характера (ламинарное, турбулентное), скорости и вязкости
воздушного потока
и
параметров
(длина и
радиус) дыхательных путей.
Аэродинамическое сопротивление на разных фазах дыхательного цикла и при легочной
патологии (бронхиальная астма). Коллатеральная вентиляция легких.
5. Регуляция дыхания. Поддержание газового состава организма за счет организации
дыхательной периодики как основная задача функциональной системы регуляции
дыхания. Паттерны дыхания в условиях нормы и патологии - эйпноэ, апноэ, тахипноэ,
брадипноэ, гаспинг (терминальное дыхание), атактическое и апнейстическое (апнейзис)
дыхание, дыхание Чейн-Стокса, дыхание Биота, дыхательная апраксия, нейрогенная
гипервентиляция (гиперпноэ). Произвольное изменение глубины и частоты дыхания.
Влияние на параметры внешнего дыхания газового состава и рН артериальной крови.
Изменение вентиляции легких при гиперкапнии и гипоксии. Опыты Фредерика с
перекрестным кровообращением. Классические представление о механизмах регуляции
дыхания, или модель Питтса - дыхательный, пневмотаксический и апнейстический
центры, корковые центры дыхания, хеморецепторы (чувствительные к гиперкапнии,
гипоксии и ацидозу). Современная концепция регуляции дыхания, или модель Брэдли
и соавторов (1975), - центральный механизм дыхания (ЦМД) и его составляющие генератор центральной инспираторной активности и механизм выключения инспирации.
Нейронная организация ЦМД (нейроны продолговатого мозга, моста, гипоталамуса,
мозжечка и
коры больших полушарий и их связь с альфа - мотонейронами
дыхательной мускулатуры). Роль
медуллярных хеморецепторов, хеморецепторов
аортальной и каротидной зон, механорецепторов растяжения легких и мышечных
рецепторов в регуляции работы ЦМД. Механорецепторный рефлекс Геринга-Брейера.
Хеморецепторные
рефлексы.
Значение ирритантных и юкстаальвеолярных
механорецепторов легких в регуляции дыхания и инициации защитных (чихание, кашель) и патологических (одышка) дыхательных рефлексов. Условнорефлекторная и
произвольная регуляция дыхания. Взаимодействие ЦМД с другими центрами головного
мозга. Особенности регуляции дыхания при различных условиях (при глотании, артикуляции и фонации, при мышечной работе, в условиях повышенного и пониженного
атмосферного давления). Храп во сне. Рациональные способы дыхания. Первый вдох
новорожденного. Физиологические основы действия смеси девяносто шести процентного
кислорода и четырехпроцентного СО2 (карбогена).
6. Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Процентное содержание и
парциальное давление кислорода, углекислого газа и азота в атмосферном, альвеолярном
и выдыхаемом воздухе. Относительное постоянство состава альвеолярного воздуха.
Содержание (в мл/л и в объемных процентах) и парциальное напряжение этих газов в
артериальной и венозной крови, в межклеточной среде и в клетках. Парциальные
газовые градиенты и их значение для
газообмена в легких. Обмен газов как
результирующая трех процессов – вентиляции легких, перфузии легких (легочного
кровотока) и диффузии газов. Особенности диффузии газов между альвеолярным
воздухом и капиллярами легких - структура и свойства легочной мембраны;
диффузионная поверхность,
закон диффузии Фика, коэффициент диффузии газов
(диффузионная проводимость), диффузионная способность легких для кислорода и
углекислого газа. Соотношение между вентиляцией легких и легочным кровотоком, или
вентиляционно-перфузионный коэффициент; его зависимость от позы человека и других
факторов. Альвеолярное, анатомическое и физиологическое мертвые пространства.
7. Транспорт кислорода кровью и обмен кислорода между кровью и тканями.
Фракция физически растворенного кислорода - закон Генри-Дальтона, коэффициент
Бунзена, зависимость объема фракции
от парциального напряжения кислорода,
гипербарическая оксигенация. Химически связанный кислород характеристика
гемоглобина и его отдельных форм,
«число Хюффнера», зависимость сродства
гемоглобина к кислороду от
рО2 (кривая диссоциации оксигемоглобина, или
сатурационная кривая), от рСО2, рН, температуры среды (эффект Бора, или сдвиг кривой
диссоциации оксигемоглобина) и содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата.
Кислородная емкость крови. Коэффициент утилизации О2 в разных условиях. Диффузия
кислорода из капилляров к клеткам-потребителям. Модель А. Крога. Депонирование
кислорода в мышечных
клетках и роль миоглобина.
Гипоксия, гипоксемия и
гипероксия.
Токсичность кислорода. Перекисное окисление липидов. Эндогенные
антиоксиданты. Оксигемометрия и оксигемография. Горная болезнь. Особенности
дыхания под водой. Кессонная болезнь.
8. Транспорт углекислого газа кровью и обмен углекислого газа между тканями
и кровью. Механизм переноса СО2 из клеток в кровь. Транспорт СО2 кровью. Фракции
СО2 в крови - физически растворенный СО2, связанный с гемоглобином (карбгемглобин),
связанный ионами Na+ и К+.(бикарбонаты). Роль эритроцитов и карбоангидразы в
транспорте СО2 - химические процессы, протекающие в венозной и артериальной крови
при транспорте СО2 . Хлоридный сдвиг (сдвиг Хамбургера). Зависимость связывания СО2
от рСО2, рО2 и уровня оксигемоглобина (эффект Холдена). Транспорт СО2 и кислотнощелочное равновесие (КЩР).
Оценка КЩР по методу Аструпа. Роль легких в
подержании КЩР.
II. Практическая часть:
Работа №1. Демонстрация модели Дондерса.
Оборудование: модель Дондерса (использование вместо легких надувного шарика,
который помещается в герметичную стеклянную банку, дном которой является резиновая
диафрагма. Шарик соединен со стеклянной трубкой.
Цель работы: уяснить механизмы поступления воздуха в легкие при вдохе и выхода
воздуха из легких при выдохе.
Ход работы: Оттягивая резиновую диафрагму, которая является дном склянки, вниз,
создают разрежение внутри этой склянки. Наблюдают за шариком. Затем возвращают
диафрагму на прежнее место, так же наблюдая за состоянием шарика.
Работа №2. Измерение подвижности грудной клетки на вдохе-выдохе.
Оборудование: сантиметровая лента
Цель работы: научиться определять подвижность грудной клетки.
Ход работы: измеряют окружность грудной клетки на уровне подмышечных впадин на
максимальном вдохе и выдохе. Разница между вдохом и выдохом, выраженная в см,
составляет подвижность грудной клетки. В норме у муж 7-10 см, у жен 5-8 см
Работа №3. Спирометрия.
Оборудование: спирометр.
Цель работы: научиться определять и оценивать ЖЕЛ.
Ход работы: надеть мундштук на прибор. Произвести глубокий вдох из атмосферы и
сделать выдох в прибор.
Должная ЖЕЛ вычисляется по формулам:
Для мужчин: ДЖЕЛ=(27,63 – 0,112  возраст в годах)  рост, м
Для женщин: ДЖЕЛ = (21,78 – 0,101 возраст в годах)  рост,м
Определить ДЖЕЛ по таблицам. Рассчитать процент отклонения полученных данных
(истинной ЖЕЛ) от должных величин. В норме отклонение не должно превышать 15 %.
Результаты представить в таблице:
Истинная ЖЕЛ
ДЖЕЛ (по таблице)
ДЖЕЛ (по формуле) Процент
отклонения
Проба
Работа №4. Спирография.
Оборудование: метатест -1
Цель работы: ознакомиться с методом спирографии, производимой с помощью прибора
метатест-1.
Ход работы: Записать спокойное дыхание в течение 1 мин. После этого произвести
максимальный вдох и выдох. Вклеить полученную спирограмму в протокол и рассчитать
по спирограмме: ДО, РО вдоха, РО выдоха, ЖЕЛ, МОД, ЧД, КВЛ, ФОЕ.
ФОЕ = РО выдоха + ОО ; за ОО принять значение, равное 1000 мл
КВЛ= ДО - ОВП
мл
ФОЕ
за ОВП (объем вредного пространства) принять значение, равное 150
Работа №5. Определение индекса Тиффно.
Оборудование: метатест -1
Цель работы: ознакомиться с определением бронхиальной проходимости, используя
индекс Тиффно.
Ход работы:. Произвести запись форсированного выдоха при скорости 1200 мм/мин (20
мм/с). Для этого попросить испытуемого сделать глубокий вдох, задержать дыхание и
затем быстро и резко выдохнуть. Произвести расчет индекса Тиффно (ИТ) по полученной
записи.
ИТ= ОФВ 1 * 100
ЖЕЛ
В норме ИТ должен быть не менее 60-70 %
Работа №6. Пневмотахометрия.
Оборудование: пневмотахометр ПТ-2
Цель работы: научиться определять объемную скорость воздушного потока при
форсированном дыхании и оценивать результаты.
Ход работы: пневмотахометр состоит из манометра и датчика - полой металлической
трубки с пластмассовым наконечником, внутри которой имеется перегородка с
отверстием (диафрагмой). До и после диафрагмы имеется сообщение с манометрической
системой. Чем больше скорость воздушного струи в трубке до и после диафрагмы, тем
значительнее отклонение стрелки манометра. На трубку надевают мундштук.
Производится максимально быстрый и глубокий (рывком) выдох в трубку. Пробу
повторяют после минутного отдыха еще 2 раза. Из 3 попыток учитывают максимальный
показатель. Аналогично повторяют пробу при вдохе. Показатель сравнивают с должной
величиной, которую вычисляют:V maх = ЖЕЛ  1,2
В норме V maх у муж 4-9 л/сек; у жен 4-6 л/сек
Газообмен в легких. Регуляция дыхания.
Работа №1.Определение потребления кислорода с помощью спирографии на
аппарате метатест-1
Оборудование: метатест-1
Цель работы: ознакомиться с методом определения потребления кислорода
Ход работы: записать спирограмму в покое и после нагрузки в течение 3 минут. По
спирограмме определить высоту подъема кривой и по ней определить количество
потребленного кислорода за 1 мин. 1 деление бумажной ленты соответствует 300 мл.
Работа №2. Определение химического состава воздуха с помощью аппарата Орса
Оборудование: аппарат Орса
Цель работы: ознакомиться с методикой определения процентного содержания диоксида
углерода при помощи аппарата Орса.
Ход работы: Заполняют сосуд (со стеклянными трубочками) аппарата Орса 30 %
раствором КОН, который является поглотителем диоксида углерода; в напорный сосуд,
соединенный с измерительной бюреткой , наливают дистиллированную воду,
подкрашенную розаловой кислотой (розаловая кислота является индикатором, в кислой
среде имеет розовый цвет, а в щелочной – желтый). Измерительная бюретка помещена в
стеклянный цилиндр, который заполняют водой для стабилизации температурных
условий при проведении опыта.
По меткам, нанесенным на сосудах, устанавливают уровень поглотителя. Для этого
сосуды с помощью крана последовательно соединяют с измерительной бюреткой и
вертикально перемещают напорный сосуд. Поднимая напорный сосуд, заполняют
измерительную бюретку дистиллированной водой с розаловой кислотой и вытесняют из
нее воздух. Соединяют аппарат с мешком Дугласа (проба воздуха) и, опуская напорный
сосуд, набирают в измерительную бюретку 100 мл исследуемого воздуха. Эту операцию
повторяют трижды, причем первую и вторую порции исследуемого воздуха вытесняют в
атмосферу, третью – анализируют. Для этого измерительную бюретку с помощью крана
соединяют с поглотителем диоксида углерода. Поднимая и опуская напорный сосуд,
пропускают пробу 3-5 раз через поглотитель. Затем уровень поглотителя доводят до метки
и закрывают кран. Совмещают уровни жидкости в напорном сосуде и измерительной
бюретке. По шкале бюретки определяют количество поглощенного диоксида углерода.
Например: было взято 100 мл воздуха, а после поглощения осталось 96 мл, следовательно,
из пробы воздуха поглотилось 4 (4%) мл диоксида углерода. Зарисуйте схему
газоанализатора, сравните полученные показатели с газовым составом атмосферного
воздуха. Объясните разницу.
Работа №3. Определение минутного объема дыхания в покое и при физической
нагрузке.
Оборудование: 2 мешка Дугласа (емкостью 40 и 80 л), газовый счетчик, клапанное
устройство с загубником, велоэргометр, трехходовый кран, гофрированные трубки,
носовой зажим.
Цель работы: Проанализировать, как влияет физическая нагрузка на минутный объем
дыхания у нетренированных людей, и какое физиологическое значение имеет увеличение
вентиляции легких при работе.
Ход работы: Собирают систему для измерения легочной вентиляции. Испытуемый берет
дезинфицированный загубник в рот и в течение всего опыта дышит ртом через клапанное
устройство. Нос испытуемого зажимают специальным зажимом. В начале исследования
трехходовой кран ставят в положение, при котором выдох производится в атмосферу, а не
в мешок (для предварительной тренировки перед измерениями и исключения действий
внешних раздражителей). После этого трехходовой кран переводят на положение, чтобы
выдыхаемый воздух поступал в мешок Дугласа емкостью 40 л. Выдыхаемый воздух
собирают в мешок в течение 3 мин, и подсчитывают за это время число дыхательных
движений. Затем трехходовой кран закрывают, соединяют мешок Дугласа с газовым
счетчиком и пропускают через него находящийся в мешке воздух, чтобы определить его
объем. Заменяют 40-литровый мешок Дугласа на 80-литровый и закрепляют его на спине
у испытуемого. Предлагают ему выполнить определенную работу на велоэргометре в
течение 3 мин, выдыхая воздух в мешок. Подсчитывают частоту дыхания во время
нагрузки. Затем снова определяют объем выдохнутого воздуха.
Работа №4. Пневмография при различных физиологических состояниях.
Оборудование: пневмограф, резиновые трубки, тройник, зажим, кимограф.
Цель работы: зарегистрировать пневмограмму при различных физиологических
состояниях человека.
Ход работы: Резиновую камеру в чехле (манжету) укрепляют на самой подвижной части
грудной клетки испытуемого, предварительно заполнив всю систему воздухом через
тройник. Устанавливают рычажок капсулы Марея по касательной к кимографу и
записывают пневмограмму при следующих условиях: а)спокойное дыхание; б) глубокое
дыхание (запись продолжать до восстановления дыхания); в) дыхание после физической
нагрузки (10-12 приседаний); г)при задержке дыхания (запись продолжать до
восстановления дыхания) д) рефлекторное изменение дыхания (при раздражении
обонятельных рецепторов- вдыхание паров нашатырного спирта; при чтении, разговоре;
при кашле). Проанализировать пневмограммы, объяснить механизм изменения дыхания
при каждом изменении условий эксперимента.
Тема 6: Физиология пищеварения
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общая характеристика процесса пищеварения. История изучения вопросов
физиологии пищеварения (Л. Спалланцани, А.П. Протасов, Т. Шванн, К. Людвиг, Р.
Гейденгайн, К. Бернар, Ф. Мажанди, У. Бомон, В.А. Басов, Ф. Биддер, И.П. Павлов, У.
Бейлис, Э. Старлинг, Е.С. Лондон, И.П. Разенков, Г.В. Фольборт, А.М. Уголев, Г.Ф.
Коротько). Основные функции и общий функциональный план пищеварительного тракта.
Типы пищеварения (внутриклеточное, полостное и мембранное, или пристеночное),
основные этапы. Пищеварительный конвейер и его основные механизмы (секреция,
гидролиз, моторика, всасывание). Периодическая деятельность органов пищеварения
Основные принципы и механизмы регуляции секреторной, моторной и всасывательной
функций пищеварительного тракта - местные, гуморальные, нервные. Значение изучения
вопросов физиологии пищеварения для профилактической и клинической медицины.
2. Методики изучения основных функций пищеварительного тракта. И.П. Павлов создатель хронических
экспериментальных методик
исследования пищеварения.
Фистульные методы, методы создания изолированного желудка. Методы исследования
пищеварения у человека - мастикациография, гнотодинамометрия, методы сбора
пищеварительных соков (капсула Лешли-Красногорского, зондирование желудка и
двенадцатиперстной кишки, беззондовые методы оценки функции пищеварительного
тракта (метод Сали, ацидотест, гастротест),
электрогастрография, рентгеноскопия
пищеварительного тракта, эндоскопия и другие методы. Их значение для клиники.
3.
Секреторная функция
пищеварительного тракта (ПТ). Морфологические
особенности и физиологические свойства желез ПТ. Основные механизмы и фазы
образования ферментов и других компонентов секретов ПТ. Состав, свойства и
основные функции секретов пищеварительного тракта – слюны, желудочного сока,
поджелудочного сока, кишечного сока и желчи. Механизмы регуляции секреторной
функции ПТ – местная, гуморальная и нервная. Мозговые центры регуляции
слюноотделения, желудочного и панкреатического сокоотделения и выделения желчи.
Фазы секреции главных пищеварительных желез (мозговая, или сложнорефлекторная,
желудочная и кишечная). Кривые выделения секретов ПТ на разные продукты питания.
4. Основные этапы гидролиза питательных веществ в пищеварительном тракте
(ПТ).
Гидролиз углеводов, белков и жиров - исходные продукты для гидролиза;
основные гидролитические ферменты и их характеристика (альфа-амилаза, мальтаза,
сахараза, или инвертаза,
галактаза; эндопептидазы, экзопептидазы, пепсины, трипсин,
химотрпсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В, аминопептидаза, дипептидазы; липазы,
фосфолипазы); место выработки гидролаз, пути их активации, значение рН среды.
Механизм транспорта и всасывания конечных продуктов гидролиза. Особенности
всасывания
продуктов гидролиза жира (образование мицелл, хиломикронов,
липопротеинов разной плотности, роль желчи). Инкреция пищеварительных ферментов и
ее физиологическое значение.
5. Всасывательная функция пищеварительного аппарата. Ворсинки как орган
всасывания. Механизмы
всасывания – диффузия, осмос, активный транспорт.
Особенности всасывание продуктов гидролиза углеводов, белков и жиров; всасывание
солей, витаминов, воды, алкоголя и лекарственных средств. Всасывание в различных
отделах пищеварительного тракта. Нервная (парасимпатическая и симпатическая) и
гуморальная (альдостерон, глюкокортикоиды, холекальциферол, гастроинтестинальные
гормоны, желчь и другие факторы) регуляция всасывания.
Болезни, связанные с
нарушением всасывания питательных веществ в пищеварительном тракте. Методика
изучения всасывания.
6. Моторная функция пищеварительного тракта. Значение моторной функции для
пищеварения. Характеристика скелетных мышц, обеспечивающих начальные этапы
переработки пищи; механизм регуляции их деятельности. Физиологические свойства
продольной и циркулярной мускулатуры (гладких мышц) желудочно-кишечного тракта.
Захват пищи. Жевание и его регуляция; центры жевания. Акт глотания, его фазы
(ротовая, глоточная и пищеводная) и регуляция; центры глотания. Перистальтические
движения пищевода. Механизм перехода пищи в желудок. Виды моторики желудка,
обеспечивающие депонирование и эвакуацию пищи, - пищевая рецептивная релаксация,
тоническая активность, перистальтика (перистальтические движения), пропульсия, или
систолическое сокращение пилоруса. Условия перехода химуса из желудка в
двенадцатиперстную кишку. Моторика желчного пузыря. Моторика тонкого кишечника –
ритмическая
сегментация,
маятникообразные,
перистальтические
и
антиперистальтические сокращения.
Особенности перехода химуса из тонкого
кишечника в толстый (физиология баугиневой заслонки).
Моторика
толстого
кишечника – маятникообразные (малые и большие),
перистальтические,
антиперистальтические и пропульсивные сокращения. Акт дефекации - его механизмы
и регуляция; центры
дефекации. Основные сфинктеры пищеварительного тракта.
Местная, нервная и гуморальная регуляция деятельности гладкой мускулатуры
пищеварительного тракта; мозговые центры регуляции моторной функции ПТ; значение
метасимаптических модулей, парасимпатической и симпатической системы. Зависимость
моторной
деятельности ПТ от вида
пищи.
Закон моторной
деятельности
пищеварительного тракта (П.Г. Богач, 1961). Пищеводно-кишечные, желудочно-кишечные
и ректоэнтеральные рефлексы. Защитные рефлексы - антиперистальтика и рвота.
Центр рвоты. Тошнота.
7. Непищеварительные функции пищеварительной системы. Эндокринная функция
пищеварительного тракта - гастроинтестинальные гормоны, или гормоны желудочнокишечного тракта и их влияние на процессы пищеварения и деятельность других
органов и систем организма.
Иммунная система
пищеварительного тракта.
Выделительная функция пищеварительного тракта. Микрофлора
пищеварительного
тракта и ее физиологическое значение. Дисбактериоз и его влияние на деятельность ПТ
и функциональное состояние организма.
8. Пищеварение в ротовой полости Пищеварение в полости рта и его функция
Механическая и химическая обработка пищи, жевание и глотание. Слюноотделение.
Количество, состав и свойства слюны. Реакция слюнных желез на действие различных
раздражителей.
Значение
слюны в
пищеварении. Регуляция слюноотделения.
Условнорефлекторное слюноотделение. Речь и слюноотделение.
9. Пищеварение в желудке. Основные функции желудка. Секреторная деятельность
желудка. Состав и свойства желудочного сока. Особенности сокоотделения в антральном
и пилорическом отделах желудка. Характеристика пепсиногенов. Механизм образования
соляной кислоты, ее значение
в пищеварении. Муцин и его роль в деятельности
желудка.
Регуляция секреции
желудочных желез - роль парасимпатических,
симпатических и метасимпатических влияний; значение гистамина, гистидина и других
БАВ. Механизм торможения секреции в желудке. Три фазы желудочной секреции мозговая, желудочная и кишечная. Реакция желудочных желез на введение различной
пищи. Кривые желудочного сокоотделения на хлеб, молоко и мясо. Адаптивные
изменения желудочной секреции. Запальный (аппетитный) желудочный сок и его
значение. Фактор Касла и его физиологическая роль. Участие желудка в поддержании рН
крови. Характеристика моторной, всасывательной, эндокринной и защитной деятельность
желудка. Фистула желудка у человека. Методы исследования функционального состояния
желудка.
10. Пищеварение в тонком и толстом кишечнике. Участие поджелудочной железы в
пищеварении. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Состав, свойства и объем
поджелудочного сока. Нервная и гуморальная регуляция панкреатической секреции; роль
секретина, холецистокинина - панкреозимина и других гормонов в регуляции. Мозговая,
желудочная и кишечная фазы панкреатической секреции. Реакция поджелудочной
железы на введение различной пищи. Кривые выделения панкреатического сока на хлеб,
молоко и мясо. Механизмы адаптации секреции поджелудочного сока к виду пищи.
Пищеварение в тонком кишечнике и его функциональное значение. Кишечная секреция.
Бруннеровы и либеркюновы железы. Состав и свойства кишечного сока. Регуляция
кишечной секреции. Полостной и мембранный, или пристеночный, гидролиз питательных
веществ. Характеристика моторной, всасывательной, эндокринной и защитной функций
тонкого кишечника Функциональная
роль толстого кишечника, его секреторная,
всасывательная, моторная и эвакуаторная функции. Значение микрофлоры и газа в
кишечнике. Формирование каловых масс; акт дефекации и его регуляция.
11. Участие печени
и желчного пузыря в пищеварении. Морфологические
особенности печени. Печеночное кровообращение, портальная система. Фистула ЭккаПавлова. Основные свойства и функции желчи. Значение желчи в пищеварении. Процесс
эмульгирования жира. Активация липазы и фосфолипазы.
Механизм образования
желчи, или холерез. Состав желчи. Первичные и вторичные желчные кислоты
(хенодезоксихолевая, холевая, дезоксихолевая и литохолевая) и их роль в пищеварении.
Желчные пигменты (непрямой и прямой билирубин) - механизм образования, уровень в
крови, клиническое значение, участие в образовании камней
желчного пузыря.
