Занятие №1 Тема: процесс дыхания, его функция. Внешнее дыхание и его роль в поддержании оптимального уровня кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе. Газообмен и транспорт газов кровью

1. 
   Сущность и стадии дыхания. Типы дыхания.
   
2. 
   Функции внешнего звена системы дыхания.
   
3. 
   Механизм вдоха и выдоха.
   
4. 
   Отрицательное давление в плевральной щели, его происхождение, роль в механизме внешнего дыхания.
   
5. 
   Понятие транспульмонального давления и его роль в механизме внешнего дыхания. Пневмоторакс и вызываемые им изменения биомеханических параметров. Физиологическая роль сурфактанта.
   
6. 
   Особенности системы дыхания детей. Первый вдох новорожденного.
   
7. 
   Легочная вентиляция. Легочные объемы и емкости. Частота дыхания.
   
8. 
   Относительное постоянство газового состава альвеолярного воздуха и его значение, механизмы, обеспечивающие его постоянство
   
9. 
   Газообмен между альвеолами и кровью. Движущая сила, обеспечивающая газообмен в альвеолах и в тканях. Количество газов в крови, объемные проценты (мл газов в 100 мл крови).
   
10. 
    Газообмен и транспорт О₂. Кривые диссоциации оксигемоглобина. Кислородная емкость крови. Коэффициент утилизации О₂ в различных условиях.
    
11. 
    Газообмен и транспорт СО₂. Значение карбоангидразы.
    
12. 
    Транспорт кислорода и углекислого газа у детей раннего возраста.
    

1. 
   Изучить биомеханику вдоха и выдоха на модели Дондерса.
   
2. 
   Определить жизненную емкость легких и легочные объемы методами спирометрии и спирографии.
   
3. 
   Определить минутный объем дыхания (МОД) у человека при различных функциональных состояниях организма (в состоянии покоя и при физической нагрузке) методами: спирографии, спирометрии и с помощью мешка Дугласа.
   
4. 
   Графически зарегистрировать дыхательные движения грудной клетки при различных функциональных состояниях организма методом пневмографии.
   
5. 
   Определить максимальную скорость воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе методом пневмотахометрии.
   
6. 
   Видеофильмы: «Физиология внешнего дыхания» и «Транспорт газов кровью».
   

1. 
   Физиология человека. Под ред. В.М.Смирнова. Изд. «Медицина». М., 2001.С.238-257, 266-270.
   
2. 
   Физиология плода и детей. Под ред. В.Д.Глебовского. Изд. «Медицина». М., 1988.С.60-85.
   
3. 
   Практикум по нормальной физиологии. Под ред. Н.А.Агаджаняна, А.В.Коробкова. Изд. «Высшая школа». М.,1983.С.97-104.
   
4. 
   Руководство к практическим занятиям по физиологии. Под ред. Г.И.Косицкого, В.А.Полянцева. Изд. «Медицина». М., 1988.С.184-185.
   

1. 
   Два человека (одного возраста и телосложения) участвуют в беге на 1000 м. В конце дистанции МОД у первого составляет 12 л при частоте дыхания 40 в мин., у второго - 12 л при частоте дыхания 60 в мин. Кто из этих людей является более тренированным? За счет чего возрастает МОД у тренированного и нетренированного человека?
   
2. 
   Человек помещен в барокамеру, давление в которой 758 мм рт.ст. Какова величина внутриплеврального давления у человека в момент вдоха и выдоха?
   
3. 
   При спирометрии найдено, что ЖЕЛ испытуемого равна 4100 мл, а объем дополнительного и резервного воздуха составляет 1800 мл каждый? Каков МОД, если частота дыхания составляет 16 в мин.?
   
4. 
   За счет аппарата искусственного дыхания вредное пространство увеличилось до 250 мл. Рассчитать, какая часть альвеолярного воздуха обновляется во время каждого вдоха (дыхательный воздух - 500 мл., остаточный - 1000 мл., резервный - 1500 мл).
   
5. 
   Новорожденный умер. Как можно определить, родился он мертвым или умер после рождения?
   
6. 
   У взрослого человека в плевральной щели давление отрицательное и в фазу вдоха и в фазу выдоха. А как у новорожденного?
   

1. 
   Структурно-функциональная организация дыхательного центра. Автоматия дыхательного центра. Особенности организации дыхательного центра у детей.
   
2. 
   Рефлекторная регуляция дыхания. Саморегуляция вдоха и выдоха. Роль хемо-, механорецепторов в регуляции дыхания. Роль высших отделов головного мозга на дыхательный центр.
   
3. 
   Гуморальная регуляция дыхания. Роль углекислоты, кислорода и РН крови.
   