Холестерин желчи и его клиническое значение. Нервная и гуморальная регуляция
холереза. Процесс холекинеза (выделения желчи) – значение желчных капилляров,
печеночного, пузырного и общего желчного протоков, желчного пузыря и сфинктера
Одди-Байдена. Физиология гладких мышц желчного пузыря. Нервная и гуморальная
регуляция выделения желчи. Мозговая, желудочная и кишечная фазы выделения желчи.
Зависимость желчеобразования и желечвыведения от характера пищи.
12. Детоксикационная и другие непищеварительные функции печени.
Участие
печени в обезвреживании
вредных
веществ
эндогенного и экзогенного
(ксенобиотиков)
происхождения. Фазы обезвреживания и химические процессы,
лежащие в его основе (окисление, восстановление, гидролиз; образование парных
соединений с глюкуроновой и серной кислотами, с глицином, глутамином и другими
веществами). Роль микросомальной системы окисления (цитохром Р450 и другие
гидрокосилазы) в процессах детоксикации вредных веществ. Обезвреживание продуктов
гниения белков и аминокислот, образующихся в
кишечнике.
Пути элиминации
вредных веществ. Участие печени в инактивации гормонов и БАВ. Другие функции
печени - участие в свертывании крови, перераспределении крови; в эритрокинетике,
иммунопоэзе; синтез и хранение белков, углеводов и жиров, депонирование витаминов
и микроэлементов. Регуляция непищеварительных функций печени. Методы оценки
состояния пищеварительных и непищеварительных функций печени.
13. Пищевое поведение человека и животных. Физиологические основы голода и
насыщения. Потребность в питательных веществах. Пищевая мотивация Представления
И.П. Павлова о пищевом центре. Современные представления о центрах голода и
насыщения. Теории голода. Сенсорное насыщение.
Функциональная система,
обеспечивающая регуляцию питания организма и постоянство питательных веществ в
крови.
Аппетит.
Нарушение
аппетита.
Участие
адренергических и
серотонинергических механизмов в регуляции аппетита и массы тела. Понятие о
должной, или идеальной (оптимальной), массе тела. Активная и пассивная масса тела.
Физиологические механизмы регуляции массы тела. Дефицит и избыточность массы тела;
их влияние на функциональное состояние организма.
II. Практическая часть:
Работа №1. Исследование слюноотделения у человека.
Оборудование: капсула Лешли – Красногорского, лоток, шприц на 10 мл, зажим,
растворы: 2% лимонной кислоты, 40 % сахара, дистиллированная вода, стеклянная
воронка.
Цель работы: Определить зависимость количества выделяемой слюны от характера
раздражителя.
Ход работы: К дезинфицированной капсуле Лешли – Красногорского присоединить две
трубки: одна сообщается с наружной камерой капсулы и служит для фиксации капсулы на
слизистой оболочке ротовой полости (соединена со шприцом), другая сообщается с
внутренней камерой.
Испытуемый должен открыть рот. Оттянуть у него угол рта вверх и в сторону, на
внутренней поверхности щеки напротив 2-го верхнего коренного зуба найти проток
околоушной железы. К слизистой оболочке приложить капсулу так, чтобы проток
располагался в центре внутренней камеры капсулы. При этом капсула присасывается к
слизистой оболочке и фиксируется. На трубку наложить зажим. Испытуемый должен
закрыть рот. Трубку, сообщающуюся с внутренней камерой капсулы опустить в пробирку
для сбора слюны. Сначала в течение 10 мин исследовать исходное слюноотделение, а
затем определить слюноотделение при ополаскивании полости рта водой, 40% раствором
сахара и 2,5% раствором лимонной кислоты. Вязкость слюны определить по количеству
капель, вытекающих из воронки за 30 сек.
Результаты представить в виде таблицы:
Условия получения слюны
Количество
Вязкость слюны,
слюны, мл
капли/30 с
1. исходное слюноотделение
2. при ополаскивании полости рта водой
3. при ополаскивании полости рта 2% раствором
лимонной кислоты
4. при ополаскивании полости рта 40 % раствором
сахара
Работа №2. Переваривание крахмала слюной.
Оборудование: водяная баня, спиртовка, пробирки, раствор Люголя, 1% крахмальный
клейстер
Цель работы: убедиться в наличии в слюне фермента -амилазы.
Ход работы: В 2 пробирки собрать слюну путем сплевывания, одну прокипятить на
спиртовке. В обе пробирки внести по 2 мл 1% крахмального клейстера и поставить на 1
час на водяную баню (38 градусов). Затем определить наличие крахмала в каждой
пробирке путем добавления в них по 2 капли раствора Люголя (по появлению синего
окрашивания).
Работа №3. Мастикациография.
Оборудование: электрокимограф, капсула Марея, миограф, тройник с зажимом,
пневмоманжетка, кусочки хлебе, сухари.
Цель работы: определить длительность и амплитуду каждой фазы на мастикациограмме
в зависимости от вида пищи.
Ход работы: испытуемому укрепляют на нижней челюсти пневмоманжетку, через
тройник нагнетают воздух в манжетку. Провести регистрацию жевательных движений
нижней челюсти при жевании мягкой пищи (хлеб) и твердой (сухарь).
Работа №4. Регистрация движений изолированного желудка лягушки с помощью
механоэлектрической системы.
Оборудование: механотрон (штатив с зажимами, диод, усилитель, регистрирующее
устройство), растворы: Рингера, ацетилхолина (1*10 –6 г/л), адреналина (1*10 –6 г/л),
лягушка.
Цель работы: убедиться в наличии автоматии гладких мышц желудка, пронаблюдать
периодику сокращений желудка и характер этих движений под влиянием некоторых
биологически активных веществ.
Ход работы: У обездвиженной лягушки иссекается желудок и помещается в стаканчик с
раствором Рингера: один конец жестко фиксируется, а другой крепится к механотрону
(механоэлектрический преобразователь), с которого через усилитель сигнал поступает на
самиписец. Добавить в раствор 1-2 капли адреналина, отметить изменение характера
сокращений. Отмыть раствором Рингера и добавить 1-2 капли ацетилхолина, отметить
характер изменений.
Работа №5. Изучение пристеночного пищеварения.
Оборудование: 2 ряда пробирок с раствором панкреатина, разведенного в 2, 4, 8, 16, 32,
64 раза, крахмальный клейстер 0,5 %, водяная баня, кишечник крысы.
Цель работы: выяснить влияние слизистой тонкой кишки на активность амилазы
панкреатического сока.
Ход работы: Набирают два ряда по семь пробирок в каждом. В первую пробирку каждого
ряда вносят 1 мл 2 % раствора панкреатина, в каждую следующую пробирку вносят по 1
мл раствора, разведенного в 2, 4, 8, 16, 32, 64 раза. В каждую пробирку добавляют по 2 мл
0,5 % раствора крахмального клейстера. В первый ряд пробирок вносят по кусочку
тонкого кишечника крысы. Все пробирки помещают на водяную баню на 30 мин. Затем во
все пробирки добавляют по капле раствора Люголя и наблюдают за окрашиванием. Синее
окрашивание указывает на наличие в пробирке нерасщепленного крахмала, красноватосинее – на наличие продуктов расщепления крахмала.
Работа №6. Расчет должного основного обмена (ДОО) по таблицам Гарриса и
Бенедикта.
Оборудование: таблицы Гарриса и Бенедикта.
Цель работы: Познакомится с принципами расчета ДОО.
Ход работы: Таблицы Гарриса и Бенедикта составлены отдельно для мужчин и женщин.
Каждая таблица состоит из 2 частей. В 1 части таблицы, исходя из веса испытуемого
находят основное число ккал, во 2 части – по данным роста и возраста находят второе
число. Сумма этих чисел составляет ДОО в ккал за сутки.
Работа №7. Расчет ДОО по номограмме Дюбуа.
Оборудование: номограмма Дюбуа
Цель работы: Познакомится с методом определения ДОО в зависимости от площади
поверхности тела.
Ход работы: По данным своего роста и веса определить по номограмме Дюбуа площадь
поверхности тела. Найти по таблице величину расхода энергии за 1 час на м2. Произвести
расчет ДОО в ккал за сутки:
ДОО = S * ккал/час/м2 *24, где S – площадь поверхности
тела
Работа №8. Процент отклонения от основного обмена по номограмме Рида или по
формуле Рида.
Оборудование: тонометр, фонендоскоп, номограмма Рида.
Цель работы: Научиться определять отклонение от основного обмена и оценивать
результаты.
Ход работы: У испытуемого в положении лежа на спине в отсутствии мышечного
напряжения и в состоянии эмоционального покоя подсчитывают пульс и измеряют
артериальное давление по способу Короткова на правой руке три раза с промежутком 1-2
мин. Для расчета берут минимальные показатели.
Расчет степени отклонения: % отклонения = 0,75 * (ЧСС + ПД * 0,74) – 72,
где ЧСС – число сердечных сокращений по пульсу; ПД – пульсовое давление.
Отклонение величины основного обмена до 10 % считается нормальным.
Для упрощения расчетов используют специальную номограмму, которая позволяет
быстро сопоставить частоту пульса испытуемого со значением пульсового давления.
Работа №9. Определение общего обмена методом непрямой биокалориметрии.
Оборудование: Метатест, загубник.
Цель работы: Ознакомиться с методом определения общего обмена по величине
потребленного кислорода при помощи прибора “Метатест”
Ход работы: Испытуемого укладывают на кушетку в удобной для него позе, в рот он
берет загубник, соединенный с помощью резиновых шлангов с аппаратом. Нос
испытуемого зажимают специальным зажимом. Убедившись, что испытуемый дышит
спокойно, начинают исследование: включают лентопротяжный механизм и записывают
кривую потребления кислорода. По высоте подъема кривой определяют количество
кислорода, потребленного за 1 мин.
Расчет общего обмена:
ОО = потр. О2 в л *24 * 4,8 ккал,
где ОО – общий обмен, 4,8 – средний калорический эквивалент кислорода
Работа №10. Расчет рабочей прибавки.
Оборудование: Метатест, загубник, велоэргометр.
Цель работы: Определить расход энергии в состоянии относительного мышечного покоя
и при мышечной работе.
Ход работы:
1. Определение обмена в условиях относительного мышечного покоя (сидя) -у
испытуемого, сидящего на стуле, записывают на Метатесте потребление кислорода .
2. Определение обмена веществ во время мышечной работы (велоэргометрия).
Величину основного обмена испытуемого находят по таблице, определяют величину
основного обмена за 1час (делят найденную величину на 24). Для сравнения полученных
величин в процентных отношениях принимают величину основного обмена за 100 % и
составляют таблицу.
Результаты представить в таблице:
Показатели обмена
расход энергии за 1 час, процент
ккал
1. основной обмен
2. обмен в условиях относительного мышечного покоя
3. обмен в условиях мышечной работы
Работа №11. Определение должной калорийности и должного пищевого рациона.
Оборудование: номограф Покровского.
Цель работы: Научиться определять по номографу Покровского должные величины
калорийности.
Ход работы: Номограф состоит из 2 радиальных таблиц и центрированного по
отношению к ним движка. По первой радиальной таблице определить нормальный вес
испытуемого, совмещая шкалу движка с местом пересечения радиуса, на котором указан
ваш возраст с полукружной линией, соответствующей вашему росту. По второй
радиальной таблице найти в соответствии с вашим полом, возрастом, тяжестью труда и
нормальным весом энергетическую ценность рациона (в ккал), количество белков, жиров,
углеводов (в г), витаминов и некоторых мин.веществ (в мг), которые вы должны получать
в сутки.
Работа №12. Определение идеального веса.
Оборудование: напольные весы, сантиметровая лента, номограмма Воробьева
Цель работы: Оценить реальный вес, при соотнесении его с идеальным.
Ход работы: Определить идеальный вес:
1. По номограмме Воробьева
Для определения массы тела необходимо по номограмме соединить величину роста в см
со значением окружности грудной клетки в см и на средней шкале прочитать значение
массы тела в кг.
2. По Броку
Для вычисления должного веса из роста (в см) следует вычесть 100. У астеников из
полученной величины вычесть 10 %, у гиперстеников прибавить 10 %.
Для определения типа конституции используют определение индекса Пинье.
ИП = ДТ – (mт + ОГК),
где ДТ – длина тела ( в см), mт – масса тела (в кг), ОГК- окружность грудной клетки (в
см)
астеники > 30, нормостеники 10-30, гиперстеники < 10
3. Индекс Кетеле
Определяется индекс массы тела (ИМТ)
ИМТ = вес тела (г)
рост (в см)2
ИМТ, превышающий 2,4 достоверно сочетается с повышенной заболеваемостью ИБС.
Работа №13. Составление пищевых рационов.
Оборудование: таблицы химического состава и калорийности пищевых продуктов.
Цель работы: Научиться составлять пищевые рационы.
Ход работы: Составить пищевой рацион, используя таблицы химического состава и
калорийности пищевых продуктов, рассчитать калорийность завтрака, обеда, полдника,
ужина, выразить в процентах от суточной калорийности. Определить соответствие
определенной калорийности должной величине.
Тема 7: Обмен веществ и энергия. Терморегуляция.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Термодинамика открытых систем как теоретическая основа биоэнергетики.
Общие понятия об обмене веществ, основном обмене и общем обмене и биоэнергетике.
История изучения вопроса о превращении энергии в организме человека и животных
(А.М. Филомафитский, Г. Магнус, Э. Пфлюгер, Ю. Либих, К. Файти, М.Рубнер, Ф.
Биддер, М.Н. Шатерников), Ж. Пригожин. Термодинамические системы и их виды.
Организм как открытая термодинамическая система. Энергия и ее виды. Превращение
энергии в организме человека и животных в соответствии с первым и вторым законами
термодинамики. Энергетический баланс. Свободная и связанная энергия, энтропия и
негэнтропия. Термодинамическое равновесие. Стационарное состояние. Уравнение
Пригожина. Жизнь как борьба с энтропией.
2. Этапы высвобождения свободной энергии пищевых веществ в организме и их
калорические эквиваленты. Окисление и его виды (аэробное и анаэробное, свободное и
сопряженное). Окислительно-восстановительные
реакции
и их виды - прямое
взаимодействие субстрата с кислородов, отщепление водорода от субстрата, отдача
электронов. Порционное выделение энергии в живых системах и ее аккумуляция в
макроэргической связи (АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ, креатинфосфат, или КФ и др.). Цикл
Кребса. Три этапа высвобождения свободной энергии пищевых веществ и общая схема
ее использования в организме. Первичная и вторичная теплота. Высвобождение энергии
при окислении белков, жиров и углеводов и их калорическая ценность (калорический
эквивалент). Дыхательный коэффициент. Калорический эквивалент кислорода.
3. Методы определения энерготрат организма. Прямая биокалориметрия. Калориметр
Этуотера-Бенедикта. Косвенная биокалориметрия и ее разновидности (метод полного и
неполного газового анализа). Принципы определения процентного содержания О 2 и СО2
в пробе воздуха. Газоанализаторы (Холдена, Орса). Современные варианты газового
анализа (метаболиметры, спирографы типа «Метатест», «Спиролит» и др.). Единицы
измерения энерготрат организма и мощности выполняемой работы (ккал, кДж, Вт,
кгм/мин, единицы, кратные величине основного обмена, или ВОО); соотношение между
ними.
4. Основной и общий обмен. Физиологический
покой. Потребность в энергии
различных органов в условиях физиологического покоя Суммарные энерготраты
организма в условиях физиологического покоя, или основной обмен. Величина
основного обмена и ее
зависимость от пола, возраста, роста, поверхности тела.
Должный основной обмен – клиническое значение, методы определения (таблицы
Гарриса - Бенедикта, номограмма Дюбуа, номограмма Рида, метод, рекомендованный
экспертами ФАО/ВОЗ и др.).
Суммарные энерготраты организма в условиях
физиологической активности, или общий обмен. Рабочая прибавка (рабочий обмен), т.е.
расход энергии при различных видах деятельности человека (игровой, трудовой,
бытовой, спортивной, реституционной). Примеры суточного (или минутного) расхода
энергии
при выполнении различных видов трудовой и бытовой
деятельности.
Классификация спортивной и трудовой деятельности по мощности выполняемой работы.
Оптимальные уровни общего обмена. «Золотое правило» И.А. Аршавского. Зависимость
продолжительности жизни от уровня общего обмена. Специфико-динамическое действие
питательных веществ как проявление энерготрат организма для высвобождения
свободной энергии из белков, жиров и углеводов.
5. Обмен веществ как основа рациональной организации питания человека и
животных. Общее представление об обмене веществ в организме и о его нейрогуморальной регуляции. Пищевые продукты и конечные метаболиты. Классификация
пищевых продуктов. Нутриенты, их виды, энергетическая и пластическая ценность.
Непищевые
вещества, их виды (балластные соединения, защитные компоненты
пищевых продуктов, вкусовые и ароматические вещества, антипищевые вещества и
компоненты пищи, неблагоприятно влияющие на организма, т.е. токсические вещества) и
влияние на организм человека.
6. Роль белков в организме. Характеристика питательного белка, полипептидов и
аминокислот, их
гидролиз и всасывание в пищеварительном тракте, участие в
межуточном обмене, конечные продукты деградации, физиологическое значение.
Незаменимые и заменимые аминокислоты и их
роль в организме. Бетаадреномодулирующая роль гистидина, тирозина и триптофана. Биологическая ценность
белков. Азотистый баланс, азотистое равновесие, положительный и отрицательный
азотистый баланс. Нервно-гуморальная регуляция обмена белков. Влияние гормонов на
белковый синтез. Нормы суточной потребности белков. Содержание белков в пищевых
продуктах и особенности их кулинарной обработки. Заболевания, развивающиеся при
дефиците поступления белка в организм.
7. Роль жиров в организме Обмен жиров в организме – поступление с пищей,
гидролиз и всасывание в пищеварительном тракте, участие в межсуточном обмене,
конечные продукты деградации, физиологическое значение. Незаменимые жирные
кислоты. Биологическая ценность жиров растительного и животного происхождения.
Фитостерины, зоостерины и холестерин пищи. Нервная и гуморальная регуляция
обмена жиров. Липотропная функция печени. Жировые депо и регуляция их объема.
Избыточная масса тела. Определение толщины жировых складок, жировой массы тела
и направленности жирового обмена. Нормы суточной потребности в жирах. Содержание
жиров в пищевых продуктах и особенности их кулинарной обработки Заболевания,
развивающиеся при дефиците или при избыточном поступлении жира в организм.
8. Роль углеводов в организме. Характеристика углеводов, поступающих с пищей.
Гидролиз и всасывание углеводов в пищеварительном тракте, их участие в межуточном
обмене, конечные продукты деградации, физиологическое значение. Значение глюкозы
для деятельности нейронов мозга. Нервная и гуморальная регуляция обмена углеводов;
роль инсулина и контринсулярных гормонов. Депонирование углеводов. Характеристика
гликогена и его запасов в печени и скелетных мышцах. Нормы суточной потребности
углеводов. Содержание углеводов в пищевых продуктах и особенности их кулинарной
обработки. Значение клетчатки. Проблема избыточного потребления сахара. Заболевания,
развивающиеся при избыточном поступлении углеводов в организм.
9. Роль минеральных веществ, микроэлементов
и
воды в организме.
Физиологическое значение, ионов натрия, калия, кальция, хлора, фосфора,
магния,
железа, цинка, меди, йода, фтора, селена; их пищевые источники, механизмы всасывания
в пищеварительном тракте, суточная потребность и механизмы регуляции содержания
в организме. Заболевания, возникающие при низком или избыточном уровне этих
веществ в организме. Физиологическая роль воды, механизмы ее всасывания, суточная
потребность, нейро-гуморальная регуляция
водного
обмена; значение
антидиуретического гормона, минералокортикоидов, натрийуретического гормона
(атриопептина) и других факторов Корковые и гипоталамические центры регуляции
водного обмена. Центры жажды и насыщения. Источники питьевой воды. Значение
качества воды для жизнедеятельности организма.
10. Роль витаминов и витаминоподобных веществ в организме. Общее представление
о витаминах и витаминоподобных веществах. Их физиологическое значение. Суточная
потребность. Содержание в пищевых продуктах. Профилактическая роль витаминов.
Заболевания, возникающие при недостаточном (гиповитаминозы, авитаминозы) или
избыточном
(гипервитаминозы) содержании в организме.
Распространенность
гиповитаминозов. Частная витаминология - водорастворимые витамины - аскорбиновая
кислота (витамин С), тиамин (В1), рибофлавин, или лактофлавин (Вз), ниацин
(никотиновая кислота, или антипеллагрический витамин (РР), пиридоксин, или адермин
(В6), цианкобаламин, или антианемический витамин (В12), фолацин (фолиевая кислота, или
витамин Вс), пантотеновая кислота (витамин В3), биотин (витамин Н); жирорастворимые
витамины - ретинол (витамин А), кальциферолы (антирахитический фактор, или витамины
Д2
и
Д3), токоферол
(витамин размножения, или витамин Е), филлохинон
(антигеморрагический витамин, или витамин К); витаминоподобные вещества - холин
(витамин В4), инозит (витамин B8), оротовая кислота (витамин В13), биофлавоноиды
(витамин Р), метилметионин-сульфоний (витамин U), пангамовая кислота (витамин В15),
карнитин (витамин Вт), парааминобензойная кислота (витамин Н1), липолевая кислота.
11. Физиологические основы рационального питания. Донаучные представления о
питании (Аристотель, К. Гален). Классическая теория сбалансированного питания основные постулаты и современная критика. Теория адекватного питания А.М. Уголева и
ее основные положения (о потоках питательных веществ, об эндоэкологии и системах
защиты организма от вредных факторов пищи, об идеальном питании). Критический
обзор отдельных систем и теорий питания - вегетарианство, сыроедение, натуральное
питание, раздельное питание, макробиотическое питание и другие представления
зарубежных и отечественных авторов (Г. Шелтон, У. Хей, П. Брэгг, Н. Уокер, Р. Поуп,
Д. Джарвис, Ю.С. Николаев, Г.С. Шаталова, Н.И. Литвина, Н.А. Семенова и др.).
Пищевые рационы и принципы их составления с учетом энергетической и пластической
ценности продуктов питания. Режим питания. Методы оценки рациональности питания.
Диетическое и лечебно-профилактическое питание. Голодание, религиозные посты и их
значение для организма человека.
12. Общие
представления о терморегуляции. Терморегуляция как результат
теплопродукции и теплоотдачи в организме. Первичная и вторичная теплота.
Температура ядра и оболочки тела. Термометрия. Должные величины температуры тела
человека и ее суточные колебания. Температура различных участков кожи и
внутренних органов человека (аксилярная, ректальная, тимпанальная, эозофагальная и
др.). Пойкилотермия, гетеротермия и гомойотермия; холоднокровные и теплокровные
животные. Постоянство температуры внутренней среды организма человека как
необходимое условие нормального протекания метаболических процессов. Основные
механизмы терморегуляции у теплокровных..
Тепловой баланс
при различных
температурах окружающей среды. Центральные и периферические терморецепторы; их
роль в терморегуляции. Мозговые центры терморегуляции; роль гипоталамических
центров
теплопродукции (химической терморегуляции) и центров теплоотдачи
(физической терморегуляции) и нейронные механизмы их деятельности (К.П. Иванов).
Функциональная система, обеспечивающая поддержание постоянства температуры ядра
тела при изменениях температуры внешней среды.
13. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи. Теплопродукция, или химическая
терморегуляция. Сократительный термогенез - терморегуляционный мышечный тонус,
мышечная холодовая дрожь, произвольная
мышечная
активность;
механизмы
формирования реакций. Несократительный термогенез и участие в нем печени,
скелетных
мышц и бурого жира. Механизмы теплоотдачи, или
физической
терморегуляции, - внутренний (теплопроведение и конвекция) и наружный путь
(теплопроведение, теплоизлучение, конвекция и испарение) теплопереноса. Особенности
кожного кровотока как механизма, регулирующего теплоотдачу. Состояние кожных
сосудов при различной температуре среды. Испарение, или перспирация, как способ
отдачи тепла. Неощущаемая и ощущаемая (испарение пота) перспирация. Морфология и
физиология потовых желез. Нервная и гуморальная регуляция потоотделения. Состав
пота, интенсивность его образования при различной температуре среды и влажности и
в условиях мышечной нагрузки.
Методы исследования потоотделения.
Йоднокрахмальная проба В.Л. Минора. Расстройства потоотделения.
14. Терморегуляции при различных физиологических и патологических условиях.
Теоретические основы закаливания. Терморегуляция при мышечной работе.
Терморегуляция в условиях искусственной повышения температуры
и влажности
окружающей среды (бани, парильни, сауны) и в условиях горячего производства
(металлургическая и хлебопекарная промышленность). Терморегуляция в условиях
низких температур среды. Закаливание как метод адаптации к охлаждающему фактору.
Искусственная гипотермия, ее виды (умеренная – до 28оС, глубокая - до 15оС и ниже),
физиологические основы, принцип метода
и клиническое применение. Гипертермия.
Экзогенная гипертермия, ее клиническое проявление (тепловой, или солнечный, удар).
Эндогенная гипертермия, или лихорадка – ее разновидности (субфебрильная, умеренная
и чрезмерная), механизм формирования и биологическое значение.
Пирогенные
факторы.
II. Практическая часть:
Работа №1. Расчет должного основного обмена (ДОО) по таблицам Гарриса и
Бенедикта.
Оборудование: таблицы Гарриса и Бенедикта.
Цель работы: Познакомится с принципами расчета ДОО.
Ход работы: Таблицы Гарриса и Бенедикта составлены отдельно для мужчин и женщин.
Каждая таблица состоит из 2 частей. В 1 части таблицы, исходя из веса испытуемого
находят основное число ккал, во 2 части – по данным роста и возраста находят второе
число. Сумма этих чисел составляет ДОО в ккал за сутки.
Работа №2. Расчет ДОО по номограмме Дюбуа.
Оборудование: номограмма Дюбуа
Цель работы: Познакомится с методом определения ДОО в зависимости от площади
поверхности тела.
Ход работы: По данным своего роста и веса определить по номограмме Дюбуа площадь
поверхности тела. Найти по таблице величину расхода энергии за 1 час на м 2. Произвести
расчет ДОО в ккал за сутки:
тела
ДОО = S * ккал/час/м2 *24, где S – площадь поверхности
Работа №3. Процент отклонения от основного обмена по номограмме Рида или по
формуле Рида.
Оборудование: тонометр, фонендоскоп, номограмма Рида.
Цель работы: Научиться определять отклонение от основного обмена и оценивать
результаты.
Ход работы: У испытуемого в положении лежа на спине в отсутствии мышечного
напряжения и в состоянии эмоционального покоя подсчитывают пульс и измеряют
артериальное давление по способу Короткова на правой руке три раза с промежутком 1-2
мин. Для расчета берут минимальные показатели.
Расчет степени отклонения: % отклонения = 0,75 * (ЧСС + ПД * 0,74) – 72,
где ЧСС – число сердечных сокращений по пульсу; ПД – пульсовое давление.
Отклонение величины основного обмена до 10 % считается нормальным.
Для упрощения расчетов используют специальную номограмму, которая позволяет
быстро сопоставить частоту пульса испытуемого со значением пульсового давления.
Работа №4. Определение общего обмена методом непрямой биокалориметрии.
Оборудование: Метатест, загубник.
Цель работы: Ознакомиться с методом определения общего обмена по величине
потребленного кислорода при помощи прибора “Метатест”
Ход работы: Испытуемого укладывают на кушетку в удобной для него позе, в рот он
берет загубник, соединенный с помощью резиновых шлангов с аппаратом. Нос
испытуемого зажимают специальным зажимом. Убедившись, что испытуемый дышит
спокойно, начинают исследование: включают лентопротяжный механизм и записывают
кривую потребления кислорода. По высоте подъема кривой определяют количество
кислорода, потребленного за 1 мин.
Расчет общего обмена:
ОО = потр. О2 в л *24 * 4,8 ккал,
где ОО – общий обмен, 4,8 – средний калорический эквивалент кислорода
Работа №5. Расчет рабочей прибавки.
Оборудование: Метатест, загубник, велоэргометр.
Цель работы: Определить расход энергии в состоянии относительного мышечного покоя
и при мышечной работе.
Ход работы:
3. Определение обмена в условиях относительного мышечного покоя (сидя) -у
испытуемого, сидящего на стуле, записывают на Метатесте потребление кислорода .
4. Определение обмена веществ во время мышечной работы (велоэргометрия).
Величину основного обмена испытуемого находят по таблице, определяют величину
основного обмена за 1час (делят найденную величину на 24). Для сравнения полученных
величин в процентных отношениях принимают величину основного обмена за 100 % и
составляют таблицу.
Результаты представить в таблице:
Показатели обмена
1. основной обмен
расход энергии за 1 час, процент
ккал
2. обмен в условиях относительного мышечного покоя
3. обмен в условиях мышечной работы
Работа №6. Определение должной калорийности и должного пищевого рациона.
Оборудование: номограф Покровского.
Цель работы: Научиться определять по номографу Покровского должные величины
калорийности.
Ход работы: Номограф состоит из 2 радиальных таблиц и центрированного по
отношению к ним движка. По первой радиальной таблице определить нормальный вес
испытуемого, совмещая шкалу движка с местом пересечения радиуса, на котором указан
ваш возраст с полукружной линией, соответствующей вашему росту. По второй
радиальной таблице найти в соответствии с вашим полом, возрастом, тяжестью труда и
нормальным весом энергетическую ценность рациона (в ккал), количество белков, жиров,
углеводов (в г), витаминов и некоторых мин.веществ (в мг), которые вы должны получать
в сутки.
Работа №7. Определение идеального веса.
Оборудование: напольные весы, сантиметровая лента, номограмма Воробьева
Цель работы: Оценить реальный вес, при соотнесении его с идеальным.
Ход работы: Определить идеальный вес:
4. По номограмме Воробьева
Для определения массы тела необходимо по номограмме соединить величину роста в см
со значением окружности грудной клетки в см и на средней шкале прочитать значение
массы тела в кг.
5. По Броку
Для вычисления должного веса из роста (в см) следует вычесть 100. У астеников из
полученной величины вычесть 10 %, у гиперстеников прибавить 10 %.
Для определения типа конституции используют определение индекса Пинье.
ИП = ДТ – (mт + ОГК),
где ДТ – длина тела ( в см), mт – масса тела (в кг), ОГК- окружность грудной клетки (в
см)
астеники > 30, нормостеники 10-30, гиперстеники < 10
6. Индекс Кетеле
Определяется индекс массы тела (ИМТ)
ИМТ = вес тела (г)
рост (в см)2
ИМТ, превышающий 2,4 достоверно сочетается с повышенной заболеваемостью ИБС.
Работа №8. Составление пищевых рационов.
Оборудование: таблицы химического состава и калорийности пищевых продуктов.
Цель работы: Научиться составлять пищевые рационы.
Ход работы: Составить пищевой рацион, используя таблицы химического состава и
калорийности пищевых продуктов, рассчитать калорийность завтрака, обеда, полдника,
ужина, выразить в процентах от суточной калорийности. Определить соответствие
определенной калорийности должной величине.
Тема 8: Выделение.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общие представления о процессах выделения. История вопроса (М. Мальпиги, Л.
Беллини, А.М. Шумлянский, У. Боумен, К. Людвиг, Р. Гейденгайн, И.П. Павлов, Л.А.
Орбели, А.Г. Гинецинский, Ю.В. Наточин). Выделение и его функциональная роль.
Характеристика выделяемых веществ (конечные продукты обмена, лекарственные
вещества, ксенобиотики и др.). Органы выделения. Механизмы экстраренального пути
выделения продуктов обмена (кожа, потовые и сальные железы, слюнные железы, железы
пищеварительного тракта, печень, легкие). Почка как основной орган выделения.
Суточный диурез и его типы, состав и
физико-химические показатели
мочи.
Количественные характеристики содержания в крови и выделения с мочой мочевины,
мочевой кислоты, креатинина и аммиака. Последствия нарушения выделительной
функции почек. Уремия. Искусственная
почка и ее применение в клинике.
Невыделительные (эндокринные, метаболические, регулирующие) функции почек.
Клетки юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) и их функция.
2. Общие представления о процессах мочеобразования. Особенности почечного
кровотока. Нефрон как морфо-функциональная единица почек - его структура (почечное
тельце, капсула Боумена-Шумлянского, проксимальный и дистальный извитые
канальцы, петля Генле, собирательная трубка),
виды (суперфициальные,
интракортикальные и юкстамедлулярные) и основные функции. Мочеобразование как
совокупность процессов фильтрации, реабсорбции, секреции
и концентрации.
Принципы оценки
функционального состояния почек по очищению (клиренсу)
выделяемого вещества. Особенности почечного (коркового и мозгового) кровотока и
механизмы его регуляции. Роль системного давления в создании адекватного почечного
кровотока. Клинические методы
оценки
коркового кровотока (по
клиренсу
парааминогиппуровой кислоты).
3. Клубочковая фильтрация как начальный процесс мочеобразования. Морфофункциональная характеристика фильтрационной поверхности (эндотелий капилляров,
базальная мембрана, подоциты) и размеров фильтрующихся частиц. Состав фильтрата,
или первичной мочи. Объемная скорость фильтрации и факторы, влияющие на нее
(гидростатическое давление крови и фильтрата, онкотическое давление крови), и методы
ее определения (по клиренсу инулина). Нервная и гуморальная регуляция скорости
фильтрации. Влияние адренергических волокон на диаметр приносящих артериол
почечного клубочка. Тормозной мочеобразовательный рефлекс и мочевые пути как
место его возникновения.
4. Реабсорбция, секреция и концентрация как компоненты мочеобразования.
Общие представления о канальцевой реабсорбции, ее механизмах, функциональной
роли, регуляции и методах оценки (по клиренсу
реабсорбируемого вещества).
Реабсорбция глюкозы – механизм, количественные характеристика; особенности
реабсорбции в условиях гиперкликемии. Реабсорбция аминокислот, белков, жиров,
слабых органических кислот и оснований. Реабсорбция мочевины. Реабсорбция натрия,
калия, кальция. Реабсорбция воды. Осмотическое разведение и концентрирование мочи
- работа поворотно- противоточно-множительного механизма (петли
Генле и
собирательных трубок), роль ионов натрия, мочевины, гиалуронидазы, АДГ,
интенсивности мозгового кровотока. Изменение осмолярности первичной мочи в
процессе реабсорбции ионов натрия и воды.
Методы оценки концентрационной
способности почек – определение концентрационного коэффициента (сравнение
осмолярности крови и мочи), удельной плотности мочи в пробе Зимницкого или в
функциональных пробах с сухоедением или с водной нагрузкой (по Фольгардту).
Канальцевая секреции - ее механизмы, функциональное значение и методы оценки по
клиренсу секретируемого вещества.
5. Участие почек в осморегуляции, волюморегуляции, регуляции ионного состава
крови и кислотно-щелочного равновесия (КЩР). Осмотическое давление крови,
осморецепторы, центры осморегуляции, АДГ и его влияние на процессы реабсорции
воды в почках. Объем циркулирующей крови (ОЦК), волюморецепторы, центры
волюморегуляции, участие почек в изменении ОЦК под влиянием АДГ и ренин-
ангиотезин-альдостероновой системы. Участие почек в поддержании концентрации в
крови ионов натрия, калия, кальция и хлора – рецепция ионов, центры регуляции
содержания ионов, изменение продукции ионорегулирующих гормонов (альдостерона,
антриопептина, инсулина, кальциферола, паратгормона и тирокальцитонина). Участие
почек в регуляции КЩР за счет изменения процессов реабсорбции бикарбонатов,
фосфатов и образования аммония.
6. Процессы мочевыведения и мочеиспускания (физиология мочевых путей).
Мофро-функциональные особенности анатомических и функциональных образований
мочевых путей (ренкулюс, выводыне протоки Беллини, сосочек чашечки, сфинктер
Генле, сфинктер Диссе, малые почечные чашечки, форникальный аппарат почки,
почечные чашечки, лоханка, мочеточник, или уретер,
мочевой
пузырь
и
мочеиспускательный канал, или уретра). Физиологические особенности гладких мышц
мочеточника, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Механизм поступления
мочи из собирательных трубок в чашечку и лоханку; значение сфинктера Генле и
сфинктера Диссе. Роль форникального аппарата в реабсорбции избыточного количества
мочи. Поэтапный транспорт мочи из лоханки в мочеточник - формирование мочевого
шарика и его продвижение к мочевому пузырю с помощью кавернозного механизма.
Вместимость мочевого пузыря. Механизм накопления мочи в мочевом пузыре; роль
внутреннего и наружного сфинктеров мочевого пузыря и устьев мочеточников.
Внутрипузырное
давление и его значение в
индукции
тормозного рефлекса
мочеобразования и
рефлекса мочеиспускания.
Характер холинергических и
адренергических влияний на тонус детруссора и шейку мочевого пузыря. Процесс
мочеиспускания и его
характеристика – рецепция
внутрипузырного давления,
спинальные, гипоталамические и корковые центры мочеиспускания, корковый контроль
мочеиспускания, состояние детруссора, шейки, внутреннего и наружного сфинктера
мочеиспускательного канала, мышц промежности и тазового дна. Функциональные круги,
или петли, регуляции
процесса мочеиспускания. Механизмы, препятствующие
мочеиспусканию во время полового акта
7. Физиология кожи.
Морфологические особенности кожи. Функции кожи –
барьерная, иммунологическая, терморегуляционная, выделительная, депонирующая,
эндокринная, сенсорная, репродуктивная. Значение кожного пигмента в снижении
влияния ультрафиолетовой радиации. Характеристика железистого аппарата кожи слизистые (апокриновые) и сальные (голокриновые) железы. Апокриновые железы
млекопитающих - запаховые и млечные. Эккриновые железы. Регуляция выделительной
функции кожи.
II. Практическая часть:
Работа №1. Наблюдение экскреторной функции почек и влияние водной нагрузки у
мышей.
Оборудование: мышки, воронки с сетками, градуированные пробирки, штатив, растворы:
гипотонический (0,3 %) раствор хлорида натрия, 0,4 % раствор индигокармина.
Цель работы: Определить влияние водной нагрузки на диурез у мышей.
Ход работы: Опыт выполняется на двух белых мышках. Опытному животному вводят в
качестве водной нагрузки внутрибрюшинно 1,7 мл гипотонического раствора хлорида
натрия с 0,2 мл раствором индигокармина, второе животное используют в качестве
контроля. Мышей помещают отдельные воронки с сетками, под которые устанавливают
градуированные пробирки. Через 90 мин измерят количество мочи в обеих пробирках и
отмечают разницу цвета.
Работа №2. Исследование выделительной способности слизистой оболочки желудка.
Оборудование: мышки, растворы: атропина, нейтрального красного, эфир,
препаровальный набор, препаровальная дощечка.
Цель работы: Убедиться в выделительной способности слизистой оболочки желудка.
Ход работы: Одному животному вводят внутримышечно 0,5 мл атропина, затем через 10
мин обоим животным вводят внутрибрюшинно 1-2 мл нейтрального красного. Через 20-30
мин мышек наркотизируют эфиром и забивают. По белой линии вскрывают брюшную
полость, извлекают желудок, сравнивают окраску слизистой оболочки.
Работа №3. Исследование потоотделения у человека (проба Минора).
Оборудование: велоэргометр, смесь касторового масла, йода и спирта, крахмал.
Цель работы: Определить участки гипергидроза и ангидроза.
Ход работы: Тело испытуемого смазывают смесью йода, касторового масла и спирта,
после высыхания припудривают крахмалом. Обследуемому предлагают 1-3 мин
поработать на велоэргометре. Оценивают появление фиолетово-черного окрашивания на
участках гипергидроза.
Работа №4. Расчет коэфициента очищения (клиренса).
Цель работы: Научиться расчету коэфициента очищения, по клиренсу вещества
определять, какие вещества почками реабсорбируются, какие секретируются.
Ход работы: Коэффициент очищения или клиренс какого – либо вещества соответствует
объему плазмы крови, очищенному почками от данного вещества в единицу времени.
Коэффициент очищения определяют по формуле:
С = _И_* У
Р
где С – клиренс вещества, И- концентрация вещества в моче, Р- концентрация вещества в
плазме крови, У – минутный диурез
Результаты представить в виде таблицы:
Вещество
концентрация в
концентрация
в объем конечной клиренс
крови (Р, мг/мл) моче (И, мг/мл)
мочи (мл/мин)
1.инулин
1,6
39,5
5,0
2. мочевина
0,13
1,9
5,0
3. глюкоза
3,2
20,4
5,0
4. фенолрот
0,04
2,4
5,0
5.ПАГ
(параамино0,02
2,8
5,0
гиппуровая кислота)
Тема 9: Железы внутренней секреции. Гуморальная регуляция функций.
Цель занятия: усвоить основные закономерности нейрогормональных отношений и
механизмы действия гормонов
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общая эндокринология, или учение о гормонах и биологически активных
веществах (БАВ). История развития эндокринологии (Дж. Мюллер, Броун-Секар, Л. В.
Соболев, Э.Старлинг, Бейлис, У. Кеннон, Г. Бантинг, Дж. Маклеод, Ч. Бест, Ф. Хенч, Э.
Кендалл, Т. Рейхштейн, Г. Селье, Э. Сазерленд и др.). Понятие о гормонах и БАВ.
Структурно-функциональная
организация
эндокринной системы Эндокринное,
паракринное, изокринное, нейрокринное и аутокринное действия гормонов и БАВ. Основные функции гормонов и БАВ и методы их изучения. Химическая природа гормонов и
БАВ. Синтез, транспорт и метаболизм гормонов и БАВ. Рецепторы гормонов (их роль, ме-
ханизм синтеза, генная регуляция). Клетки-мишени. Механизм действия стероидных
гормонов, белковых гормонов, гормонов - производных аминокислот, других БАВ.
Вторичные посредники гормонов и БАВ (G- белок, цАМФ, цГМФ, ионы Са2+,
диацилглицерин, инозитолтрифосфат и др.) и каскад
внутриклеточных реакций.
Эндогенные и
экзогенные модуляторы эффектов гормонов и БАВ; эндогенные
модуляторы адренореактивности прямого и косвенного действия. Регуляция секреции
гормонов и БАВ с участием ЦНС, гипоталамических гормонов и гормонов гипофиза.
Механизмы саморегуляции. Связь эндокринной системы и ЦНС.
2. Гипоталамо-гипофизарная система. Нейросекреты гипоталамуса – рилизинггормоны, или либерины (кортиколиберин, соматолиберин, тиролиберин, гонадолиберин,
пролактолиберин, МСГ-либерин) и статины (соматостатин, пролактостатин и МСГстатин) - их природа и функция. Гормоны аденогипофиза (соматотропный гормон, или
гормон
роста,
тиреотропный
гормон,
фолликулостимулирующий
гормон,
лютеинизирующий гормон, пролактин, адренокортикотропный гормон), нейрогипофиза
(окситоцин и антидиуретический гормон, или вазопрессин) и средней доли гипофиза
(меланоцитостимулирующий гормон, бета-липотропины, эндогенные опиоиды) - их
физиологическая роль, механизм действия, регуляция их продукции и болезни,
обусловленные их недостаточной или избыточной продукцией.
3. Гормоны щитовидной, паращитовидной и поджелудочной желез. Йодсодержащие
гормоны щитовидной железы – тетрайодтиронин, или тироксин (Т4) и трийодтиронин
(Т3). Кальцийрегулирующие гормоны
щитовидной железы
(тирокальцитонин),
паращитовидной железы (паратгормон)
и производное
витамина Д3 (1, 25дигидроксихолекальциферол).
Гормоны поджелудочной железы - инсулин, глюкагон,
соматостатин. Физиологическая роль гормонов, механизм действия, регуляция их
продукции и болезни, обусловленные их недостаточной или избыточной продукцией.
Профилактика зоба и сахарного диабета.
4. Гормоны коркового и мозгового слоя надпочечников. Гормоны мозгового слоя
надпочечников - адреналин и норадреналин. Гормоны коры надпочечников –
минералокортикоиды (альдостерон, дезоксикортикостерон,18-осикортикостероон,18осидезоксикортикостерон), глюкокортикоиды (кортизол, кортизон, кортикостерон, 11дезоксикорти-зол, 11-дегидрокортикостерон) и половые гормоны (эстрогены и
андрогены). Физиологическая роль указанных гормонов, механизм действия, регуляция
их продукции и болезни, обусловленные их недостаточной или избыточной секрецией.
5. Стресс, или общий адаптационный синдром. История открытия (Ганс Селье, 1926).
Определение термина «стресс». Виды стресса. Стрессоры. Значение стресса. Механизмы
стресса. Стресс-реализующая система и ее компоненты. Активация симпатической
системы и усиление
продукции катехоламинов как начальный этап общего
адаптационного синдрома. Адренокортикальный и другие гормональные компоненты
стресса. Три стадии стресса (тревоги, резистентности и истощения). Негативные
эффекты глюкокортикоидов. Стресс-лимитирующая система и ее компоненты (ГАМКергические нейроны, эндогенные опиоиды, простагландины,
ингибиторы ПОЛ,
парасимпатическая система). Особенности эмоционального стресса Проявления стресса в
современных условиях. Клиника стрессовых состояний. Индивидуальные различия
стресс-реакций. Стресс и болезни. Диагностика стрессовых состояний. Профилактика
стрессовых состояний Адаптация к стрессорам.
6. Гормоны и БАВ эпифиза, тимуса, кровеносных сосудов и других органов.
Гормоны эпифиза - мелатонин и серотонин. Гормоны и БАВ тимуса – тимозины,
типопоэтин, тимулин, тимусный гормон. Гормоны почек – эритропоэтин и ренин (как
компонент ренин-ангиотензиновой системы). Гормоны, вырабатываемые в желудочно-кишечном тракте, или энтериновые гормоны, - гастрин, секретин, холецистокининпанкреозимин, энтерогастрон, мотилин, вилликинин, вазоактивный интестинальный
пептид, или ВИП, вещество Р, бомбезин и другие пептиды. Гормоны и БАВ,
продуцирующие различным структурами - гистамин, серотонин, простагландины
(простациклины, тромобоксаны, лейкотриены, простагландины типа
F2
и Е),
брадикинин (компонент калликреин-кининовой системы), натрийуретический гормон, или
атриопептид, эндотелины, эндотелиальный релаксирующий фактор, или окись азота (NO),
цитокины, или лимфокины (интерлейкины, интерфероны, кахектины), нейропептиды
(нейропептид Y, нейропептин К и др.), факторы роста (фактор роста нервов, фактор
роста фибробластов и др.). Физиологическая роль указанных гормонов, механизм
действия и причастность к развитию патологических состояний в организме.
7. Гормоны половых желез и плаценты. Женские половые гормоны, или эстрогены
(эстрон, эстрадиол, эстрон), прогестерон (прогестины), мужские половые гормоны, или
андрогены
(тестостерон,
5-альфа-дигидротестостерон,
андростерон,
дигидроэпиандростерон)
их физиологическая роль, механизм действия, регуляция
продукции и болезни, возникающие при недостаточном или избыточном их выделении.
Участие гормонов гипофиза (ФСГ, ЛГ и ПРЛ) и гипоталамуса (гонадолиберина) в
продукции
половых
гормонов. Гормоны плаценты
- прогестерон, эстрогены,
хорионический (хориальный) гонадотропин, плацентарный лактоген (хорионический
самототропин, или хорионический соматомаммотропин), релаксин – их физиологическая
роль.
II. Практическая часть:
Работа №1. Действие адреналина на зрачок лягушки.
Оборудование: препаровальный набор инструментов, глазная пипетка, полоска
миллиметровой бумаги, раствор адреналина (1:1000), лягушка.