4. 
   Дыхание во время мышечной работы.
   
5. 
   Дыхание при пониженном атмосферном давлении. Виды гипоксии.
   
6. 
   Дыхание при повышенном атмосферном давлении и при дыхании чистым кислородом.
   
7. 
   Диспноэ и патологические типы дыхания.
   

1. Определить степень насыщения крови кислородом методом оксигемометрии в покое, при гипо- и гипервентиляции.

2. Провести наблюдения за влиянием пониженного барометрического давления на организм мыши.
Обязательная литература.

1. 
   Физиология человека. Под ред. В.М. Смирнова. Изд. «Медицина». М., 2001. С.257-266, 270-271.
   
2. 
   Физиология плода и детей. Под ред. В.Д. Глебовского. Изд. «Медицина». М„ 1988.С.85-87.
   
3. 
   Практикум по нормальной физиологии. Под ред. НА. Агаджаняна, А.В. Коробкова. Изд, «Высшая школа». М.,1983.С.108-109.
   
4. 
   Руководство к практическим занятиям по физиологии. Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева. Изд. «Медицина». M. 1988 C.200-201.
   

При первой фазе гипоксемической гипоксии: отмечается учащение дыхания, вызванное снижением парциального давления 02 во вдыхаемом воздухе. Животное становится беспокойным.

При второй фазе гипоксии - появляется поверхностное и дыхание Чейн-Стокса, вызванное снижением напряжения С02 в крови, за счет увеличения легочной вентиляции. Возникает порочный круг (гипоксия, сначала вызвавшая повышенную, деятельность дыхательного центра, приводит в дальнейшем к его недостаточной деятельности, а наступавшая вследствие этого недостаточность дыхания еще более увеличивает гипоксию). Нарушается координация движений. Шерсть поднимается, становится влажной, слизистые принимают синеватую окраску.

При третьей фазе гипоксии - животное занимает боковое положение. Дыхание резкое, прерывистое, судорожное. Гибель животного наступает вследствие паралича дыхательного и сосудодвигательного центров.

2. Под колпак помещают другую мышь, которая находится под неглубоким наркозом (эфирным). Ход проведения опыта тот же, что и в первой части. Наблюдают те же три фазы гипоксии, но при иных показаниях высотометра.
Ситуационные задачи

1. 
   Больному с редким поверхностным дыханием дают дышать смесью О₂ (96-97%) и СО₂ (4%);
   

б) целесообразно ли дальнейшее увеличение содержания СО₂ в смеси?

2. 
   Чем объяснить, что насыщение крови О₂ у плода повышено по сравнению с насыщением крови О₂ у взрослого человека?
   
3. 
   У больного резко снизилось количество эритроцитов. Как изменится при этом содержание диссоциированной в плазме угольной кислоты?
   
4. 
   Как изменится дыхание испытуемого, если во вдыхаемом воздухе повысится содержание О₂.
   
5. 
   Какой вид гипоксии возникает у больного с острым кровотечением?
   
6. 
   Какими путями будет осуществляться поддержание постоянства газовой среды организма, если человек длительное время пребывает в условиях высокогорья?
   
7. 
   Какими путями будет осуществляться поддержание постоянства газового состава крови при кратковременной мышечной работе?
   
8. 
   Регулярные дыхательные движения у новорожденного наступают сразу после рождения, иногда лишь после перевязки пуповины. Чем обусловлен первый вдох новорожденного? Какие факторы его вызывают?
   

1. 
   Основные этапы обмена веществ и энергии.
   
2. 
   Общие закономерности обмена энергии. Виды энергии в организме.
   
3. 
   Особенности обмена веществ и энергии у детей.
   
4. 
   Основной обмен энергии, его должные величины и определяющие его факторы. Правило поверхности. Диагностическое значение основного обмена. Основной обмен у детей.
   
5. 
   Энергетические затраты организма при различных видах труда. Специфически-динамическое действие пищи. Регуляция обмена энергии. Общий обмен у детей в разные возрастные периоды.
   
6. 
   Методы исследования энергообмена (прямая и непрямая калориметрия, исследование валового обмена).
   
7. 
   Питание. Калорические коэффициенты питательных веществ. Усвояемость пищи. Изодинамия питательных веществ. Нормы питания. Принципы составления пищевых рационов. Нормы питания ребенка.
   
8. 
   Температура тела и изотермия.
   
9. 
   Химическая и физическая терморегуляция.
   
10. 
    Регуляция изотермии Гипотермия и гипертермия.
    
11. 
    Особенности терморегуляции у детей в период новорожденности и у недоношенных детей. Становление терморегуляции организма у детей.
    

1. 
   Определить расход энергии у человека при относительном покое и при физической нагрузке по методу Дугласа-Холдена.
   