Цель работы: Пронаблюдать эффект при действии адреналина на зрачок лягушки.
Ход работы: Замерить диаметр зрачка лягушки с помощью миллиметровой бумаги. В
правый глаз закапать 3 капли раствора адреналина (10-6г/л), левый остается интактным.
Спустя 30 минут повторить замеры.
Работа №2. Влияние адреналина на сердце лягушки.
Оборудование: препаровальный набор инструментов, кимограф, пипетка, раствор
адреналина, раствор Рингера, лягушка.
Цель работы: Оценить влияние адреналина на сердце лягушки.
Ход работы: Лягушку обездвиживают. Вскрывают грудную клетку, надрезают перикард.
Зажимают верхушку сердца серфином, соединяют с писчиком. На кимографе записывают
исходную кардиограмму. Затем при помощи пипетки наносят 1-3 капли раствора
адреналина (10-6г/л). Пронаблюдав эффект адреналина, отмывают сердце раствором
Рингера, продолжают запись кардиограммы. Оценивают исходную частоту сердечных
сокращений (ЧСС), на фоне адреналина и после его удаления.
Работа №3. Влияние гистамина на сосуды в плавательной перепонке лягушки.
Оборудование: микроскоп, лягушка, раствор гистамина, препаровальная дощечка.
Цель работы: демонстрация способности гистамина повышать кровоток в области
выделения этого физиологически активного вещества.
Ход работы: интактную лягушку укрепить на платформе для микроскопирования
кровотока в плавательной перепонке или языке. Пронаблюдать процесс кровотока. Затем
провести аппликацию гистамина (10-6г/л) и вновь провести наблюдение за
интенсивностью кровотока.
Работа №4. Гипогликемические судороги у мышей.
Оборудование: 2 белые мышки, 10% раствор глюкозы, шприц, инсулин, два стеклянных
колпака.
Цель работы: Пронаблюдать в опыте влияние избытка инсулина на состояние мышек.
Ход работы: Каждой мышке подкожно вводят 1 ЕД инсулина. Одной мышке сразу же
вводят внутрибрюшинно 1 мл 10% раствора глюкозы. Наблюдают за состоянием и
поведением животных. Через 40-60 минут у мыши, получившей инсулин без глюкозы,
появляются признаки гипогликемичекого шока (необычная поза, учащение дыхания,
вздыбливание шерсти, нарушение координации движений, клонические судороги). Тогда
мышке вводят внутрибрюшинно 1 мл 10% раствора глюкозы, наблюдают за эффектом.
Работа №5. Антидиуретическое действие питуитрина на диурез у мышей.
Оборудование: 2 белые мышки, гипотонический раствор хлорида натрия, питуитрин,
штатив, воронки с сетками, градуированные пробирки.
Цель работы: Пронаблюдать диурез у мышей при введении питуитрина.
Ход работы: Вводят обеим мышкам 1,5 мл гипотонического раствора хлорида натрия (в
качестве водной нагрузки). Одной мышке подкожно вводят питуитрин в дозе 0,02 МЕ на
12 г массы. Сажают мышей в отдельные воронки с сетками. Под воронки помещают
градуированные пробирки. Отмечают количество мочи в пробирках через 1, 2 и 3 часа.
Тема 10: Вегетативная нервная система.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общая морфофункциональная
характеристика вегетативной (автономной)
нервной системы (ВНС). Определение. История изучения ВНС. Основные функции
ВНС. Классификация отдельных компонентов ВНС. «Этажи» ВНС. Общий план
строения ВНС.
Особенности строения симпатического, парасимпатического и
метасимпатического отделов
ВНС. Экстрамуральные
(превертебральные,
паравертебральные) и интрамуральные вегетативные ганглии. Симпатический ствол.
Преганглионарные и постганглионарные нервные волокна.
Вегетативные нервы
отдельных органов
2. Общая физиология вегетативной (автономной) нервной системы (ВНС). Отличия
ВНС от соматической нервной системы Общая характеристика вегетативных рефлексов.
Особенности афферентного звена вегетативного рефлекса Физиология спинальных
вегетативных нейронов и нейронов вегетативных ганглиев. Физиология синаптической
передачи в симпатическом, парасимпатическом
и метасимпатическом отделах ВНС.
Характер и механизм влияния ВНС на деятельность различных внутренних органов.
Виды рефлексов ВНС - висцеро-висцеральный, аксон-рефлекс, висцеро-соматический,
висцеро-сенсорный, висцеро-дермальный, сомато-висцеральный и дермато-висцеральный
рефлексы. Спинальные и стволовые вегетативные рефлексы.
3. Физиологические особенности симпатического, парасимпатического и
метасимпатического отделов вегетативной (автономной) нервной системы (ВНС).
Эрготропная
и адаптационно-трофическая функции симпатического отдела ВНС.
Особенности передачи сигнала в постганглионарных волокнах симпатического отдела
ВНС. Адренорецепторы и их виды. Адреномодуляторы прямого и косвенного действия
Характер влияния симпатического отдела ВНС на различные органы и системы. Феномен
Орбели - Гинецинского. Трофотропная функция парасимпатического отдела ВНС.
Особенности передачи сигнала в постганглионарных волокнах парасимпатического отдела
ВНС. Холинорецепторы. Эндогенный блокатор
мускариновых холнинорецепторов.
Характер влияния парасимпатического отдела ВНС на различные органы и системы.
Физиологические особенности метасимпатического отдела ВНС. Метасимаптические
модули.
4. Физиология гипоталамуса как одного из основных высших вегетативных
центров мозга. Области, поля и ядра гипоталамуса. Функциональная классификация
ядер гипоталамуса. Афферентные и эфферентные связи гипоталамуса. Особенности
кровообращения и гематоэнцефалического барьера в гипоталамусе. Основные функции
гипоталамуса – регуляция активности симпатического и парасимпатического отделов
ВНС, регуляция
деятельности отдельных органов и систем;
продукция
гипоталамических гормонов (либеринов и
статинов), регулирующих выделение
гипофизарных гормонов; регуляция различных биоритмов, в том числе цикла «сонбодрствование», менструального цикла и сперматогенеза; формирование мотиваций и
деятельности, направленной на
удовлетворение соответствующих биологических
потребностей; участие
в формировании эмоций,
агрессивного
повеления.
Интегративная функция гипоталамуса.
Гипоталамус как основной
регулятор
адаптационных процессов
Функции отдельных
ядер гипоталамуса
Нейроны
гипоталамуса - нейроны классического типа, потребностно-мотивационные нейроны,
нейрогипофизарные, тубероинфундибулярные
и другие
нейроны.
Патология
гипоталамуса.
5. Ствол мозга, мозжечок, базальные ганглии, лимбическая система и неокортекс
как высшие вегетативные центры.
Центральный дыхательный механизм
продолговатого мозга и моста. Сосудодвигательный центр продолговатого мозга. Роль
ретикулярной формации ствола мозга в регуляции деятельности внутренних органов.
Роль мозжечка, лимбической системы и базальных ядер и новой коры в регуляции
вегетативных функций организма. Локализация высших вегетативных центров в новой
коре. Представительство в коре больших полушарий висцеральных систем Возможные
механизмы участия нейронов коры в регуляции вегетативных функций Кортиковисцеральная концепция К.М. Быкова. Условные вегетативные рефлексы.
6. Тонус вегетативной (автономной) нервной системы (ВНС). Понятие о тонусе
ВНС Конституционная классификация тонуса ВНС у людей. Клиническая оценка тонуса
ВНС по кожным, сосудистым, сердечным
и другим вегетативным рефлексам.
Интервалокардиография, или вариационная пульсография, как один из современных
методов оценки тонуса ВНС. Патология ВНС.
II. Практическая часть:
Работа №1. Выключение адренорецепторов сердца лягушки при помощи
адреноблокаторов.
Оборудование: миограф, кимограф, рычажок Энгельмана, препаровальный набор,
препаровальная дощечка, глазная пипетка, раствор адреналина, раствор обзидана, раствор
Рингера.
Цель работы: пронаблюдать в опыте за действием адреноблокатора на сердце.
Ход работы: Готовят препарат спинальной лягушки. Укрепляют лягушку брюшком вверх
на препаровальной дощечке. Вскрывают грудную клетку. Укрепляют верхушку сердца
рычажком Энгельмана. Записывают исходную кардиограмму. Затем наносят на сердце 2
капли обзидана (бета-адреноблокатора). Через 30-40 секунд появляется урежение
сердцебиений, которые через 2 мин становятся в 4-5 раз реже исходного. Отмывают
сердце раствором Рингера и наносят на сердце раствор адреналина.
Работа №2. Регистрация автономных сокращений пищевода у лягушки.
Оборудование: препаровальный набор, препаровальная дощечка, раствор Рингера,
лягушка, маковые зерна.
Цель работы: Убедиться в опыте, что существует метасимпатическая нервная система.
Ход работы: Лягушку обездвиживают путем разрушения головного и спинного мозга.
Лягушку укрепляют на дощечке. Вскрывают грудную полость. Вскрывают пищевод по
средней линии. На поверхность пищевода насыпают маковых зерен. Наблюдают за
перемещением частиц в желудок, засекают время очищения слизистой пищевода от
маковых зерен.
Работа
№3.
Глазосердечный
рефлекс
(рефлекс
Данини-Ашнера)
–
экстерорецептивный рефлекс.
Оборудование: секундомер.
Цель работы: оценить вегетативный тонус у человека.
Ход работы: у испытуемого определяют по пульсу исходную частоту сердечных
сокращений. Экспериментатор через салфетки большими и указательными пальцами рук в
течение 10 с медленно надавливает на глазные яблоки (без болевого раздражения). Во
время надавливания и сразу после него вновь подсчитывают частоту сердечных
сокращений.
Трактовка результатов: нормальная вегетативная реактивность – замедление на 6-12
ударов в минуту. Сильное замедление (парасимпатическая, вагальная реакция) – более 12
ударов в минуту, слабое замедление (симпатическая реакция) - менее 6 ударов в минуту.
Работа №4. Дыхательная аритмия (рефлекс Геринга) – висцеро-висцеральный
рефлекс.
Оборудование: секундомер.
Цель работы: оценить вегетативный тонус у человека.
Ход работы: У испытуемого, находящегося в положении сидя определить пульс и
попросить его сделать глубокий вдох и задержать дыхание. В этот период вновь
подсчитать пульс. В норме наблюдается на выдохе и в начале вдоха замедление пульса на
4-6 ударов в минуту. При ваготонии – замедление пульса более чем на 8-10 ударов в
минуту. При симпатикотонии – замедление менее чем на 4 удара в минуту.
Работа №5. Кожные сосудистые рефлексы (дермографизм).
Оборудование: неврологический молоточек или шпатель.
Цель работы: оценить вегетативный тонус у человека.
Ход работы: Наносят штриховое движение на коже внутренней поверхности предплечья
рукояткой молоточка или шпателем. При легком штриховом раздражении кожи через
несколько секунд у здоровых людей появляется белая полоска, что связано со спазмом
поверхностных кожных сосудов (симпатическая вазоконстрикция) – белый дермографизм.
Если нанести раздражение сильнее и медленнее, то у здоровых лиц появляется красная
полоска, окруженная узкой белой каймой – красный дермографизм, который возникает в
ответ на снижение симпатических вазоконстрикторных воздействий на сосуды кожи.
Клинические варианты результатов исследования:
Повышенный сосудистый тонус (симпатикотония) – и легкое и сильное раздражение
вызывают только белую полоску
Пониженный сосудистый тонус (парасимпатикотония или ваготония) – и слабое и сильное
раздражение дают красный дермографизм.
Работа №6. Ортоклиностатическая проба.
Оборудование: кушетка, тонометр, сфигмоманометр.
Цель работы: исследовать вегетативное обеспечение.
Ход работы: в покое в горизонтальном положении определяют ЧСС и АД. Затем пациент
медленно, без лишних движений, встает и в удобном положении измеряют пульс и АД, а
затем это делают через минутные интервалы в течение 10 мин. В вертикальном
положении обследуемый может находиться от 3 до 10 мин. Если патологические
изменения появляются в конце пробы, измерения следует продолжать. Пациента просят
вновь лечь, сразу же после укладывания измеряют через минутные интервалы АД и ЧСС
до тех пор, пока не достигнут исходного значения.
Трактовка:
1) Нормальное вегетативное обеспечение: при вставании – кратковременный подъем
систолического давления до 20 мм рт ст, в меньшей мере подъем диастолического
давления, увеличение ЧСС до 30 в мин. Иногда во время стояния систолическое давление
может падать на 15 мм рт ст ниже исходного уровня или оставаться неизменным. После
возвращения в исходное положение АД и ЧСС должны через 3 мин прийти к норме.
Субъективных жалоб нет.
2) Избыточное вегетативное обеспечение: - при вставании подъем систолического
давления более чем на 20 мм рт ст и повышение диастолического давления
-увеличение ЧСС при вставании более чем на 30 в мин
-в момент вставания может появиться ощущение прилива крови к голове, потемнение в
глазах.
3) Недостаточное вегетативное обеспечение: - при вставании падение систолического
давления более чем на 10-15 мм рт ст, дистолическое давление может снижаться или
повышаться. Жалобы на покачивание и ощущение слабости в момент вставания.
Тема 11,12,13: Физиология центральной нервной системы
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общие представления о процессах управления в живых системах. Управление как
процесс регуляции, инициации и координации. Средства управления. Виды управления
(регуляции) деятельностью органов - местные, гуморальные и нервные механизмы.
Кибернетика и физиология. Понятие о кибернетических системах. Три основных
принципа управления - по рассогласованию (по ошибке), по возмущению, по
прогнозированию. Теория функциональных систем
П.К. Анохина как
одно из
фундаментальных направлений в физиологии ЦНС. Системогенез.
2. Основные функции ЦНС. Общие представления о двигательных, вегетативных,
сенсорных и интеллектуальных системах мозга. Общие принципы эволюции нервной
системы - три основных этапа (диффузная, или сетевидная, узловая и трубчатая нервная
система).
3. Методы исследования функций ЦНС и функционального состояния мозга.
Методы раздражения, экстирпации и разрушения участков мозга. Методы регистрации
электрической активности мозга. Электроэнцефалография (ЭЭГ) - условия регистрации,
схема отведения, ритмы ЭЭГ, функциональные возможности. Топографическое
картирование электрической активности мозга (нейрокартография). Методика вызванных
потенциалов головного мозга. Магнитоэнцефалография. Ядерно-магнитно-резонансная,
позитронно-эмиссионная
трансаксиальная
и функционально-магниторезонансная
томография. Методы
исследования
рефлекторной деятельности мозга (включая
хронорефлексометрию)
и оценки
состояния вегетативной нервной системы,
двигательных, сенсорных и интеллектуальных систем мозга.
4. Физиология нейронов как структурно- функциональной единицы ЦНС. Составные
части нейрона. Апоптоз нейронов. Транспортные (аксонный и дендритный) потоки
веществ в нейронах. Морфологическая (униполярные, биполярные, мультиполярные
нейроны), функциональная (афферентные, эфферентные
и вставочные нейроны),
биохимическая и другие виды классификаций нейронов ЦНС и ПНС. Функции нейрона
как целого образования. Физиологические свойства перикариона, или сомы нейрона мембранный потенциал, потенциал действия, возбудимость, лабильность. Зависимость
физиологических свойств нейронов от выполняемой ими функции и от видовой
принадлежности. Три функциональных состояния нейрона
5. Объединения нейронов в ЦНС как один из функциональных принципов
организации работы мозга. Серое вещество мозга. Нервный центр. Нейронные цепи.
Нейронные сети и их типы - иерархические, локальные и дивергентные. Рефлекторные
дуги. Нейронные ансамбли.
6.Физиология нейроглии. Классификация нейроглии. Астроциты - морфологические
особенности и основные функции (опорная, разграничительная, метаболическая,
защитная, в том числе иммунная и репаративная). Олигодендроциты и их функции
(участие в образовании миелина и трофическая). Эпендимоциты
(хориоидные
эпендимоциты и танициты) и их функции. Микроглия. Клетки-сателлиты. Леммоциты.
Понятие о нейропиле. Физиологические характеристики глиальных клеток. Пульсация
глиоцитов.
7. Патология нейронов, его отростков и нейроглии. Апоптоз, его механизмы и
значение для деятельности нейронов. Биохимические процессы при апоптозе. Некроз.
Патология тела нейрона – острая и хроническая гипоксия, гипогликемические состояния;
эпилепсия как проявление патологии нейронов мозга. Патология аксона - черепномозговые травмы; болезни, связанные с нарушением миелиновой оболочки нервных
волокон (миелинопатии) - рассеянный склероз, лейкоэнцефалиты и лейкодистрофии
Регенерация нервных волокон в периферической нервной системе Патология нейроглии
(нейроСПИД, глиомы).
8. Основы рефлекторной теории. Исторические аспекты рефлекторной теории (Р.
Декарт, Г. Прохазка, И.М. Сеченов, И.П. Павлов, П.К. Анохин) и теории нервизма (С.П.
Боткин, И.П. Павлов). Рефлекс как основной акт нервной деятельности, как основной
механизм
приспособительного
реагирования организма
на изменения условий
внутренней и внешней среды. Принципы рефлекторной теории (детерминизм, анализ и
синтез, единство структуры и функции). Время рефлекса и центральное время рефлекса.
Основные физиологические процессы, необходимые для
реализации рефлекса
Рефлекторная дуга и ее основные звенья. Рефлекторное кольцо, или рефлекторный путь.
Роль обратной афферентации. Рецептивное поле рефлекса. Классификация рефлексов
человека и животных. Значение рефлексов в деятельности двигательных, вегетативных,
сенсорных и интеллектуальных систем мозга.
9. Торможение в ЦНС и ПНС. История открытия (И.М. Сеченов, Ф. Гольц, Г. Мэгун,
Дж. Экклс). Классификация видов торможения в ЦНС. Тормозные нейроны в ЦНС.
Первичное торможение - постсинаптическое, или координационное, и пресинаптическое,
или фильтрационное (нейроны, синапсы, медиаторы, тормозной постсинаптический
потенциал). Варианты организации тормозных процессов в ЦНС с участием тормозных
нейронов – реципрокное, возвратное, или антидромное, и латеральное торможение.
Тоническое торможение. Общее центральное торможение. Вторичное торможение –
пессимальное торможение и торможение вслед за возбуждением. Торможение в коре
больших полушарий - классификация, механизмы и значение.
10. Свойства нервных центров. Одностороннее проведение возбуждения, задержка
проведения, временная (последовательная) и пространственная суммация возбуждения,
окклюзия (закупорка), трансформация ритма возбуждения, последействие (реверберация,
посттетаническая потенциация). Особенности нервных центров - низкая лабильность,
низкая работоспособность, низкая резистентность к гипоксии и высокая чувствительность
к нейротропным средствам. Тонус и пластичность нервных центров.
11. Общие принципы координационной деятельности ЦНС. Исторические аспекты
(Ч. Шеррингтон, А.А. Ухтомский, Н.А. Бернштейн, П.К. Анохин, К.В. Судаков).
Принцип иррадиации, или дивергенции, возбуждения в ЦНС. Принцип конвергенции
возбуждения (или принцип общего конечного пути, воронка Шеррингтона). Принцип
переключения (И.М. Сеченов). Принцип реципрокности (сопряжения) возбуждения и
торможения. Принцип доминанты (А.А. Ухтомский). Принцип субординации, или
соподчинения. Принцип
обратной связи (обратной афферентации) и копий
эфферентаций. Современные концепции о механизмах интегративной деятельности мозга
(П.К. Анохин, К.В. Судаков и др.). Системная организация функций мозга по принципу
взаимодействия проекционных, ассоциативных и интегративных систем. Концепция о
жестких, генетически детерминированных блоках (модулях) и гибких, вероятностно детерминированных звеньев системы мозга. Знаковая функция мозга - гнозис и
праксис.
Общая физиология спинного и головного мозга
12. Физиология спинного мозга. Корешки спинного мозга и их функциональная роль.
Сегментарный и межсегментарный принципы работы спинного мозга. Афферентные
входы в спинной мозг. Белое вещество и проводящие пути спинного мозга. Нейроглия
спинного мозга. Серое вещество спинного мозга, его функциональные поля.
Морфофункциональная характеристика альфа- и гамма-мотонейронов, вегетативных и
вставочных нейронов. Физиологические особенности процессов возбуждения в спинном
мозге. Двигательные и вегетативные рефлексы спинного мозга. Клинически важные
спинальные рефлексы у человека. Н-рефлекс. Центры спинного мозга. Влияние
частичного пересечения спинного мозга на его функции. Спинальный шок. Место
спинного мозга в системной иерархии ЦНС.
13 .Физиология продолговатого мозга и моста. Сегментарный и надсегментарный
принципы их структурной организации. Центры продолговатого мозга и моста как
компоненты сенсорных, вегетативных и двигательных систем мозга. Рефлекторная
деятельность. Проводниковая функция. Моноаминергическая (норадренергическая и
серотонинергическая) система продолговатого мозга. Симптомы повреждения
продолговатого мозга и моста.
14. Физиология среднего мозга. Основные образования среднего мозга (четверохолмие,
красные ядра, черная субстанция, ядра черепных нервов) как компоненты сенсорных,
вегетативных и двигательных систем мозга. Рефлекторная деятельность и проводниковая
функция среднего мозга. Симптомы повреждения среднего мозга.
15. Физиология ретикулярной формации (РФ) ствола мозга. Особенности нейронной
организации РФ. Свойства нейронов РФ. Нисходящие (тормозящие и облегчающие)
влияния РФ на рефлекторную деятельность спинного мозга (И.М. Сеченов, В.М.
Бехтерев, Г. Мэгун). РФ как компонент двигательных систем мозга (Р. Гранит) и
вегетативной системы Восходящее активирующее влияние РФ (Г. Мэгун, Дж. Моруцци).
Ее участие в регуляции цикла «сон-бодрствование» и в деятельности сенсорных систем
мозга.
16. Физиология промежуточного мозга. Морфофункциональная характеристика ядер
таламуса
(передние
ядра, срединные,
или ядра средней линии, медиальные,
вентролатеральные, внутрипластинчатые, задние, субталамическое ядро, или льюисово
тело, ретикулярные ядра, неопределенная зона), метаталамуса и эпиталамуса. Связи
таламуса, метаталамуса и эпиталамуса. Роль специфических (релейных и ассоциативных)
и неспецифических ядер таламуса и метаталамуса в переработке сенсорной информации.
Соматотопическая организация представительства рецепторных полей в релейных ядрах;
роль перекрытия в них экстероцептивных и интероцептивных полей в формировании
«отраженной чувствительности» (Г.А. Захарьин, Х. Гед, Р.А. Дуринян). Участие таламуса
в деятельности ноцицептивного анализатора. Таламо-кортикальные и кортикоталамические взаимоотношения. Структуры таламуса как компоненты двигательных
систем мозга, вегетативной и лимбической систем. Участие таламуса в реализации
сложных поведенческих реакций.
(примечание – вопрос
«Физиология гипоталамуса» дан в разделе «Вегетативная
нервная система; а вопросы о физиологии мозжечка и базальных ганглиев - в разделе
«Двигательные системы мозга»)
17. Физиология старой, древней и промежуточной коры больших полушарий
(архиопалеокортекса). Лимбическая система. Морфофункциональная организация и
связи архиопалеокортекса и лимбической системы. Основные функции лимбической
системы. Участие гиппокампа, поясной извилины и миндалевидного тела в обработке
сенсорной информации, в регуляции вегетативных и эндокринных функций,
в
организации двигательной активности, в реализации условнорефлекторной деятельности,
мотиваций, эмоций, высших психических функций. Функции ядер перегородки и ядер
гипоталамуса как компонентов лимбической системы Патология лимбической системы.
18. Физиология неокортекса. Основные функции новой коры
и ее участие в
формировании системной деятельности организма. Кортикализация функций в процессе
эволюции ЦНС. Локализация функций в коре. Двигательные, сенсорные (зрительная,
слуховая, соматическая) и
ассоциативные (теменная
и лобная) области коры.