2. 
   Рассчитать должный основной обмен по таблицам Гарриса и Бенедикта для человека.
   
3. 
   Вычислить процент отклонения основного обмена по формуле Рида.
   
4. 
   Рассчитать калорийность пищевого рациона.
   
5. 
   Измерить температуру тела в подмышечной впадине, в области лба, в области конца пальца. Выявить роль кровообращения в поддержании температуры различных участков тела.
   

1. 
   Физиология человека. Под ред. В.М.Смирнова. Изд. «Медицина». М., 2001.С.398-430.
   
2. 
   Физиология плода и детей. Под ред. В.Д.Глебовского. Изд «Медицина». М,,1988.С.106-126.
   
3. 
   Практикум по нормальной физиологии. Под ред.Н.А. Агаджаняна, А.В.Коробкова. Изд. «Высшая школа». М.,1983.С.97-104.
   
4. 
   Руководство к практическим занятиям по физиологии. Под ред. Г.И.Косицкого. В.А.Полянцева. Изд. «Медицина». М., 1988.С. 184-185.
   

Электрический медицинский термометр ТЭМП-60 предназначен для измерения температуры в различных точках поверхности, в мягких тканях и полостях тела человека. Цена деления шкалы 0,2°С.

Подготовка к измерению температуры

Выбрать датчик (подмышечный, кожный) и подключить его к прибору штепсельным разъемом, соблюдая направление шпоночной головки (вверх).

Установить указатель на горизонтальную плоскость.

В положение «выключено» стрелка должна стоять на делении 16°С (если нет, то установить).

Поставить переключатель в положение «контроль» (вниз) и, вращая лимб потенциометра - установить стрелку указателя на деление шкалы 42°С.

Поставить переключатель в положение «включено». Стрелка указателя устанавливается на отметке шкалы, соответствующей температуре окружающего воздуха.

Прибор готов к измерению:

а) подмышечный датчик применяется обычным способом (как ртутный тер мометр;

б) датчик для измерения температуры поверхности кожи приводится в сопри косновение своим чувствительным элементом с выбранной для измерения температуры точкой кожи. Датчик удерживается рукой 3-5 минут (до полного установления стрелки указателя V. При длительных непрерывных измерени ях через каждые 20-30 минут проверять величину рабочего тока (отметка 42°С в положении переключения «контроль»).
Ситуационные задачи

1. Чему равняется дыхательный коэффициент, если человек выдыхает воздух с содержанием СО₂ = 3,6% и О₂ = 17%?

2. Показания по прибору Холдена, емкостью 10 мл, после поглощения СО₂ = 9,57 мл, после поглощения О₂ = 7,98 мл. Легочная вентиляция за мин. - 12л. Каковы энергетические затраты за 1 час?

3. Рабочий за 4 часа работы израсходовал 2050 ккал. Основной обмен его в сутки 1580 ккал. Чему равна рабочая нагрузка за 4 часа?

1. 
   Сущность и стадии дыхания. Типы дыхания.
   
2. 
   Функция внешнего звена системы дыхания.
   
3. 
   Внешнее дыхание. Механизм вдоха и выдоха. Роль дыхательных мышц, движений ребер, диафрагмы.
   
4. 
   Дать понятия альвеолярного, внутриплеврального и транспульмонального давлений и показать их роль в механизме внешнего дыхания.
   
5. 
   Пневмоторакс и вызываемые им изменения биомеханических параметров. Физиологическая роль сурфактанта.
   
6. 
   Особенности системы дыхания детей. Первый вдох новорожденного.
   
7. 
   Легочная вентиляция. Неравномерность вентиляции разных отделов легких. Анатомическое и альвеолярное мертвое пространство. Легочные объемы и емкости.
   
8. 
   Значение воздухоносных путей. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Относительное постоянство газового состава альвеолярного воздуха и его значение. Механизмы, обеспечивающие его постоянство.
   
9. 
   Диффузия газов через аэрогематический барьер и в тканях. Значение работ И.М. Сеченова. Понятие парциального давления и напряжения газов и их величины в альвеолярном воздухе, в артериальной и венозной крови, в межтканевой жидкости и тканях. Взаимоотношения между вентиляцией альвеол и составом крови.
   
10. 
    Газообмен и транспорт кислорода кровью. Кривая диссоциация оксигемоглобина, ее анализ. Кислородная емкость артериальной и венозной крови. Коэффициент утилизации О₂ в разных условиях.
    
11. 
    Газообмен и транспорт углекислого газа кровью. Значение карбоангидразы. Формы транспорта СО₂, Количество СО₂ в артериальной и венозной крови.
    