Полифункциональность корковых областей. Цитоархитектонические поля коры большого
мозга Нейронный состав, слои, колончатая организация, функциональные корковые
модули новой коры. Распределенные системы новой коры как высший этап интеграции
нейронов. Роль тормозных нейронов в
обеспечении
аналитико-синтетической
деятельности коры. Пластичность коры (Э.А. Асратян). Корково-подкорковые и
кортико-висцеральные взаимоотношения (К.М. Быков). Парность в деятельности коры
больших полушарий. Функциональная асимметрия
полушарий
у человека.
Электрическая активность коры большого мозга – фоновая и вызванная активность
(ЭЭГ), постоянный потенциал коры. Патология неокортекса.
19. Физиология белого вещества большого мозга. Нисходящие пути от коры больших
полушарий. Функции ассоциативных и комиссуральных нервных волокон. Функции
мозолистого тела (Р. Сперри, Б. Н. Бейн), передней спайки, спайки свода. Свод и его
функция. Патология белого вещества большого мозга
36.Физиология мозгового кровообращения и гематоэнцефалического барьера.
Потребление крови и кислорода тканями мозга Особенности мозгового кровотока.
Капиллярная сеть Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Миогенный, метаболический и
нейрогенный
механизмы регуляции мозгового кровообращения. Методы оценки
мозгового кровотока
Патология мозга, связанная с нарушением мозгового
кровообращения
(острое и хронические расстройства мозгового кровообращения;
мозговые инсульты; факторы риска)
20. Физиология оболочек мозга и ликворообразования.
Функции мозговых
оболочек спинного и головного мозга – твердой, паутинной и мягкой. Ликвор
(спинномозговая, или цереброспинальная жидкость) – образование, состав, функции,
отток. Патология мозговых оболочек, цистерн и синусов.
II. Практическая часть:
Общая физиология ЦНС.
Работа №1. Определение времени рефлекса (по Тюрку).
Оборудование: штатив с фиксатором для лягушки, препаровальный набор, растворы
серной кислоты (0,1, 0,3, 0,5 и 1%), стакан с водой, лягушка.
Цель работы: Определить зависимость времени рефлекса от силы раздражителя.
Ход работы: Готовят спинальную лягушку и закрепляют ее на штативе за нижнюю
челюсть. Опыт начинают через несколько минут после исчезновения явлений спинального
шока. Погружают одну из задних лапок до уровня коленного сустава в стакан с 0,1 %
раствором серной кислоты и отмечают время от момента погружения лапки до начала
сгибательного рефлекса. Смывают с кожи серную кислоту, погружая лягушку в стакан с
водой. Проделывают опыт с 0,3, 0,5 и 1% растворами серной кислоты с интервалами 2-3
мин, отмечая время рефлекса.
Работа №2. Изучение рецептивного поля спинального рефлекса.
Оборудование: штатив с фиксатором для лягушки, препаровальный набор, растворы
серной кислоты (0,1, 0,3, 0,5 и 1%), стакан с водой, кусочки фильтровальной бумаги,
лягушка.
Цель работы: Определить зависимость характера ответной реакции при раздражении
рецептивного поля от его местоположения на теле, силы и продолжительности стимула.
Ход работы:
А) накладывают кусочек фильтровальной бумаги, смоченной 0,1% раствором серной
кислоты, на наружную поверхность кожи задней лапки. Наблюдают сгибательную
реакцию соответствующей конечности. Смывают кислоту, погружая лапку в стакан с
водой. Проводят раздражение той же лапки 0,3, 0,5 и 1% растворами серной кислоты.
Б)Выбирают ту концентрацию (силу раздражителя), при которой обнаруживается
наиболее четкий сгибательный рефлекс. Бумажку, смоченную кислотой выбранной
концентрации, помещают на боковую поверхность брюшка. Спустя некоторое время
наблюдают защитный рефлекс. Накладывают бумагу на наружную поверхность передней
лапки, на брюшко, ближе к грудной части, между передними и задними лапками.
Интервалы между раздражениями должны быть не менее 2-3 мин, после каждого
раздражения лягушку погружают в стакан с водой и смывают остатки кислоты.
Работа №3. Анализ рефлекторной дуги.
Оборудование: штатив с фиксатором для лягушки, препаровальный набор, раствор
серной кислоты 0,5%, стакан с водой, лягушка.
Цель работы: Убедиться в опыте, что для проведения возбуждения необходима
сохранность всех звеньев рефлекторной дуги.
Ход работы: Вызвать сгибательный рефлекс, погрузив лапку лягушки в раствор с 0,5%
раствором серной кислоты. Анализ рефлекторной дуги проводят путем выключения
отдельных ее звеньев.
1) первыми выключают рецепторы кожи. Для этого делают круговой разрез кожи задней
лапки лягушки ниже коленного сустава и снимают ее как чулок, лишая тем самым
лапку кожных рецепторов. Затем погружают лапку в раствор серной кислоты и
убеждаются, что рефлекс исчез.
2) Исключаются афферентные и эфферентные волокна седалищного нерва. Для этого на
другой лапке делают ножницами разрез кожи вдоль задней поверхности бедра.
Осторожно стеклянным крючком, стараясь не поранить сосуды, отпрепаровывают
седалищный нерв и подводят под него лигатуру и перевязывают нерв. Вновь
проверяют сгибательный рефлекс.
3) Последними выключаются нервные центры. Препаровальной иглой разрушают
спинной мозг, повторяют раздражение задней лапки.
Работа №4. Торможение спинальных рефлексов у лягушки.
Оборудование: штатив с фиксатором для лягушки, препаровальный набор, растворы
серной кислоты 0,25% и 0,5 %, стакан с водой, лягушка.
Цель работы: Убедиться в опыте, что существует торможение рефлексов.
Ход работы:
а) опыт Сеченова
Готовят таламическую лягушку. Для этого делают ножницами небольшой поперечный
разрез кожи позади ноздрей. От краев этого разреза проводят два длинных косых разреза
до туловища лягушки. Кожный лоскут откидывают, под ним виден просвечивающийся
через кости черепа головной мозг. Ножницами срезают верхнюю часть черепной коробки.
Для этого делают небольшой поперечный разрез кости по краю переднего разреза кожи, а
затем осторожно, чтобы не повредить мозг, прижимая браншу ножниц к крышке черепа,
срезают ее с двух сторон. Просушив ватой поверхность мозга делают скальпелем
поперечный разрез между полушариями головного мозга и промежуточным мозгом.
Удаляют из полости черепа части мозга, лежащие кпереди от разреза. Подвешивают
лягушку за нижнюю челюсть и оставляют до прекращения кровотечения. Затем тщательно
удаляют сгустки крови, поверхность осторожно просушивают ватным тампоном и
приступают к опыту. Определяют время сгибательного рефлекса, пользуясь 0,25%
раствором серной кислоты. На каждой лапке определение проводят 2 раза с интервалом 12 минуты. После каждого определения тщательно обмывают лапку в стакане с водой.
Определив время рефлекса, просушивают ватным тампоном разрез мозга, накладывают на
него небольшой кристаллик соли и в течение первой минуты снова измеряют время
рефлекса. Убедившись, что время рефлекса резко удлинилось кристаллик соли снимают и
промывают разрез мозга раствором Рингера. Спустя 5-7 минут после удаления
раздражителя снова измеряют время рефлекса и убеждаются, что оно вернулось к
исходным показателям.
б) опыт Гольца.
Готовят спинальную лягушку. Спустя 5-7 мин приступают к опыту. Погружают лапку
лягушки в 0,5% раствор серной кислоты и наблюдают рефлекс сгибания. Определяют
время рефлекса. Затем, погружая лапку в кислоту, одновременно сдавливают другую
лапку пинцетом – рефлекс сгибания или не возникает вовсе или время рефлекса
удлиняется.
Раздел: Двигательные системы мозга.
Работа №1. Изучение статических и статокинетических рефлексов у интактных
животных.
Оборудование: салфетка из полиэтиленовой пленки, дощечка, морская свинка, лягушка,
вращающийся стул, таз с водой, воронка.
Цель работы: Убедиться в существовании статических и статокинетических рефлексов.
Ход работы:
Статические рефлексы:
1) сажают морскую свинку на салфетку из пленки и изучают ее естественную позу.
Передние и задние лапки у нее согнуты и приведены к туловищу, голова
ориентирована теменем кверху, голова, шея и туловище располагаются по продольной
оси тела.
2) Взяв морскую свинку за мордочку, поднимают ее головой вверх, изучают позу
животного.
Выпрямительные рефлексы:
А) Выпрямительный рефлекс с отолитового аппарата вестибулярного анализатора на
мышцы шеи у морской свинки.
Поднимают животное вверх, придерживая за плечевой пояс, затем поворачивают
туловище на 180, голова при этом направлена теменем книзу. Голову вначале
прижимают пальцами, затем освобождают и наблюдают за действиями животного.
Переводят туловище морской свинки в вертикальное положение головой вниз, беря ее за
таз и наблюдают за изменением положения головы.
Осторожно укладывают свинку на один бок, прижимая голову и туловище ладонью или
дощечкой к плоскости опоры, удерживают ее в этом положении до тех пор, пока она не
успокоится, затем голову освобождают и наблюдают за изменением положения головы.
Б) Выпрямительные рефлексы с проприорецепторов мышц и сухожилий шеи,
проприорецепторов и кожных рецепторов туловища на мышцы конечности и туловища у
морской свинки.
Укладываем морскую свинку на один бок, прижимая голову и туловище ладонью. Затем
освобождаем голову и плечевой пояс и наблюдаем за изменением позы животного. После
этого высвобождаем заднюю часть туловища, наблюдаем за позой.
Поднимают морскую свинку вверх, поворачивают ее спинкой вниз и опускают,
предоставляя возможность свободного падения, и наблюдают за движениями животного
Статокинетические рефлексы.
1) статокинетические рефлексы, возникающие под влиянием линейного ускорения.
Помещают морскую свинку на дощечку и изучают ее позу. Быстро перемещают дощечку
то вверх, то вниз. При этом наблюдают, как именно меняется положение ее туловища,
головы, лапок.
Приподнимают морскую свинку и удерживают ее в воздухе: лапки ее полусогнуты и
свисают. Затем быстро продвигают ее по направлению к земле и наблюдают рефлекс
приземления.
2) статокинетические рефлексы, возникающие под влиянием углового ускорения у
лягушки.
Наблюдают за характером статокинетических рефлексов, возникающих у лягушки в
период неравномерного вращения. Для этого ее сажают на вращающийся стул, покрывают
сверху воронкой и быстро вращают. Наблюдают за положением и перемещением головы,
туловища во время вращения.
Опускают лягушку в таз с водой, ставят таз на вращающийся стул. Отмечают, что во
время вращения лягушка уплывает в противоположную вращению сторону.
Описать в тетради характер статических и статокинетических рефлексов у морской
свинки.
Работа №2. Исследование рефлекторных реакций человека.
Оборудование: неврологический молоточек.
Цель работы: Научиться вызывать и оценивать рефлексы.
Ход работы:
Рефлекс с сухожилия двуглавой мышцы плеча (бицепс – рефлекс). Возникает при
ударе молоточком по сухожилию этой мышцы над локтевым сгибом. В ответ на удар
возникают сокращение мышцы и легкое сгибание верхней конечности в локтевом суставе.
Его дуга замыкается на уровне С V-VI сегментов спинного мозга.
Рефлекс с сухожилия трехглавой мышцы плеча (трицепс- рефлекс). Возникает при
ударе молоточком по сухожилию этой мышцы на 1-1,5 см выше локтевого отростка
локтевой кости, появляются сокращение мышцы и разгибание верхней конечности в
локтевом суставе. Способы вызывания: а) верхняя конечность обследуемого
поддерживается в локтевом суставе кистью обследуемого, предплечье свободно свисает
вниз б) обследующий поддерживает согнутую руку обследуемого за локтевую область.
Рефлекторная дуга замыкается на уровне С VII-VIII.
Запястно-лучевой рефлекс. При ударе молоточком по шиловидному отростку лучевой
кости возникает сгибание в локтевом суставе и пронация предплечья. Исходное
положение: верхняя конечность сгибается в локтевом суставе под углом около 100, кисть
удерживается обследующим в среднем положении между пронацией и супинацией. Дуга
замыкается на уровне С V-VIII.
Коленный рефлекс. Разгибание нижней конечности в коленном суставе при ударе по
сухожилию четырехглавой мышцы бедра ниже коленной чашечки. Существует несколько
способов исследования коленного рефлекса: 1) в положении сидя испытуемый должен
положить одну конечность на другую; 2) посадить испытуемого так, чтобы его голени
свободно свисали и угол сгибания составлял 90. Если рефлекторной реакции не
наблюдается, прибегают к приему Ендрашика: попросите испытуемого сцепить руки и с
силой тянуть кисти в сторону. Рефлекторная дуга замыкается на уровне LII-IV.
Ахиллов рефлекс. – сокращение икроножных мышц и подошвенное сгибание споты в
ответ на удар молоточком по пяточному (ахиллову) сухожилию. Испытуемый становится
на стуле на колени таким образом, чтобы его ступни не имели опоры и в этом положении
производится удар молоточком по пяточному сухожилию. Рефлекторная дуга замыкается
на уровне S I-II.
Оценить характер сухожильных рефлексов.
Работа №3. Рефлекторные реакции на раздражение кожи.
Оборудование: неврологический молоточек
Цель работы: научиться вызывать кожные рефлексы.
Ход работы:
1. Подошвенный рефлекс – подошвенное сгибание пальцев стопы в ответ на штриховое
раздражение наружного края подошвы. Спинальная дуга рефлекса замыкается в
сегментах LV-SII. Рефлекс появляется у детей старше 2 лет.
2. Брюшные рефлексы:
-верхний вызывается штриховым раздражением кожи живота параллельно реберной дуге
-средний таким же раздражением в горизонтальном положении на уровне пупка
-нижний – параллельно паховой складке.
В ответ сокращаются мышцы живота на одноименной стороне. Дуга рефлекса: верхнего
брюшного - Т VI-VIII, среднего – ТIX-X, нижнего – ТXI-XII .
Оценить характер кожных рефлексов.
Работа №4. Методы исследования координации движений и нарушений координаций,
возникающих при поражении мозжечка.
Цель работы: ознакомиться с клиническими методами исследования наличия
мозжечковой атаксии.
Ход работы:
1. а) Проба Ромберга: больному предложить стоять со сдвинутыми ногами, с
открытыми или закрытыми глазами. При мозжечковой атаксии больной шатается или
падает в сторону пораженного полушария. При поражении червя мозжечка он падает
чаще всего назад.
б) усложненная проба Ромберга: больному предложить стоять на пальцах или стоять
на одной ноге или выставив одну ногу перед другой с открытыми, а потом закрытыми
глазами. При мозжечковой атаксии наблюдаются те же нарушения, что и при обычной
пробе Ромберга, но они более выражены. Контроль зрения мало влияет на степень
атаксии.
2. Пальценосовая проба: больной вначале с открытыми, а затем с закрытыми глазами
указательным пальцем из положения выпрямленной и отведенной в сторону верхней
конечности пытается прикоснуться к кончику носа. При поражении мозжечковых
систем наблюдается мимопопадание и появление дрожания кисти при приближении к
цели – интенционный тремор.
3. Пяточно-коленная проба: в положении лежа на спине больной сгибает нижнюю
конечность в тазобедренном суставе, причем он должен поставить пятку одной стопы
на область колена другой. Затем, слегка прикасаясь (или почти на весу), сделать
движение вдоль передней поверхности голени вниз до стопы и обратно. Эту пробу
больной проделывает с открытыми и закрытыми глазами. При мозжечковой атаксии
больной промахивается, попадая пяткой в область колена, и затем пятка соскальзывает
в стороны при проведении ее по голени.
4. Пробы на диадохокинез: верхняя конечность согнута в локтевом суставе до прямого
угла, пальцы разведены и слегка согнуты. В таком положении быстро совершаются
пронация и супинация кисти (имитация вкручивания электрической лампочки). При
поражении мозжечка наблюдаются неловкие, размашистые и несинхронные движения
– адиадохокинез.
5. Проба на соразмеренность движений: верхние конечности вытянуты вперед
ладонями вверх, пальцы разведены. По команде врача больной должен быстро
повернуть кисти ладонями вниз (пронаторная проба). На стороне поражения мозжечка
отмечается избыточная ротация кисти – дисметрия.
6. Указательная проба: больной указательным пальцем стремиться попасть в
молоточек, который перемещают в различных направлениях.
7. Проба Шильдера: пациент вытягивает руки вперед, закрывает глаза, затем одну
верхнюю конечность поднимает вверх до вертикального уровня и по команде опускает
ее до уровня горизонтально вытянутой другой руки. Если опускающаяся верхняя
конечность окажется ниже горизонтального уровня, это - гиперметрия
8. Походка: больному предложить пройтись вперед и назад по прямой линии и в сторону
(фланговая походка) сначала с открытыми, а потом с закрытыми глазами. При
мозжечковой атаксии – “походка пьяного”. При поражении полушарий мозжечка
больной отклоняется в сторону пораженного полушария, при поражении червя –
шатается.
Раздел: Двигательные системы мозга.
Работа №1. Методы исследования поражения экстрапирамидной системы.
Цель работы: ознакомиться с клиническими методами обнаружения признаков
нарушения экстрапирамидной системы.
Ход работы:
1. Исследование статики и походки: больному предложить встать и в течение 20-30 сек
стоять неподвижно, затем пройтись по комнате с открытыми глазами.
При акинетическом синдроме больной с трудом встает с постели или стула, двигается
очень медленно, а при ходьбе у него отсутствуют или слабо выражены содружественные
движения мышц рук, взгляд устремлен в одну точку. Больной похож на движущийся
автомат (“кукольная походка”), больному трудно начать движение и трудно остановиться.
При гиперкинетическом синдроме больной не может стоять неподвижно, при ходьбе
делает лишние движения конечностями, туловищем, головой, слегка подпрыгивает,
наклоняется то в одну сторону, то в другую, размахивает руками (“танцующая походка”).
2. Исследование мышечного тонуса рук и ног: взяв одной рукой плечо, а другой
предплечье несколько раз произвести сгибание и разгибание в локтевом суставе, выявляя
степень напряжения мышц. Аналогично провести сгибание и разгибание ноги в коленном
суставе (взяв одной рукой за переднюю поверхность бедра, второй за голень). При
акинетическом синдроме имеет место пластическая гипертония мышц (тонус равномерно
повышен во всех группах мышц). При гиперкинетических синдромах чаще определяется
снижение тонуса.
3. Тест падения верхних конечностей: у стоящего больного обследующий поднимает
его расслабленные верхние конечности в стороны несколько выше горизонтального
уровня. Затем неожиданно быстро опускает их и свои кисти перемещает на туловище
обследуемого, чтобы определить время падения и силу удара верхних конечностей
больного. При различии в тонусе мышц плечевого пояса справа и слева выявиться разница
в скорости падения и силе удара.
4. Тест Формана: в позе Ромберга с закрытыми глазами при экстрапирамидной
ригидности тонус мышц верхних конечностей повышается, а в положении лежа на спине
– понижается.
5. Тест наклона головы: больной находится в положении лежа на спине, обследующий
подкладывает свою кисть под затылочную область головы больного и наклоняет ее, а
затем быстро переводит кисть ниже, под шею. У здорового человека происходит
пассивное и быстрое разгибание в шейном отделе позвоночника.
При экстрапирамидном повышении мышечного тонуса голова больного определенное
время удерживается в приданном положении, затем плавно и медленно возвращается в
исходное положение
6. Исследование феномена голени: предложить больному лечь на живот, пригнуть
голень больного к бедру и опустить ее. В норме голень постепенно возвращается в
исходное положение.
При акинетическом синдроме наблюдается застывание голени в приданном положении.
Тема 14: Физиология сенсорных систем мозга.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общие представления о сенсорных системах мозга. Понятие об органах чувств,
анализаторах и сенсорных системах. Их классификация. Значение сенсорных систем для
деятельности организма и в познании мира. Классификация раздражителей. Общий
принцип работы сенсорных систем. Учение И.П. Павлова об анализаторах. Методы
исследования сенсорных систем.
2. Общая физиология периферического отдела сенсорных систем.
Понятие о
периферическом, или рецепторном, отделе анализаторов и сенсорных рецепторах.
Классификация
рецепторов. Структура сенсорных рецепторов. Пороги восприятия
рецепторов. Основные этапы преобразования энергии внешнего стимула в рецепторный
потенциал (механизмы
возбуждения сенсорных рецепторов). Характеристика
рецепторного и генераторного потенциалов. Характеристика потенциала действия
афферентного нейрона. Адаптация сенсорных рецепторов. Фазные, тонические и фазнотонические рецепторы. Методы изучения возбудимости рецепторов.
3. Основные механизмы обработки сенсорной информации в проводниковом и
центральном (корковом) отделах анализаторов. Физиология проводникового отдела
сенсорных систем - проводящие пути спинного и головного мозга, специфические и
неспецифические пути, участие подкорковых образований в проведении и переработке
сенсорной информации (спинной мозг, ствол мозга, ретикулярная формация, таламус).
Физиология центрального, или коркового, отдела сенсорных систем - проекционные и
ассоциативные зоны коры больших полушарий, мономодальные и полимодальные
корковые нейроны, процессы высшего (коркового) анализа и синтеза сенсорной
информации. Взаимодействие сенсорных систем. Процессы торможения в сенсорных
системах. Основные принципы функционирования проводникового и коркового отделов
сенсорных систем –
многоканальность сенсорной системы, многослойность, или
многоуровневость, сенсорной системы, принцип
«сенсорной воронки», принцип
дифференциации сенсорной системы по вертикали и по горизонтали, организация
рецептивных полей как один из механизмов обработки сенсорной информации.
4. Кодирование информации в сенсорных системах. Общие представления о
кодировании в сенсорных системах мозга. Кодирование качества (модальности),
интенсивности и длительности сенсорного сигнала. Пространственное и временное
кодирование.
5. Механизмы формирования ощущений и восприятия как заключительный этап
деятельности сенсорных систем. Основные физиологические методы исследования
перцептивных процессов. Вызванные потенциала как корреляты перцептивных актов.
Исторические аспекты представления о механизмах ощущений и перцепции. Закон
Вебера-Фехнера. Общие положения современных концепций о механизмах, лежащих в
основе ощущений и восприятия. Представления о системном характере взаимодействия
структур мозга в обеспечении психических функций (топографические концепции).
Нейронная, или детекторная, концепция восприятия. Представление об организации
перцептивных процессов в масштабе реального времени. Голографический принцип в
объяснении механизма восприятия.
Механизмы функционирования активирующих
систем мозга и их роль в процессах перцепции (неспецифическая система среднего мозга,
или мезенцефалическая ретикулярная формация, неспецифическая система таламуса, или
диффузно-проекционная таламическая система, базальная холинергическая система
переднего мозга, хвостатое
ядро, или неостриатум). Механизм формирования
избирательного восприятия сенсорной информации (концепция «прожектора» Ф. Крика).
Повторный вход возбуждения и информационный синтез как основа ощущения,
перцепции и других форм сознательной деятельности Ориентировочный рефлекс как
один из важнейших компонентов процессов обработки сенсорной информации. Условия
осознания сенсорного стимула. Сенсорная асимметрия.
6. Сенсорные рефлексы. Сенсорные безусловные рефлексы, сенсорные инстинкты, сенсорные умения и навыки. Методы, повышающие эффективность формирования сенсорных
навыков. Роль учебного процесса в формировании сенсорных навыков. Фонд сенсорных
навыков. Явление положительного и отрицательного переноса сенсорных навыков. Регуляция деятельности анализаторов. Адаптация анализаторов. Методика исследования
анализаторов. Возрастные изменения сенсорных систем.
7. Зрительная сенсорная система. Общие представления. Филогенетические аспекты.
Морфологические особенности компонентов глаза (глазное яблоко, склера, роговица,
сосудистая оболочка, сетчатка, хрусталик, стекловидное тело). Защитные механизмы
глаза. Питание глаза. Камеры глаза. Внутриглазное давление и механизмы его регуляции.
Веки. Слезный аппарат глаза. Физиология слезных желез и слезоотделения - его
регуляция и участие в эмоциональных реакциях человека.
8. Оптический аппарат глаза. Оптическая система глаза. Преломляющая сила глаза.
Аккомодация, ее механизмы. Старческая дальнозоркость. Острота зрения (рефракция),
поля зрения и методы их исследования. Аномалии рефракции - дальнозоркость
(гиперметропия), близорукость (миопия) и астигматизм. Профилактика близорукости.
Гигиена зрения, офтальмотренаж. Зрачок и зрачковый рефлекс.
9. Фоторецепция. Оптические основы зрения человека. Пигментный слой сетчатки.
Фоторецепторы. Морфологические особенности палочек и колбочек
Принцип
фоторецепции. Современные представления о процессах, происходящих в
фоторецепторной клетке при воздействии света.
Обработка зрительной информации.
Процессы анализа и синтеза в нейронах сетчатки – в биполярных и ганглиозных клетках.
Процессы обработки информации в подкорковых зрительных центрах и в корковых
центрах. Роль правого и левого полушария в зрительном восприятии.
Электроретиногорамма. Зрительные вызванные потенциалы
Темновая и световая
адаптация, ее периферические и корковые механизмы. Слепящая яркость света.
10. Психофизиологические характеристики зрения. Дифференциальная зрительная
чувствительность. Яркостный контраст. Инерция зрения. Слияние зрительных ощущений.
Зрительный образ. Положительные и отрицательные последовательные зрительные
образы. Цветовое зрение. Теории цветоощущения (М.В. Ломоносов, Г. Гельмгольц, П.П.
Лазарев). Современные представления о восприятии цвета. Основные формы нарушения
цветового восприятия. Движения глаз. Объемное восприятие пространства и предметов.
Бинокулярное зрение. Восприятие глубины рельефа (пространства) и оценка расстояния
до предмета. Оценка величины предмета.
11. Слуховая сенсорная система. Характеристика звука и основные понятия
психофизиологии
слуха.
Эволюция
слухового
анализатора.
Строение
звукоулавливающего, звукопроводящего и звуковоспринимающего (кортиева органа)
аппаратов. Проведение звуковых колебаний в улитке. Механизм кодирования слуховой
информации. Рецепторный потенциал волосковых клеток спирального органа.
Проводниковый и корковый отделы слухового анализатора. Анализ частоты (высоты тона)
и интенсивности
звука. Теория восприятия звуков (Г. Гельмгольц, Г. Бекеши).
Электрические процессы в слуховом анализаторе - мембранный потенциал слуховой
рецепторной клетки, эндокохлеарный потенциал улитки, микрофонный эффект и
микрофонный потенциал улитки, суммационный потенциал, потенциал действия
слухового нерва, слуховые вызванные потенциалы, электрическая активность нейронов
слуховой
системы. Слуховая адаптация. Акустическая (слуховая) ориентация в
пространстве. Бинауральный слух. Эхолокация. Методы исследования слухового
анализатора - речевая, тональная и камертональная аудиометрия. Слуховые пороги.
Громкость звука и шума, единицы измерения и
гигиеническое нормирование.
Отрицательное влияние шума на высшую нервную деятельность. Гигиена слуха.
12. Вестибулярная сенсорная система. Эволюционные аспекты и общие принципы
функционирования вестибулярной
сенсорной системы.
Отолитовый аппарат.
Перепончатые полукружные каналы. Адекватные раздражители. Механизм восприятия
линейных и угловых ускорений. Центральные вестибулярные пути (вестибулоспинальный,
вестибуломозжечковый,
лемнискововый,
вестибулоокулярный,
вестибулогипоталамический). Вестибулярные рефлексы. Обработка информации в коре
больших полушарий. Роль вестибулярного анализатора в оценке положения тела в
пространстве и при его перемещениях, в процессах регуляции позы и локомоций;
особенности его деятельности в состоянии невесомости. Адаптация вестибулярного
анализатора, его тренировка и методы исследования.
13. Проприоцептивная сенсорная система, или
двигательный анализатор.
Эволюционные аспекты развития периферического отдела проприоцептивного
анализатора. Морфофункциональные особенности мышечных веретен беспозвоночных,
амфибий птиц и млекопитающих. Реакция мышечных веретен на растяжение скелетной
мышцы. Динамическая и статическая фазы ответа. Регуляция чувствительности мышечного веретена с помощью гамма-мотонейронов. Сухожильные органы (рецепторы
Гольджи) и суставные рецепторы. Проводниковый и корковый отделы проприоцептивного
анализатора. Роль проприоцептивного анализатора в восприятии и в оценке положения
тела в пространстве, в формировании позы и движений организма. Исследование
проприоцептивной чувствительности. Способы повышения «темного»
мышечного
чувства (по И.М. Сеченову) как сенсорного компонента двигательного навыка.
14. Тактильная сенсорная система как компонент соматической сенсорной системы.
Соматическая сенсорная система – совокупность тактильной, ноцицептивной и
температурной сенсорных систем. Эволюция периферической части соматической
сенсорной системы. Кожа
как орган чувства осязания, температуры и боли.
Функциональная роль
тактильной сенсорной
системы. Морфофункциональная
характеристика рецепторов давления (свободные неинкапсулированные нервные
окончания, диски Меркеля, тельца Руффини, колбы Краузе), прикосновения (свободные
неинкапсулированные нервные окончания волосяных фолликулов и тельце Мейснера) и
вибрации
(тельца Пачини).
Адекватные раздражители тактильных
рецепторов.
Проводниковый (спиноталамический путь, лемнисковый путь, латеральный тракт
Морина) и корковый отдел тактильного анализатора. Соматосенсорные вызванные
потенциалы.
Простая (чувство давления, прикосновения и вибрации) и сложная
(чувство локализации,
стереогнозиса) тактильная чувствительность, методы ее
исследования.
15.
Температурная сенсорная система.
Характеристика
периферического,
проводникового и коркового отделов температурного анализатора.
Восприятие
температуры окружающей среды и внутренней среды организма. Температурный
комфорт и дискомфорт. Изменение температурной чувствительности при закаливании.
Методы исследования
температурной
чувствительности. Восприятие теплового
(инфракрасного) излучения. Значение температурного анализатора для терморегуляции.
Филогенетические аспекты температурного анализатора.
16. Ноцицептивная сенсорная система. Боль и ее биологическое значение. Виды боли.
Проекционные (фантомные) и отраженные боли. Зоны Г.А. Захарьина - Г. Геда.
Каузальгия. Периферический, проводниковый и корковый отделы ноцицептивного
анализатора. Теории боли. Механизм ворот (Р. Мелзак). Антиноцицептивная система, ее
нейронные и химические компоненты (морфин, эндорфины, энкефалины, окситоцин,
серотонин, адреналин). Методы исследования болевой чувствительности.
Общие
представления об обезболивании и наркозе. Биологически активные точки и принцип
рефлексотерапии.
17. Вкусовая сенсорная система.
Хеморецептивные (вкусовая и обонятельная)
сенсорные системы. Физиологическое значение хеморецепции; эволюция хеморецепции.
Функциональное значение вкусового анализатора. Периферический (вкусовые почки,
вкусовые рецепторные
клетки), проводниковый
и корковый отделы вкусового
анализатора. Механизм вкусовой рецепции. Острота вкусовых ощущений. Классификация
вкусовых ощущений. Абсолютные и относительные пороги. Вкусовая адаптация. Вкус,
пищевое поведение, вкусовое насыщение и процессы пищеварения. Методы исследования
вкусового анализатора.
18. Обонятельная
сенсорная система
Функциональная
роль обонятельного
анализатора в поведении человека и животных. Периферический отдел обонятельного
анализатора. Механизм обонятельной рецепции - белки-рецепторы обонятельных
рецепторных клеток и взаимодействие с ними
молекул пахучего вещества; этапы
рецепции молекул пахучего вещества рецепторным белком; кодирование обонятельной
информации. Электроольфактограмма. Проводниковый и корковый отделы обонятельного
анализатора. Обонятельные ощущения человека. Классификация
запахов.
Чувствительность обонятельной системы
человека Адаптация обонятельного
анализатора Методы исследования обонятельного анализатора.
19.
Висцеральная сенсорная система.
Функциональная роль висцерального
(интероцептивного) анализатора. Интероцепция и гомеостаз.
Классификация
интероцепторов. Характеристика периферического, проводникового и коркового отделов
висцерального анализатора. Висцерорецепция от сердечно-сосудистой, респираторной,
системы крови, пищеварительного тракта, системы выделения и других систем. Обычная
и специализированная сенсорные
системы
боковой линии (невромасты и
электрорецепторы).
II. Практическая часть:
Работа №1. Изучение состояния вестибулярного анализатора с помощью
функциональных проб у человека.
Оборудование: кресло Барани, секундомер.
Цель работы: ознакомиться с методами оценки состояния вестибулярного анализатора.
Ход работы:
А) Вращательная проба – предназначена для адекватного раздражения ампулярного
отдела вестибулярного анализатора путем вращения на кресле Барани. Испытуемый
садится в кресло Барани, закрывает глаза и опускает голову вниз под углом 15. Укрепить
планку для фиксации. Экспериментатор должен равномерно вращать кресло с
испытуемым со скоростью пол-оборота в 1с. После 10 оборотов кресло внезапно
остановить, попросить испытуемого открыть глаза и одновременно включить секундомер.
Наблюдают послевращательный нистагм, определяют его длительность.
Б) указательная проба в модификации Барани.
По методике, описанной в предыдущей пробе вращать испытуемого в кресле Барани. До
вращения и сразу же после него испытуемый должен выполнить указательные пробы: 1) с
закрытыми глазами коснуться указательным пальцем кончика карандаша, который
установлен на расстоянии 0,5 м на уровне его головы; 2) испытуемый должен вытянуть
руки под прямым углом к туловищу и несколько раз привести в соприкосновение
указательные пальцы правой и левой рук сначала при открытых, а затем при закрытых
глазах.
В) проба Ромберга и усложненная проба Ромберга – проводится с целью выявления
вестибулярной атаксии. Испытуемому предложить стоять со сдвинутыми ногами при
открытых, а затем при закрытых глазах. При вестибулярной атаксии больной шатается
или падает; эти явления усиливаются при поворотах головы. В усложненной пробе
Ромберга: предложить испытуемому стоять на одной ноге с открытыми и закрытыми
глазами.
Г) проба на походку – выявление вестибулярной атаксии: испытуемому предложить
пройти вперед и назад по прямой линии и в стороны (фланговая походка) сначала с
открытыми, а затем с закрытыми глазами.
Д) проба на нистагм – попросить испытуемого, не поворачивая головы, смотреть вверх,
вниз, влево, вправо с фиксацией взора на пальце исследователя. При вестибулярной
атаксии должны наблюдаться разные виды нистагма глаз – горизонтальный,
вертикальный, ротаторный.
Работа №2. Определение порогов вкусовой чувствительности.
Оборудование: растворы сахара, хинина, поваренной соли, лимонной кислоты (0,001, 0,1,
0,25, 0,5, 1 %).
Цель работы: определить пороги вкусовой чувствительности, сравнить их с нормой.
Ход работы: На язык испытуемого согласно топографии вкусовых полей наносить
пипеткой каплю того или иного вещества (сахара, хлористого натрия, лимонной кислоты,
хинина солянокислого). Начинать с минимальной концентрации и увеличивать до
значений, при которых испытуемый точно определит вкус вещества. Каждая проба длится
10-12 с, а между пробами должен быть интервал 1-2 минуты.
Работа №3. Исследование обоняния.
Оборудование: Набор флаконов с пахучими веществами (камфора, гвоздичное масло,
мята, валериана, эвкалиптовое масло, духи).
Цель работы: Ознакомиться с клиническим методом исследования функции
обонятельного анализатора.
Ход работы: Обследуемый должен закрыть глаза и указательным пальцем закрыть
носовой ход. Поочередно подносить пахнущие вещества. Исследуемый должен сообщить,
какой запах он ощущает. То же самое повторить со вторым носовым ходом. При острых
ринитах имеет место двустороннее нарушение обоняния, в клинике нервных болезней –
одностороннее.
Работа №4. Исследование тактильного анализатора.
Оборудование: волоски Фрея, эстезиометр (циркуль Вебера или его аналог),
инъекционная игла, камертон, гирьки различной тяжести (50, 55, 60, 65, 70, 75 г).
Цель работы: ознакомиться с методами исследования тактильного анализатора.
Ход работы:
1) Клинические способы оценки простой тактильной чувствительности:
А) чувства прикосновения: испытуемый должен закрыть глаза, а исследователь должен
прикасаться ваткой, кисточкой или волоском Фрея к симметричным участкам тела. В
норме человек ощущает каждое прикосновение и отвечает на него словами “чувствую как
обычно”
Б) чувства давления: испытуемый должен закрыть глаза, а исследователь надавливать
пальцем или каким-нибудь тупым предметом на симметричные участки тела. В норме
человек должен отличать прикосновение от давления и различать давление неодинаковой
силы.
В) чувства веса: испытуемому необходимо закрыть глаза, а исследователю помещать на
ладонь гирьки различной тяжести. В норме человек должен определить разницу в весе на
1/20 от первоначального.
Г) вибрационной чувствительности: испытуемый должен закрыть глаза, а исследователь –
поставить вибрирующий камертон на какой – либо участок (кость) верхних или нижних
конечностей и спрашивать у испытуемого – вибрирует камертон или нет.
2) Исследование сложной чувствительности:
А) чувства локализации: испытуемому, находящемуся с закрытыми глазами нанести
раздражение (укол, прикосновение пробиркой с холодной или горячей водой) на
симметричные участки кожи и попросить его указать пальцем точное расположение
раздражения. Здоровый человек правильно указывает место раздражения.
Б) дискриминационной чувствительности: испытуемого попросить закрыть глаза.
Циркулем Вебера или его аналогом с максимально сведенными ножками прикоснуться к
исследуемому участку кожи (при этом ножки эстезиометра должны прикасаться
одновременно и с одинаковым давлением). Повторить прикосновение, постепенно
раздвигая бранши экстезиометра, каждый раз увеличивая на 1мм. Найти то минимальное
расстояние, при котором возникает ощущение двух раздельных прикосновений.
Пространственную экстезиометрию провести на коже спины и поясницы (норма – до 60
мм), на тыльной поверхности кисти рук (норма до 31 мм), на предплечье (норма до 40,5
мм) на ладонной поверхности пальцев (до 2 мм).
В) двумерно-пространственное чувство: на коже испытуемого, находящегося с закрытыми
глазами, написать цифры, буквы, нарисовать фигуры тупым предметом. Здоровый человек
узнает их правильно.
Г) стереогнозис (узнавание предмета на ощупь): испытуемому с закрытыми глазами в
руку вкладывают различные предмета (ключ, карандаш и т.п.), просят его ощупать и
назвать.
Работа №5. Исследование температурного анализатора.
Оборудование: пробирки с горячей (40-50С) и холодной (10-18С) водой, три стакана: с
горячей (60-70С), теплой (30-40С) и холодной (10-18С) водой.
Цель работы: научиться определять температурную чувствительность человека.
Ход работы:
А) Исследование температурной чувствительности.
Взять две пробирки: одну с горячей, другую – с холодной водой и поочередно
прикладывать их к симметричным участкам кожи испытуемого. Просят испытуемого
давать ответы “горячо” или “холодно”. В норме человек хорошо различает прикосновение
пробирок с горячей и холодной водой.
Б) демонстрация относительности температурных ощущений.
Опустить указательный палец правой руки в стакан с халодной водой, а указательный
палец левой руки – в сосуд с горячей водой. Через минуту перенести оба пальца в сосуд с
теплой водой и оценить температурные ощущения.
Работа №6. Исследование болевой чувствительности.
Оборудование: неврологическая булавка или инъекционная игла.
Цель работы: научиться методам оценки болевой чувствительности.
Ход работы:
А) Исследование болевой чувствительности.
Испытуемому, у которого закрыты глаза, наносить легкие уколы острием булавки
(инъекционной иглы), чередуя с нанесением в этих же местах уколов головки булавки
(иглы) на симметричные участки кожи. Испытуемый должен отвечать “остро” или “тупо”
Б) Локализация болевых точек плеча
С целью определения участка для подкожных инъекций, пользуясь инъекционной иглой,
составить карту болевых точек плеча испытуемого, особое внимание обращая на участки
кожи, лишенные ноцицепторов.
Работа №7. Исследование двигательного анализатора.
Оборудование: кинематометр
Цель работы: ознакомиться с методами исследования двигательного анализатора.
Ход работы:
А) исследование мышечно-суставного чувства (глубокой чувствительности).
У испытуемого, находящегося с закрытыми глазами, производить нерезкие сгибательные
движения, начиная с концевых фаланг. Испытуемый должен отвечать на вопросы: “какой
палец взят”, “куда направлено движение”. Затем повторить исследование в
проксимальных суставах.
Б) Кинематометрия – количественная оценка мышечно-суставного чувства
Испытуемый должен совершить движение, перемещая движок кинематометра на
заданную величину вначале с открытыми, а затем трехкратно с закрытыми глазами.
Оценить точность выполнения пробы – чем выше мышечно-суставное чувство – тем выше
точность движения.
Темы 15,16. Физиология высшей нервной деятельности. Физиологические основы
психических функций организма.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Представление о высшей нервной деятельности (ВНД) и психофизиологии.
Определение ВНД в теории И.П. Павлова. Развитие представлений о ВНД как
нейрофизиологических основах поведения. Механистическая концепция рефлекса (Р.
Декарт, XVII в) и анатомо- физиологические исследования рефлекса (Ч. Прохазка, Ч.
Белл, Ф. Мажанди, XVIII-XIX вв.). Психофизиологическая концепция И.М. Сеченова
(1863). Роль теории условных рефлексов
И.П. Павлова (1902-1936). Развитие
представлений о рефлекторном характере поведения В.М. Бехтеревым, А.А. Ухтомским,
П.К. Анохиным, Л.В. Крушинским, П.В. Симоновым. Современный этап развития учения
о ВНД и психофизиологии. Методы исследования состояния ВНД и поведения – метод
условных рефлексов,
электрофизиологические (ЭЭГ, вызванные
потенциалы),
этологические, нейрофармакологические, нейропсихологические и клинические методы.
2. Общая характеристика
врожденных и приобретенных форм поведения.
Классификация форм поведения (А.С. Батуев). Врожденные формы поведения безусловные рефлексы и инстинкты. Приобретенные формы поведения, основанные на
неассоциативном обучении (суммационная реакция, привыкание, импринтинг
и
иммитация), на ассоциативном обучении (при выработке сенсорных и оперантных
условных рефлексов) и на
когнитивном обучении (образная, или психонервная
деятельность, рассудочная деятельность, вероятностное прогнозирование).
3. Физиология инстинктов как врожденной формы поведения. Простые и сложные
безусловные рефлексы, их классификация (по П.В. Симонову). Инстинкты и их
биологическая
роль. Критерии инстинктивного
действия
Внутренние, или
нейрогуморальные, факторы инстинктивного поведения. Роль пусковых («ключевых»)
стимулов. Этапы
и условия развития инстинкта.
Компоненты целостного
инстинктивного поведения – поисковый (аппетонтный) и завершающий (консуматорный).
Классификация инстинктов. Витальные инстинкты, зоосоциальные инстинкты (половые,
родительские, стадные, доминирования, территориальные, миграционные) и инстинкты
саморазвития (информационные, подражательные, игровые)
4. Общая характеристика условных рефлексов. Роль И.П. Павлова, Ю. Конорского,
К.М. Быкова и других исследователей в изучении условных рефлексов. Условный
рефлекс как форма приспособления животных и человека к изменяющимся условиям
существования. Индифферентный раздражитель, безусловный раздражитель и условный
сигнал.
Закономерности
проявления
условных
рефлексов
(сущность
условнорефлекторной
деятельности). Сходства и различия
между условными и
безусловными рефлексами. Компоненты
безусловного и условного рефлексов.
Зависимость величины условного рефлекса от силы раздражителя. Методы изучения
условных рефлексов. Основные правила выработки условных рефлексов (условия,
характер сочетания условного раздражителя и подкрепления, частота повторений, учет
фонда имеющихся условных рефлексов и т.д.). Стадии образования условного рефлекса
(генерализации, концентрации и автоматизации; или ориентировочная, стадия обобщения
и стадия специализации). Условный рефлекс как основа формирования умений, навыков
и динамического стереотипа. Свойства динамического стереотипа. Биологическая,
физиологическая и социальная роль условных рефлексов.
5. Торможение условнорефлекторной деятельности. Корковое
торможение, его
физиологическое значение и
виды. Безусловное
торможение - внешнее, или
индукционное, торможение и запредельное, или охранительное, торможение. Условное,
или внутреннее, торможение условнорефлекторной деятельности и его разновидности дифференцировочное, угасательное, запаздывающее и условный тормоз. Значение торможения в коре больших полушарий для процессов обучения
6. Разновидности условнорефлекторной деятельности человека и животных, или
классификация условных рефлексов (УР). Натуральные и искусственные УР;
экстероцептивные, интероцептивные и проприоцептивные УР; зрительные, слуховые,
обонятельные и другие УР; простые и сложные (УР на время, УР на одновременные и на
последовательные комплексные раздражители, УР на цепи раздражителей, ситуационные
УР, условнорефлекторное переключение, УР на отношение раздражителей); наличные
(совпадающие, отставленные и запаздывающие) и следовые УР; вегетативные, или
классические, рефлексы (УР пищеварительного аппарата, сердечно-сосудистой системы,
дыхательной системы, органов выделения, метаболические УР, сенсорно-сенсорные УР,
условный рефлекс на электрическую стимуляцию мозга);
инструментальные, или
оперантные УР; интеллектуальные УР;. биологические, зоосоциальные и идеальные УР;
условные рефлексы первого и высшего порядков; УР первой и второй сигнальных
систем; положительные и отрицательные УР; полезные и вредные для здоровья УР;
укороченный УР; тонический УР и другие варианты.
7. Иррадиация и концентрация процессов возбуждения и торможения в коре
больших полушарий. Анализ и синтез в коре больших полушарий. Общее
представление о процессах индукции, иррадиации и концентрации возбуждения и
торможения в коре больших полушарий. Экспериментальные доказательства явления
иррадиации и концентрации в коре больших полушарий, полученные И.П. Павловым.
Последовательная и одновременная индукция в коре больших полушарий. Формирование
и реализация
условных рефлексов как
проявление
аналитико-синтетической
деятельности коры больших полушарий. Функциональная мозаика коры. Системность в
работе коры больших полушарий
8. Особенности условнорефлекторной деятельности
человека. Особенности
образования условных рефлексов (УР) на простые и комплексные раздражители, в том
числе особенности проявления УР на отношения и на время. Особенности безусловного
и внутреннего (дифференцировочного, угасательного,
условнотормозного и
запаздывающего) торможения.
Особенности
иррадиации нервных процессов
(избирательная и диффузная иррадиация). Индукционные отношения между первой и
второй сигнальными системами. Особенности аналитико-синтетической деятельности
коры больших полушарий головного мозга человека. Образование систем временных
связей между словами. Значение условного рефлекса для человека. Представления И.П.
Павлова о неврозах. Экспериментальные неврозы. Неврозы у человека
9. Механизмы выработки условных рефлексов и формирования внутреннего
торможения. Морфологический субстрат условного рефлекса.
Представления о
физиологических механизмах, лежащих в основе формирования условного рефлекса.
Представление И.П. Павлова о формировании временной связи между двумя очагами
возбуждения в коре больших полушарий. Представления о «горизонтальных» и
«вертикальных»
временных связях. Механизмы памяти как основа образования
условного рефлекса. Конвергентная теория образования условных рефлексов Роль
синапсов в формировании временной связи. Мембранная теория обучения. Системный
подход к изучению механизмов формирования
временной связи.