12. 
    Транспорт кровью кислорода и углекислого газа у детей раннего возраста.
    
13. 
    Структурно-функциональная организация дыхательного центра. Автоматия дыхательного центра. Особенности организации дыхательного центра у детей.
    
14. 
    Рефлекторная регуляция дыхания. Механизмы смены дыхательных фаз. Рефлекс Геринга-Брейера. Роль и значение блуждающего нерва в регуляции дыхания.
    
15. 
    Роль гипоталамуса, лимбической системы и коры больших полушарий в регуляции дыхания.
    
16. 
    Гуморальная регуляция дыхания. Роль углекислоты, кислорода и рН крови.
    
17. 
    Дыхание при пониженном барометрическом давлении. Понятия гипоксемии и гипоксии. Виды гипоксии.
    
18. 
    Дыхание при высоком давлении и при дыхании чистым кислородом.
    
19. 
    Диспноэ и патологические типы дыхания. Недыхательные функции легких.
    
20. 
    Понятие об обмене веществ и энергии в организме. Суть метаболизма, его основные этапы и уровень. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.
    
21. 
    Особенности обмена веществ и энергии в разных возрастных периодах у
    
22. 
    Превращение энергии. Виды энергии в организме. Законы термодинамики, и значение для физиологии. Энергетический баланс организма.
    
23. 
    Основной обмен энергии, его должные величины и определяющие его факторы. Правило поверхности. Диагностическое значение основного обмена. Метод исследования. Основной обмен у детей.
    
24. 
    Энергетические затраты организма при различных видах труда. Специфически-динамическое действие пищи. Регуляция обмена энергии. Общий обмен у детей в разные возрастные периоды.
    
25. 
    Методы исследования энергообмена (прямая и непрямая калориметрия, исследование валового обмена).
    
26. 
    Физиологические нормы питания в зависимости от возраста, вида труда и состояния организма. Калорический коэффициент питательных веществ. Усвояемость пищи. Правило изодинамии питательных веществ. Принципы составления пищевых рационов.
    
27. 
    Температура тела и изотермия.
    
28. 
    Химическая и физическая терморегуляция.
    
29. 
    Терморегуляция у детей в период новорожденности у недоношенных детей.
    
30. 
    Становление терморегуляции организма у детей.
    
31. 
    Регуляция изотермии. Гипотермия и гипертермия.
    

1. 
   Первый. У тренированного за счет увеличения объема дыхательного воздуха, у нетренированного за счет увеличения частоты дыхания.
   
2. 
   На вдохе 746 мм рт.ст., на выдохе 751 мм рт.ст.
   
3. 
   8 л.
   
4. 
   1/10.
   
5. 
   С этой целью можно применять следующий тест: бросить кусочек ткани лёгкого в стакан с водой. Вырезанный кусочек легочной ткани дышавшего новорожденного не тонет в воде; т.к. в лёгочную ткань вошло минимальное количество воздуха.
   
6. 
   У новорожденного отрицательное давление в плевральной щели появляется только в фазу вдоха. Так как у новорожденного размеры грудной клетки и легких соответствуют друг другу, только в фазу вдоха, когда грудная клетка расширяется, и париетальный листок плевры отойдет от висцерального, расширив плевральную щель, там появится отрицательное давление.
   

1. 
   а) обязательно, б)увеличение СО₂ нецелесообразно.
   
2. 
   У плода увеличена способность гемоглобина связывать О₂.
   
3. 
   Уменьшается.
   
4. 
   Дыхание учащается.
   
5. 
   Анемическая гипоксия.
   
6. 
   Повышается количество гемоглобина в крови, вначале за счет выброса из селезенки эритроцитов, затем увеличивается сродство гемоглобина кислороду, увеличивается утилизация О₂ тканями, изменяются МОД, ДО, частоты дыхания.
   
7. 
   Изменение частоты дыхания и глубины его, изменение кислородной емкости крови, изменение работы сердца, кровяного давления, перераспределение крови. Особая роль принадлежит проприорецептивной стимуляции дыхательного центра.
   
8. 
   Стимулами первого вдоха новорожденного являются:
   

1. 
   Повышение напряжения СО₂ в крови плода.
   
2. 
   Снижение напряжения О₂.
   
3. 
   Раздражение механорецепторов кожи плода.
   
4. 
   Раздражение терморецепторов кожи плода.
   
5. 
   Раздражение болевых рецепторов.
   
6. 
   Раздражение проприорецепторов.
   

1. 
   0,89.
   
2. 
   168Ккал.
   
3. 
   1786 Ккал.
   
4. 
   1. Суточная потребность взрослого человека в жирах составляет 70-80 гр. У детей 3-10 лет - 26-30 гр.