Механизмы
внутреннего торможения Общие представления о локализации внутреннего торможения и
его механизмах. Современные психофизиологические подходы к проблеме научения.
10. Речь как основа сознания. Основные отличия человека от животных. Две
сигнальные системы действительности. Значение слова как условного сигнала для
животных и человека Взаимодействие между первой и второй сигнальными системами
Речь и язык. Функции речи. Виды речи (внешняя и внутренняя). Свойства речи.
Физическая характеристика устной речи. Эволюционные аспекты речи (язык человека и
животных – различия и возможности)
11. Физиологические основы речи
Общие представления о механизмах речи.
Концепция о трех уровнях внутренней речи. Мозговые центры речи - центр Брока, центр
Вернике, другие центры. Механизмы восприятия речи и ответа (модель речи. ВерникеГешвинда и ее модификации). Речь и двигательные акты. Речь и межполушарная
асимметрия. Электрофизиологические корреляты
речевых процессов Возможные
механизмы формирования субъективного переживания речевой функции (способность
слышать внешнюю и внутреннюю речь). Специализация полушарий в онтогенезе.
Развитие речи (стадии развития) в онтогенезе. Физиологические основы фонации, или
контроля высоты и силы звука. Гигиена голоса. Физиологические основы артикуляции,
или организации фонем. Нарушения речи - нарушение устной речи (моторная и
сенсорная афазии), письменной речи (аграфия), нарушение способности счета
(акалькулия); заикание, дефекты артикуляции, дисфонии и афонии, ларингиты.
12. Физиологические основы мыслительной
деятельности человека.
Психологическая характеристика мыслительной деятельности. Развитие абстрактного
мышления у человека. Образное и вербальное мышление. Физиологические подходы к
изучению процесса мышления. ЭЭГ- характеристика мыслительной деятельности.
Вызванные потенциалы при умственной деятельности. Современные концепции о
физиологических
основах мышления. Психофизиологический
подход к оценке
интеллекта человека. Зависимость интеллекта от морфологических особенностей коры
больших полушарий и от мозговой асимметрии. Расстройства мышления.
13. Физиологические основы сознания. Подходы к определению понятия «сознание».
Сознание как вербализация ощущений, восприятий, понимания речи. Онтогенетические и
филогенетические
аспекты сознания. Виды сознания. Сознание
и уровень
бодрствования. Физиологические подходы к пониманию сознания. Системный, или
эмерджентный, подход к пониманию сознания. Современные представления
о
физиологической основе сознания. Связь сознания с речью. Сознание и межполушарная
асимметрия. Современные представления об асимметрии коры больших полушарий и о
функциях правого и левого полушария.
14. Физиологические механизмы неосознаваемых психических процессов. Общие
представления о неосознаваемых, или бессознательных, процессах. История вопроса
(И.М. Сеченов, З. Фрейд, О. Ранк, Г.В. Гершуни)
Сверхсознание, или интуиция.
Современные представления о физиологических механизмах неосознаваемых процессов.
15. Физиологические основы внимания и воли. Психологическая характеристика
внимания. Значение работ
И.П. Павлова
и А.А. Ухтомского
для понимания
физиологических механизмов внимания. Роль процессов торможения в концентрации
внимания. Современные представления о физиологических процессах, обеспечивающих
формирование внимания (концепция Е.Н. Соколова). Методы изучения внимания.
Система внимания. Расстройство внимания. Ориентировочно - исследовательская
деятельность. Психологическая
характеристика
понятия «воля». Возможные
физиологические механизмы воли.
16. Физиологические основы психотерапии, гипноза и медитации. Психотерапия.
Гипноз. Исторические аспекты. Современные представления о гипнозе и его
физиологических механизмах. Стадии гипноза. Восприимчивость к гипнозу. Техника
гипноза Применение гипноза в медицинской практике. Медитация.
17. Физиологические основы потребностей и мотиваций. Основные причины
поведенческих реакций человека и животных. Потребности организма и их виды;
классификации потребностей (по П.В. Симонову; по А. Маслоу). Мотивации и их виды.
Энергетическая и направляющая составляющие мотиваций. Фазы мотиваций (фазы
детекции
и
запуска). Функциональное
значение и физиологические основы
формирования мотиваций.
Теории формирования
биологических мотиваций периферические, гуморальные, центральные (гипоталамическая, лимбическая и др.).
Потребностно-мотивационный механизм
биологического уровня
на примере
функционирования центров голода и насыщения. Асимметрия мозга и потребностномотивационные механизмы. Формирование потребностно-мотивационного состояния.
Возможные механизмы формирования социальных и идеальных потребностей.
Воспитание как способ формирования социальных
и идеальных потребностей;
критические периоды формирования этих потребностей. Методы и средства
формирования потребностей у человека. Доминирующее мотивационное возбуждение
Общие представления о механизмах формирования потребностей и мотиваций. Теория
функциональных систем П.К. Анохина как интегральная теория поведения человека и
животных. Роль мотиваций в деятельности функциональных систем.
18. Физиология эмоций. Определение термина «эмоции». Переживания, настроения,
чувства и эмоции. Классификация эмоций. Физиологическая роль эмоций. Внешние
проявления эмоций. Электрическая активность коры больших полушарий при эмоциях.
Методы изучения и диагностики эмоций. Нейроанатомия эмоций. Зоны удовольствия и
стоп-зоны.
19. Нейрохимия эмоций (гуморальные аспекты формирования эмоций). Наркотики
и эмоции. Общее представление о наркотиках. Опиоиды
и их роль в развитии
алкоголизма и наркомании. Депрессанты. Этанол. Бензодиазепины. Стабилизирующие
настроение вещества
Нейролептики, или антипсихозные средства. Депрессии и
антидепрессанты. Вещества, повышающие выделение норадреналина, дофамина и
серотонина (кокаин, амфетамины, никотин). Кофеин, теобромин и теофиллин
как
стимулирующие средства. Галлюциногены - серотонинергические, МДМА (3,4метилендиоксиметамфетамин, или экстази), атропин, скополамин, фенциклидин, кетамин.
Марихуана, гашиш, другие каннабиноиды. Летучие вещества, или ингалянты (нитриты,
закись азота и др.). Механизм действия психотропных средств.
20. Физиологические механизмы эмоций (теории, гипотезы). Биологическая теория
Ч. Дарвина.
Теория Джеймса-Ланге
Таламическая теория
Кеннона-Барда
Гипоталамическая, или лимбическая, теория эмоций Активационная теория Линдсли.
Теория дифференциальных эмоций. Биологическая теория П.К. Анохина. Потребностноинформационная теория эмоций П.В. Симонова (1984, 1998); его представление о
подкрепляющей, переключательной, компенсаторно-защитной и коммуникативной
функциях эмоций. Представления о физиологических механизмах формирования эмоций
в клинической медицине. Эмоции и стресс. Влияние новой коры на эмоциональную
сферу.
21. Функциональные состояния мозга. Понятие о функциональных состояниях
мозга. Комплексный, эргономический и психофизиологический подходы к определению
«функциональное состояние». Закон силовых отношений и его изменения при различных
функциональных состояниях организма. Фазовые явления в коре больших полушарий.
Методы диагностики функциональных состояний и возможность активного управления
этим состоянием. Метод БОС, или биологической обратной связи.
22. Физиология
сна. Сон как компонент циркадного ритма. Виды сна.
Филогенетические аспекты сна. Феноменология сна. Энцефалографические корреляты
сна. Стадии и фазы естественного сна человека. Потребность во сне. Функции
медленного и быстрого (парадоксального) сна. Физиологические
механизмы
формирования сна - представления А. Моссо, З. Фрейда, И.П. Павлова, В. Гесса, Ф.
Бремера, Дж. Моруцци, Х. Мэгуна, А. Борбели, Г. Шеперда и других авторов. Активные
(о наличии центров сна), пассивные (о наличии центров
бодрствования) и
интегрирующие (П.К. Анохин) теории сна. Гуморальные теории сна (А. Пьерон, М.
Жуве) Обобщающая концепция о механизмах формирования медленного и быстрого
сна. Нарушения сна - инсомнии, гиперсомнии, парасомнии, сомнабулия. Современные
представления о природе и функциональном значении сновидений и о возможности
контроля их содержания.
23. Психофизиологическая характеристика памяти человека. Классификация видов
памяти. Нейрологическая память. Энграмма. Врожденная и приобретенная (элементарная
и сложная)
память. Сложные
виды приобретенной памяти - импринтинг,
бессознательная и сознательная (двигательная, образная, эйдетическая, логическая, или
вербальная,
эмоциональная) память. Условнорефлекторная память. Взаимосвязь
различных видов памяти. Произвольная и непроизвольная память. Процедурная и
декларативная память. Сенсорная (иконическая, перцептивная), краткосрочная
(оперативная) и долгосрочная (долговременная) память. Объем памяти. Феномены
памяти.
24. Физиологические механизмы памяти. Методы исследования. Условный рефлекс и
память. Основные концепции и гипотезы о процессах памяти. Нейроанатомия памяти.
Концепция о временной организации памяти. Теория консолидации энграммы Д. Хебба
и Р.
Джерарда и представление о существовании
иконической (сенсорной),
краткосрочная и долгосрочной памяти. Гипотезы о механизмах долгосрочной памяти синаптическая теория Д. Хебба и Р. Джерарда, биохимическая гипотеза Г. Хидена,
гипотеза Г.А. Вартаняна, иммунологическая гипотеза И.П. Ашмарина. Критика
биохимических теорий памяти и концепций о временной организации памяти. Концепция
активной памяти Т.Н. Греченко и А.Н Лебедева Гипотеза о распределенности энграммы.
Концепция множественности систем памяти. Нейронные модели памяти. Концепция
частотной фильтрации. Нейронная модель памяти Е.Н. Соколова.
Концепция А.Н.
Лебедева (1998) о нейронных кодах памяти (нейронный ансамбль как единица памяти;
емкость памяти; активная и пассивная память; основы научения и творчества). Системы
управления и
регуляции памяти (модулирующая роль моноаминергической и
холинергической систем мозга). Приемы, способствующие лучшему запоминанию и
воспроизведению информации. Развитие умений и навыков запоминания и
воспроизведения у школьников. Фармакология памяти. Забывание. Виды нарушений
памяти у человека.
25. Типы высшей нервной деятельности (элементы дифференциальной
психофизиологии). Учение о темпераменте. Теория И.П. Павлова о типах ВНД. Сила,
подвижность и уравновешенность процессов возбуждения и торможения как основа
деления на типы ВНД. Общая характеристика основных типов ВНД. Человеческие, или
частные, типы ВНД как физиологическая основа специальных задатков и способностей.
Значение типа ВНД в деятельности человека и для поведения животных. Методы оценки
типа ВНД у животных и человека в школе И.П. Павлова и современные подходы к
оценке индивидуальных свойств нервной системы человека (силы нервных процессов, их
подвижности, а также динамичности и лабильности нервной системы).
Современные
представления об индивидуально-психологических различиях человека (Б.М. Теплов, В.Д.
Небылицин, Г. Айзенк, П.В. Симонов; А.И. Крупнов, В.Д. Мозговой, В.М. Русалов, М.В.
Бодунов, В.С. Мерлин) и о свойствах нервной системы (Э.М. Казин, Г.А. Кураев)
Формирование типа ВНД в онтогенезе. Роль генетических факторов и социальной среды
в реализации природных задатков. Пластичность свойств ВНД. Разнообразие природных
задатков и проблема дифференциального обучения и воспитания. Характер человека и
тип ВНД. Типы характера. Методы оценки типа характера (Миннесотский личностный
опросник, или MMPI, опросник Кеттела, другие опросники).
II. Практическая часть:
Работа №1. Исследование восприятия.
Цель работы: ознакомиться с клинико-психологическими методами оценки восприятия.
Ход работы:
А. Восприятие времени. Экспериментатор должен дать сигнал начала и конца движения
стрелки секундомера. Испытуемый, взяв в руки секундомер и повернув его циферблатом
вниз должен включить его на такой же отрезок времени. Эксперимент повторяется
несколько раз. Определить точность восприятия времени.
Б. Глазомер на линии. Исследуемому взять бланк с линиями разной длины. Каждую линии
нужно разделить на 2 или 3 части. Определяется точность глазомера.
В. Глазомер на геометрические фигуры. Исследуемый на бланке, содержащем
геометрические фигуры (квадрат, ромб, треугольник и т.п.) должен поставить точки в
центре окружности. Определяется точность глазомера.
Работа №2. Исследование внимания.
Оборудование: таблицы Платонова-Шульте, красно-черные таблицы, запутанные линии
Риса, тексты Анфимова, секундомер
Цель работы: определить объем, устойчивость, переключение внимания.
Ход работы:
А. Определение объема внимания.
Инструкция: “Сейчас Вам будут показаны последовательно, друг за другом 4 таблицы с
числами от1 до 25 в каждой таблице в беспорядке. Как только Вам будет показана 1
таблица, Вы должны как можно быстрее находить в ней числа в порядке возрастания,
начиная с единицы, называя вслух и показывая их.” Фиксируется время счета по каждой
таблице отдельно, а также количество и характер допущенных ошибок. Желательно также
фиксировать задержки (длительное отыскивание того или иного числа). В норме время не
должно превышать 30 сек.
Б. Определение переключения внимания.
Инструкция: “Сейчас Вам будет показана таблица с черными и красными числами.
Исследование состоит из трех серий. В первой серии Вы должны находить по порядку все
числа черного цвета от 1 до 25; нужно обязательно показать каждое число указкой и
назвать его. Во второй серии вы должны находить все числа красного цвета в обратном
порядке от 24 до1, показывать и называть. В третьей серии Вам нужно будет поочередно
искать числа черного цвета в прямом порядке от1 до 25, а числа красного цвета в
обратном порядке от 24 до 1. При этом нужно называть цвет найденного числа и показать
его указкой. Например: 1- черное, 25-красное и т.д. Старайтесь работать как можно
быстрее и не допускать ошибок.”
Вычисляется время переключения (tn) по следующей формуле:
tn= t3 – (t1 + t2)
где t3, t1 , t2 – время выполнения заданий в 1-й, 2-й и 3-й сериях.
Чем меньше (tn), тем выше скорость переключения внимания. Вычисляется средний
показатель.
В. Определение концентрации внимания.
Инструкция: “Перед вами бланк перепутанные линии, каждая из которых начинается
слева и заканчивается справа. Ваша задача – проследить каждую линию слева направо
только глазами (помогать себе пальцем или карандашом нельзя) и назвать номер где она
заканчивается.”
Обработка результатов:
У=Т * 25
Н
Где Т- время выполнения задания (мин), Н – количество правильно прослеженных линий.
Определяют среднегрупповые оценки.
Г. Определение устойчивости внимания
Работа с корректурным текстом Анфимова в течение 10 мин, каждую минуту дается
команда “черта”. Обработка результатов: определяется количество просмотренных букв
(S), количество правильно зачеркнутых и подчеркнутых букв (С), количество неправильно
зачеркнутых или подчеркнутых букв (W), количество ошибочно пропущенных букв (О)
по каждой минуте отдельно. Вычисляются коэффициент правильности (В) и коэффициент
продуктивности (Е).
В= С – W
С+О
Е= S* В
Работа №3. Исследование памяти.
Цель работы: ознакомиться с методами исследования памяти.
Ход работы:
А. Исследование смысловой памяти.
Имеется 10 пар слов, между которыми надо установить смысловую связь. Например:
ЛУЧ-СОЛНЦЕ, ШУМ-ВОДА, ЗАМОК – ДВЕРЬ, МЕДЬ – СВИНЕЦ, СТОЛ – ОБЕД,
ДЕНЬ- СУТКИ, МОСТ – РЕКА, ГЛАЗ – УХО, ПРУД – ПЛОТИНА, ГОД – МЕСЯЦ.
Экспериментатор зачитывает каждую пару слов. Потом он называет только первое слово
пары, а исследуемый должен воспроизвести второе, пользуясь установленной связью.
Рассчитывается коэффициент логического запоминания. Наилучший 0,9 (9 пар из 10),
наихудший – 0,4.
Б. Исследование непроизвольной памяти (по П.И. Зинченко).
Готовится 15 карточек, на которых изображены предметы, а в верхнем углу написано
двузначное число. Настоящая цель исследования испытуемому не сообщается. Ему
говорится, что будет изучаться мышление и просят разложить карточки по группам на
основании общих признаков. После выполнения задания карточки убираются,
испытуемому предлагается воспроизвести в любом порядке сначала предметы, которые
были изображены на них, а затем числа. В норме - 10 предметов и 2 числа.
В. Определение объема кратковременной (оперативной) слуховой памяти по методу
Джекобса.
Экспериментатор зачитывает возрастающие по количеству 7 рядов однозначных цифр,
начиная с 4 в первом ряду. Испытуемые воспроизводят эти ряды путем записи по команде
“пишите”. Объем оперативной памяти определяется числом цифр наибольшего ряда,
которые воспроизведены правильно. В норме объем оперативной памяти равен 7-8.
6375
39418
367285
8516927
58391264
674580139
2164089573
47821639579
548792156358
Г) Память на числа
Обследуемым демонстрируется в течение 20 сек таблица с 12 двузначными числами,
которые нужно запомнить и после того, как таблица убрана, записать на бланке. Оценка
кратковременной зрительной памяти производится по количеству правильно
воспроизведенных чисел. Оценивается
8 и более чисел – отлично
6-7 чисел – хорошо
4-5 чисел- удовлетворительно
менее 4 чисел - плохо
Д) Исследование долговременной памяти
Экспериментатор зачитывает 10 односложных слов, не имеющих между собой смысловой
связи, например: МИР, ОКНО, КОРАБЛЬ, РУЧКА, ПАЛЬТО, ЧАСЫ, КНИГА, МОРЕ,
ПРИБОР, СУМКА. Слова трижды зачитываются с разными промежутками между ними,
испытуемый повторяет эти слова после каждого прочтения. После этого делается перерыв
на 1 час, в течение которого испытуемый занимается другими делами. По истечение
одного часа испытуемый вновь произносит те слова, которые удержались у него в памяти
в течение часа. На основании полученных данных строится кривая забывания в
зависимости от времени. Норма 7-8 слов.
Работа №4. Исследование мышления.
Цель работы: ознакомится с клинико-психологическими методами оценки состояния
мышления.
Ход работы:
А) Определение способностей к нахождению закономерностей.
Испытуемому предлагают бланк с 10 –ю рядами цифр, справа от каждого ряда
испытуемый должен написать еще 2 числа в соответствии с выявленной
закономерностью. Оценивается время выполнения пробы. Среднее время 2 мин.
2 – 3 – 4 – 5 – 6 –7 –
6 – 9 – 12 – 15 – 18 – 21 –
1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 –
4 – 5 – 8 – 9 – 12 – 13 –
19 – 16 – 14 – 11 – 9 – 6 –
29 – 28 – 26 – 23 – 19 – 14 –
16 – 8 – 4 –2 - 1- ½ 1 – 4 – 9 – 16 – 25 – 36 –
21 – 18 – 16 – 15 – 12 – 10 –
3 – 6 – 16 – 18 – 36Б) тест возрастающей сложности (методика Равена) для оценки логического
мышления.
Испытуемый в течении 30 минут должен определить закономерность расположения
фигурок на бланке с 30 заданиями и выбрать из предлагаемых вариантов ответ. Оценка
производится в соответствии с ключом.
В) Способность человека к творческому процессу (метод Массолона).
На доске написать 3 слова в сочетании, ранее неизвестном испытуемому, например “игра,
радость, слезы”. Исследуемый должен за 5 минут написать как можно больше
осмысленных фраз, чтобы в каждой из этих фраз все три слова были логически
объединены. Каждую фразу следует писать с новой строчки, т.е. по смыслу она может
быть иной, чем предыдущая. Каждая фраза оценивается по 5-балльной системе:
Остроумная, оригинальная комбинация – 5 баллов
Правильное логическое сочетание слов – 4 балла
Пожалуй и так можно – 3 балла
Два слова связаны, а третье нелогично – 2 балла
Бессмысленное сочетание слов – 1 балл
Тема 17: Приспособления организма к различным условиям существования.
Содержание занятия:
I. Теоретическая часть:
1. Общие закономерности адаптации организма к различным условиям среды.
Адаптируемость, или адаптивность, как одно из основных качеств организма человека
и животных.
Устойчивость, или
резистентность (толерантность),
организма к
воздействию неблагоприятных факторов среды. Неспецифическая и специфическая
резистентность. Адаптация как физиологический процесс приспособления к действию
неблагоприятных факторов среды обитания. Синонимы термина «адаптация»
(акклиматизация» и др.). Дезадаптция – нарушение
процессов адаптации, срыв
адаптации. Деадаптация – обратимость процесса адаптации, утрата устойчивости к
адаптациогену.
Реадаптация – восстановление
устойчивости к адаптациогену.
Адаптациогены, или адаптогены, и их виды – природные, или комплексные (смена
сезонов, смена дня и ночи и пр.), биологические, производственные, психологические,
социальные, физические, химические и другие
длительно
воздействующие
неблагоприятные биотические и абиотические факторы. Классификация адаптаций: в
зависимости от адаптациогена - адаптация к низким температурам, к высокогорью и пр.;
в зависимости от количества действующих адаптациогенов – простая (к одному фактору)
и сложная ( к комплексу факторов)
адаптация;
в зависимости от механизмов
адаптации
поведенческая (превентивная), психологическая,
физиологическая,
биохимическая; в зависимости от взаимодействия с адаптациогеном – активная (или
катотаксическая, по Г. Селье)
и пассивная (или синтаксическая) адаптация;
в
зависимости от эффективности – полная и неполная (частичная) адаптация, или –
совершенная и несовершенная адаптация; в зависимости от наличия программ адаптации
- генетическая (врожденная программа) и фенотипическая (программа формируется в
процессе индивидуального развития). Влияние силы адаптациогена на процесс
адаптации; оптимум и пессимум силы. Норма адаптивной реакции и цена адаптации.
Положительное значение адаптации. Перекрестная адаптация и ее виды – положительная,
или перекрестная резистентность (адаптация к конкретному адаптациогену повышает
устойчивость организма к другому адаптациогену) и отрицательная, или перекрестная
сенсибилизация (явление, противоположенное первому).
2. Общая характеристика процесса адаптации к действию неблагоприятных
факторов (адаптациогенов). Первичная реакция организма на действие адаптациогена
и ее варианты, или
формы адаптации (приспособление
за счет активного
преобразования адаптациогена; приспособление за счет ослабления или усиления
реакции на адптациоген; собственно адаптация, или истинная адаптация). Механизмы
адаптации - накопление ошибок
при использовании
стандартных программ,
направленных против
адаптациогена (стресс-реакция); активация
генома и
формирование структурных и функциональных изменений на уроне клетки, органа,
системы (структурного следа адаптации, или «вегетативной памяти»), повышающих
устойчивость организма к адаптациогену. Зависимость «рисунка» структурного следа
адаптации от природы адаптациогена. Значение структурного следа адаптации в
формировании условий для положительной и отрицательной адаптации. Значение
нервной и эндокринной системы в процессах адаптации. Фазность адаптации. Три фазы
адаптации по Г. Селье – «аварийная», переходная и фаза устойчивой адаптации.
Четыре этапа (фазы) адаптации по В.И. Медведеву, – начальный, поздний, период
стабильной адаптации и срыв адаптации (первичная слабость адаптационных резервов,
или болезнь адаптации). Четыре стадии (фазы) адаптации по Ф.З. Меерсону, - срочная
(аварийная, несовершенная), долговременная (совершенная), стадия окончательного
формирования структурного следа адаптации и стадия изнашивания функциональных
систем. Реакции организма на добавочные раздражения в условиях фаз адаптации адекватная, неадекватная (перекрестная сенсибилизация) и отсутствие
реакции
(перекрестная резистентность). Активное управление процессом адаптации и его виды отбор адаптабельных лиц, выбор оптимального пути воздействия адаптациогена,
фармакологическая
модуляция;
использование положительной
перекрестной
адаптации (физическая тренировка, закаливание, воздействие гипоксии). Критерии
адаптации - стабилизация физиологических реакций, рост максимального потребления
кислорода (МПК) и работоспособности (физической и умственной), восстановление
иммунного статуса и общей резистентности, воспроизводство здорового потомства.
Проблема дезадаптации и реадаптации.
3. Адаптация к мышечным нагрузкам аэробной направленности (спортивная
тренировка). Физиологическая классификация физических упражнений (циклические и
ациклические, локальные, региональные, глобальные, статические и динамические,
силовые, скоростно-силовые, упражнения на выносливость). Классификация циклических
упражнений (анаэробные - максимальной, околомаксимальной и субмаксимальной
мощности, аэробные - максимальной, околомаксимальной, субмаксимальной, средней и
малой мощности). Классификация ациклических упражнений (взрывные, стандартнопеременные, нестандартно-переменные, интервально-повторные). Нарушения гомеостаза
при спортивной деятельности в зависимости от направленности тренировок и глубины
утомления (повреждение мышц, нарушение ЭМС, истощение запасов гликогена и
креатинфосфата, ацидоз, снижение кровоснабжения работающих мышц и других
органов). Механизмы адаптации к нагрузкам аэробной направленности (увеличение
аэробной выносливости) - повышение синтеза белков и рабочая гипертрофия мышц,
увеличение мощности аэробного ресинтеза АТФ в мышцах (за счет увеличения числа
митохондрий,
активности
ферментов
окислительного цикла,
повышения
эффективности окислительного фосфорилирования),
повышение эффективности
использования пирувата и жиров в качестве источника энергии («жировой сдвиг»),
рост содержания миоглобина в мышцах и запасов гликогена в мышцах и печени,
повышение капилляризации мышечных волокон, увеличение мощности, скорости
активации и эффективности кислородтранспортирующих систем (гипертрофия миокарда,
повышение его систолического объема и резервных
возможностей, увеличение
дыхательной функции легких, в том числе МВЛ, повышение дыхательных объемов,
диффузионной способности легких, повышение ОЦК, МОК, МПК и физической
работоспособности, рост содержания эритроцитов и гемоглобина, содержания в
эритроцитах 2,3-ДФГ, повышение экстракции О2, повышение реакции сердца на
симпатическую систему и катехоламины, повышение возможности
двигательных
систем
мозга, мощности стресс-реализующей и стресс-лимитирующей систем.
Перекрестная положительная адаптация
(рост устойчивости к гипоксии, к стрессу,
низким температурам) и перекрестная отрицательная адаптация (снижение иммунитета,
возможность развития патологии сердца при чрезмерных нагрузках, нарушение роста
внутренних органов, нарушение полового созревания и менструального цикла).
4. Адаптация к мышечным нагрузкам анаэробной направленности. Анаэробные
спортивные нагрузки и их виды. Функциональные и метаболические изменения при этих
нагрузка. Механизмы адаптации к нагрузкам анаэробной направленности - увеличение
мощности фосфагенной и лактацидной систем, увеличение запасов креатинфосфата и
гликогена в мышцах,
повышение активности миокиназы, креатинфосфокиназы и
гликолитических ферментов, рабочая гипертрофия мышц миофибриллярного типа,
увеличение координационных и скоростных качеств (за счет повышения эффективности
двигательных навыков и внутримышечных
и межмышечных координационных
механизмов
управления), совершенствование синаптической передачи в ЦНС и в
скелетных мышцах, повышение эффективности проприоцептивной и других сенсорных
систем.
5. Активное управление процессом адаптации
к мышечным нагрузкам
(физиологические основы тренировочного процесса) Два ведущих эффекта тренировки
- усиление максимальных функциональных возможностей организма и повышение эффективности деятельности организма. Пороговые тренирующие нагрузки. Интенсивность,
длительность, частота и объем тренировочных нагрузок. Специфичность и обратимость
тренировочных эффектов. Тренируемость и сенситивные периоды. Показатели,
характеризующие тренированность организма. Физиологическая и оздоровительная эффективность урока физической культуры. Тренировка силы, скоростно-силовых качеств,
выносливости, координационных способностей.
6. Отрицательное влияние гипоксии и проживания в горах на организм человека.
Виды гипоксий, или кислородной недостаточности, - гипоксическая гипоксия (снижение
рО2 во вдыхаемом воздухе и рО2 в крови); анемическая гипоксия (низкий уровень
гемоглобина); застойная, или циркуляторная гипоксия (нарушение кровообращения
вследствие сердечной недостаточности) и гистотоксическая гипоксия (блокадами ядами
процессов митохондриального окисления). Острая гипоксия и примеры ее развития
(быстрый подъем на 5000 м, снижение рО2 в альвеолярном воздухе до 30 мм рт. ст.).
Хроническая гипоксия. Горная, или высотная, физиология. Горная вертикаль и ее четыре
яруса - низкогорье (от 500 м до 1000-1400 м), среднегорье (до 2500 м), обжитое
высокогорье (до 4500 м) и нежилое высокогорье, или сверхвысокогорье (более 4500 м).
Отрицательное влияние гипоксии и комплекса факторов высокогорья (гипоксия, низкая
температура, повышенная инсоляция)
на организм человека
– снижение
энергообразования,
повышение потребления О2 в условиях основного обмена
(«гипоксический парадокс»), нарушение работы мозга, гипертензия малого круга
кровообращения, отек легких и мозга, гипокапния и алкалоз. Горная болезнь - мозговые
явления, полицитемия, нарушение кровообращения.
7. Адаптация к гипоксии и к проживанию в горах. Срочные реакции организма на
гипоксию в «аварийную» стадию адаптации - повышение МОК, ЧСС, гипервентиляция
(«борьба за кислород»).
Основные механизмы
адаптации
к гипоксии – рост
альвеолярной поверхности и емкости легких, остаточного объема легких
и
функциональной остаточной
емкости
(«функциональная эмфизема»),
рост
диффузионной способности легких, повышение мощности дыхательной мускулатуры,
чувствительности инспираторных нейронов к гиперкапнии,
стойкое повышение
давления в малом круге кровообращения, увеличение массы сердца (гипертрофия
правого желудочка) и емкости коронарных сосудов, повышение содержания миоглобина
и митохондрий в миокарде, рост мощности системы гликолиза в миокарде, повышение
эффективности окислительного фосфорилирования, рост использования глюкозы для
энергообразования (повышение удельного веса в рационе углеводов), рост активности
антиоксидантной системы, повышение устойчивости тканей к повреждающему действию
ПОЛ, рост числа эритроцитов и уровня гемоглобина, рост гематокрита, повышение
содержания в эритроцитах 2,3-ДФГ, повышение экстракции О2, рост плотности
капилляров в скелетных мышцах, повышение активности симпатической системы и
продукции
катехоламинов (с последующим
снижением),
повышение адренореактивности миокарда, рост
продукции глюкокортикоидов, Т 3 и Т4 (с
последующим снижением),
рост мощности стресс-реализующих
и стресслимитирующих систем. Отрицательная перекрестная адаптация (цена за адаптацию) –
уменьшение способности продуцировать АДГ, альдостерон; уменьшение иммунитета,
снижение секреторной и двигательных функций пищеварительного тракта. Возможности
использования кратковременной гипоксии для повышения перекрестной резистентности.
Конституциональный отбор в горах – формирование «высокогорного адаптивного типа»
- широкая грудная клетка и повышенная способность кислородтранспортирующих
систем.
8. Адаптация к гиподинамии, невесомости и дефициту информации. Гипокинезия и
гиподинамия. Условия, ведущие к гиподинамии. Сидячий образ жизни. Степень
гиподинамии. Отрицательное влияние гиподинамии на организм человека – снижение
резервных возможностей сердечно-сосудистой и респираторной систем, венозный
застой, снижение кровотока в пищеварительном тракте
и уменьшение
его
функциональных возможностей,
снижение уровня метаболизма, гипотрофия
скелетной мускулатуры, снижение подвижности в суставах, повышение активности
симпатической системы. Низкие адаптивные возможности организма человека к
гиподинамии. Поведенческая адаптация. Профилактика гиподинамического синдрома.
Понятие о невесомости. Влияние невесомости на организм человека. Нарушения
вестибулярной, проприоцептивной и других сенсорных систем мозга. Нарушение
регуляции тонической и фазной активности скелетных мышц. Нарушения в системе
кровообращения - снижение венозного возврата, уменьшение ОЦК, неадекватное
перераспределение кровотока. Нарушение гормональной регуляции уровня ионов Са 2+ в
крови, явление декальциноза. Низкие адаптивные возможности организма человека к
фактору невесомости. Поведенческая адаптация. Профилактика синдрома невесомости.
Понятие о дефиците информации. Отрицательное влияние информационной изоляции
на организм человека (развитие невротического состояния, нарушения сна, появление
зрительных и слуховых галлюцинаций). Ограниченность адаптационных возможностей
человека в отношении дефицита информации.
9. Адаптация к действию низких температур и к проживанию в высоких широтах
Влияние холода на организм человека. Неблагоприятные факторы при проживании
севернее 66о 33’ (холод, колебания геомагнитных и электромагнитных полей и
атмосферного давления, особенности солнечного освещения). Основные механизмы
холодовой адаптации, или акклиматизации. Повышение теплообразования - гипертрофия
симпатических нейронов, гипертрофия щитовидной железы и рост продукции Т 3 и Т4,
снижение сопряжения окисления и фосфорилирования,
увеличение продукции
катехоламинов, рост числа митохондрий в буром жире, увеличение объема бурого
жира, рост уровня основного обмена, усиление липидного обмена и использование жира
как энергетического субстрата, повышенное содержание миоглобина в скелетных
мышцах,
повышение возможности сократительного термогенеза, рост аппетита и
референдум жирной и белковой пищи. Понижение теплоотдачи - увеличение толщины
подкожно-жирового слоя, уменьшение кожного кровотока, снижение ОЦК. Снижение
продукции АДГ (холодовой диурез). Изменение реакции кожных сосудов на холод
(расширение вместо спазма) и на симпатические воздействия, снижение чувствительности
периферических терморецепторов и нейронов центра терморегуляции к температуре
крови, повышение
устойчивости к переохлаждению. Особенности адаптации к
проживанию в высоких широтах. Длительность фаз адаптации (начальная – 0,5 лет,
переходная - 2–3 года, стабильная –10-15 лет). Синдром полярного напряжения.
Конституциональный отбор – формирование «арктического адаптивного типа», или
«полярного метаболического типа»
(низкий рост, малые размеры конечностей,
повышение возможности продукции тепла в митохондриях).
10. Адаптация к действию высоких температур и к проживанию в аридной зоне.
Влияние высокой температуры и влажности на организм человека. Основные механизмы
тепловой
адаптации, или акклиматизации, у работающих в условиях горячих
производств и у жителей аридной зоны и тропиков. Совершенствование системы
терморегуляции (увеличение возможности физической терморегуляции за счет роста
кожного кровотока, ОЦК, роста объема и скорости потоотделения). Уменьшение потери
электролитов с потом (за счет снижения их содержания в поте). Повышение
чувствительности нефронов к АДГ и альдостерону. Рост чувствительности нейронов
центров жажды к дегидратации. Снижение общего периферического сопротивления и
показателей артериального давления, уменьшение объема клубочковой фильтрации.
Снижение теплообразования за счет уменьшения двигательной активности, аппетита и
референдума пищи (предпочтение углеводной диеты). Конституциональный отбор
(высокий рост, большие размеры конечности, курчавые волосы, цилиндрическая форма
головы).
11. Адаптация к психогенным факторам (эмоциональному стрессу). Психическое
напряжение. Особенности эмоционального, или психического, стресса. Отрицательное
влияние эмоционального стресса на организм человека (повреждение сердечной мышцы
за счет чрезмерного
выделения катехоламинов, повышение
свертывающей
способности крови и тромбообразования, спазм коронарных артерий, развитие инфаркта
миокарда, активация ПОЛ и повреждение его
продуктами клеток,
снижение
иммунитета, иммунного надзора). Основные механизмы адаптации к эмоциональному
стрессу - увеличение мощности стресс-реализующий и стресс-лимитирующей систем
(ГАМК- ергической, опиоидной, антиоксидантной и простагландиновой
систем),
уменьшение ответной реакции организма на действие стрессора, т.е. десенситизация (за
счет снижения продукции адреналина и адренореактивности органов и тканей, в том
числе 1-адренореактивности миокарда. Положительная (рост резистентности к низким
температурам) и отрицательная (снижение продукции андрогенов)
перекрестная
адаптация. Эффективность адаптации к стрессу в зависимости от типа ВНД
(нестойкость адаптации у холерического и меланхолического типов).
12. Общие представления о биоритмологии (хронобиологиии). Виды биоритмов.
Дискретность различных процессов в организме. Циклические процессы – ритмы мозга,
кардиоритм, дыхательный цикл, «голодная» моторика желудка.. Колебательный
характер констант, реакций и циклов в связи с внешними условиями (показатели
артериального давления, частота сердечного ритма, количество тромбоцитов в крови,
уровень фибриногена, фибринолитическая активность крови, температура ядра тела и
пр.). Понятие о хронобиологической
норме. Хронобиология и хрономедицина.
Классификация биоритмов Ф. Халберга - ритмы высокой частоты; ритмы средней
частоты- ультрадианный ( 0,5-20ч), циркадианный (20-28 ч), инфрадианный (28ч – 6 дней);
ритмы низкой частоты - циркасептанный ( около 7 суток), циркадисептанный (около 14
суток), циркавижинтанный, или циркавигинтанный (около 21дней), циркатригинтанный
(около 30 дней), микроциклы (от месяца до года), циркааннуальный (годичный),
мегаритмы (свыше 10 лет). Количественная характеристика биоритма - длительность
периода; мезор (среднее значение сигнала); амплитуда ритма (наибольшее отклонение
сигнала от мезора), фаза (момент цикла, когда регистрируется сигнал); акрофаза, или
ортофаза (момент наибольшего подъема), батифаза, или парафаза (момент спада
процесса), мезофаза (активность процесса соответствует мезору).
13. Возможные физиологические механизмы биоритмогенеза. Внешние «задаватели
времени», или задаватели ритма. Геомагнитные колебания как внешние датчики
времени. Сезонные биоритмы. Предполагаемые механизмы восприятия внешних
генераторов ритма роль эпифиза, супрахиазматического ядра
гипоталамуса,
взаимодействия гормонов. Понятие о внутренних биологических часах и их организации.
Биологические часы как результирующая взаимодействия эпифиза, гипофиза и
гипоталамуса. Представление о множественности биологических часов (внутренних
осцилляторов). Гипотеза хрона, или представление о генетической обусловленности
отсчета времени
организмом.
Метаболическая гипотеза об эндогенных ритмах,
порождаемых колебаниями ферментной активности.
Субъективное восприятие
времени. Роль левого полушария. Социальные генераторы ритма. Стереотипы
жизнедеятельности человека. Фактор опережения - основа целенаправленного
поведения. Влияние нарушения биоритмов на функциональное состояние организма
(при смещении режимов жизни, при трансмеридианных перемещениях). Десинхронозы.
Ресинхронизация. Возможности биоримологической адаптации человека.
II. Практическая часть:
Работа №1. Тест PWC 170 (Phisical working capacity) Способность к физической
работе при пульсе 170 уд в минуту.
Цель работы: познакомится с принципом косвенной оценки физической
работоспособности по выполнению 2-х работ субмаксимальной мощности, оценить
результат.
Ход работы: Испытуемый выполняет 2 работы субмаксимальной мощности, поднимаясь
на ступеньку определенной высоты с частотой 20 циклов в минуту. Длительность
восхождения 3 мин. В первые 10 секунд после прекращения работы сосчитывается
пульс. Перерыв между 1 и 2 работой 15-20 минут. Высота ступеньки 20 и 35 см. расчет
физической работоспособности проводится по формуле Карпмана.
PWC 170=N1+ (N2-N1)*170 –f1 кгм/мин
f2-f1
N1=1,3*Р*h*n
N1, N2 - мощность 1-2 работы соответственно;
f1, f2 частота пульса в минуту;
Р – вес испытуемого ,кг
h-высота ступеньки в метрах
n- число восхождений в мин.
1,3 – коэффициент для учета отрицательной работы (спуск со ступеньки)
Примечание: Средние величины PWC 170 в кгм/мин., женщины тренированные 780,
нетренированные 580; мужчины тренированные 1520, нетренированные 1060.
Работа №2. Определение максимума потребления кислорода при физической работе
непрямым путем.
Ход работы: После выполнения теста PWC 170 рассчитывают МПК:
а) по формуле Карпмана МПК = 1,7 PWC 170 +1240
б) по номограмме Астранда
На месте пересечения линий, соединяющей эти цифры со шкалой потребления
кислорода получаем величину МПК.
Примечание: Средние величины МПК женщины- 2,00-2,50 л/мин. Мужчины- 3,10- 3,70
л/мин.
Работа № 3. Эргография
Ход работы: На пальцевом эргографе Моссо записать кривую работы при следующих
условиях:
А) темп 60 в минуту, груз 2кг
Б) темп 60 в минуту, груз 4 кг.
В) темп 120 в минуту, груз 2 кг.
Результаты: зарисовать эргограмму, выделить на кривой периоды врабатывания,
устойчивой работоспособности и утомления. Отметить на эргограмме
момент
субъективного ощущения наступления утомления. Рассчитать в каждом случае величину
выполненной работы и мощность.
Работа №4.Тепинг –тест.
Цель работы: оценить изменение лабильности двигательного анализатора в процессе
дозированной работы.
Ход работы: тетрадный лист бумаги испытуемый расчерчивает крестообразно на четыре
квадрата и по команде в максимальном темпе наносит на бумагу точки, переход от
квадрата к квадрату осуществляется через каждые 10 секунд. Число поставленных точек
сосчитывается отдельно по квадратам. Исследования проводятся в исходных условиях и
после дозированной работы -20 глубоких приседаний за 30 секунд. Зарисовать кривую до
и после нагрузки.
Примечание: в норме около 70 точек за 10 секунд.
Высокая лабильность – стабильность точек или их увеличение.
Снижение лабильности - уменьшение числа точек от квадрата к квадрату.
Работа № 5. Дыхательная проба.
Цель работы: определить функциональные резервы систем дыхания и кровообращения
путем задержки на вдохе и выдохе.
Ход работы:
А) Проба Штанге (задержка дыхания на вдохе).
До начала пробы у испытуемого подсчитывается пульс за 15 секунд, после нескольких
субмаксимальных дыхательных движений испытуемый делает глубокий вдох и
задерживает дыхание. Нос закрывается пальцем или зажимом. Время начала и конца
задержки дыхания фиксируется секундомером. После возобновления дыхания сразу вновь
подсчитывается пульс.
Б)Проба Генча (задержка дыхания на выдохе).
Проба проводиться также как и проба Штанге, но дыхание задерживается после глубокого
выдоха
Примечание: проба Генча проводиться на том же испытуемом не ранее, чем через 15 мин
после пробы Штанге.
Пробы
Длительность задержки дыхания
Учащение пульса
Штанге
Генча
неудовлетв.
<39 в сек.
<34
удовлетв.
40-49
35-39
хорошо
>50
>40
благопр.
<120%
неблаг.
>120%
Тема 18: Физиологическая кибернетика.
Цель занятия:
Содержание занятия:
Теоретическая часть:
1. Физиологическая кибернетика- (раздел биологической кибернетики) изучающая
физиологические
процессы
на
основе
теории
управления.
2. Основные задачи моделирования физиологических функций: уплотнение информации,
выявление отдельных компонентов в деятельности системы, нахождение количественных
характеристик взаимодействия элементов и подсистем, нахождение оптимальных
режимов управления физиологическими функциями, проведение вычислительных
экспериментов на моделях, замена объекта моделью в клинике при санитарногигиенических
исследованиях.
3. Определение сходства модели и объекта: морфологическое, субстрактное,
энергетическое,
информационное,
системное,
интегральное.
4. Основные средства моделирования: аналоговые, механические, гидродинамические,
пневматические, оптические, химические, электрические, электронные модели.
Формализация в виде блок-схем, алгоритмов, графиков, алгебраических моделей,
интегративно-дифференциальных
уравнений,
матриц
пространства,
состояния.
Использование
ЭВМ
при
математическом
моделировании.
5. Кибернетическое изучение физиологических функций. Идентификация математических
моделей физиологических функций. Математическое моделирование и идентификация
вегетативных функций: работа сердца, периферическое кровообращение, макро- и
микроциркуляция, внешнее дыхание, транспортная функция крови, обобщенная
респираторно-гемодинамическая система, пищеварительная система, выделительная
система,
энергетический
обмен,
теплопродукция.
Нейрокибернетика.
6. Математическое моделирование и идентификация функционирования опорнодвигательной системы, анализаторов и работы мозга: моделирование элементов
биомеханики и основных форм локомоции, формализация работы рецепторов, органов
чувств и анализаторов, основных форм нейрогуморальной регуляции и иерархической
регулирующей роли ЦНС (конкретный разбор значения гомеостатических систем
жесткого программирования, следящих и адаптационных систем в деятельности целого
организма).
Рекомендуемая литература: (основная и дополнительная).
Основная литература
1. Коротько Г.Ф. Физиология органов системы пищеварения. Лекции для начинающих
гастроэнтерологов (учебное пособие). – Краснодар: Издательство «Традиция». 2013. - 264
с.
2. Нормальная физиология (Под ред. В.М. Смирнова, 4-е издание) М.: Медицина, 2012. –
560 с.
3. Циммерман Я.С. Гастроэнтерология: Руководство.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 800 с.
4. Коротько Г.Ф. Рециркуляция ферментов пищеварительных желез. – Краснодар:
Издательство «ЭДВИ». 2011. - 144 с.
5. Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология. М.: Логосфера. 2008. 890с.
Дополнительная литература
1. Перетягин С.П., Мартусевич А.К., Гришина А.А., Соловьева А. Г., Зимин Ю.В..
Лабораторные животные в экспериментальной медицине. Монография. – Нижний
Новгород: ФГУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России,2011.–300с.
2. Физиологии человека. (Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько, 3-е издание). М.:
Медицина, 2011. – 600 с.
3. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков, спортсменов:
монография – Ижевск: Издательство «Удмуртский университет», 2009. - 255 с.
4. Коротько Г.Ф. Физиология системы пищеварения. Краснодар: Издательство ООО БК
«Группа Б». 2009. 608 с., ил.
5. Воробьев А.В., Мартусевич А.К., Перетягин С.П. Кристаллогенез биологических
жидкостей и субстратов в оценке состояния организма. Нижний Новгород: ФГУ
«ННИИТО РОСМЕДТЕХНОЛОГИЙ», 2008. – 384 с..
6. Покровский В.М. Формирование ритма сердца в организме человека и животных. –
Краснодар: Издательство «Кубань-Книга», 2007. - 144 с.
7. Теория вероятностей и математическая статистика. Под ред. Кудрявцева В.А.; ГОУ
ВПО «Кировская ГМА Росздрава». – Киров, 2007. – 272 с.
8. Коротько Г.Ф. Секреция слюнных желез и элементы саливадиагностики. – М.:
Издательский Дом «Академия Естествознания», 2006. 192 с.
9. Фундаментальная и клиническая физиология. Под ред. Камкина А.Г., Каменского А.А.
– М.: «ACADEMIA», 2004. - 1071 с.
10. Рафф Г. Секреты физиологии. М.- СПб: БИНОМ – Невский Диалект. 2001 800 с.
Методические указания подготовлены:
Заведующий кафедрой
__________________
нормальной физиологии
Заведующий кафедрой
____________________
патологической физиологии
Н.Ф. Камакин
А.П. Спицин
Методические указания утверждены на заседании кафедры №___ от «______» .
Зав. кафедрой нормальной физиологии,
профессор, д.м.н.
_______________ Н.Ф. Камакин