ЗАНЯТИЕ № 22. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ. ДЫХАНИЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЯХ ОРГАНИЗМА.
Цель занятия: 1) Изучить механизмы регуляции дыхания. 2) Сформировать представления о структуре и деятельности функциональной системы, поддерживающей постоянство газового состава организма.
Контрольные вопросы
Рефлекторная саморегуляция дыхания: организация дыхательного центра и роль его отделов в регуляции дыхания. Автоматия дыхательного центра.
Механизм смены дыхательных фаз (роль проприо- и механорецепторов дыхательной мускулатуры, лёгких, бронхов, хеморецепторов рефлексогенных зон).
Рефлекторные влияния на бульбарный центр дыхания со стороны высших отделов мозга (гипоталамуса, коры больших полушарий; произвольная и условно-рефлекторная регуляция дыхания).
Гуморальный механизм регуляции дыхания (роль угольной кислоты, СО2, О2, Н+, ...).
Дыхание в условиях пониженного и повышенного барометрического давления и при изменении состава газовой смеси.
Дыхание в условиях мышечной работы.
Понятие о гипоксии. Виды гипоксий.
Функциональная система, поддерживающая газовый гомеостаз. Анализ её центральных и периферических компонентов.
Решение заданий из сборника «Задачи и упражнения по физиологии для студентов» под редакцией проф. Савченкова Ю. И. (1998) №№ 21-30, 39-45, на стр. 45-48.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Практическая работа №1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМА ЛЕГОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЯХ ОРГАНИЗМА.
Ход работы и интерпретация результатов. По спирограмме, записанной в кабинете функциональной диагностики, оценить изменчивость фаз дыхательного цикла и последующие изменения объемов легочной вентиляции: 1) при спокойном дыхании, 2) при глубоком дыхании, 3) при произвольной задержке дыхания, 4) при гипервентиляции легких, 5) во время глотания, 6) при смехе, 7) при кашле, 8) при вдыхании нашатырного спирта. Алгоритм работы см. Руководство «Уроки физиологии с BIOPAC Student Lab». Аэробная регуляция.
Практическая работа №2. ИЗМЕРЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ПОТОКА ВОЗДУХА ПРИ ВЫДОХЕ.
Ход работы. Переключатель пневмотахометра переводится на метку “выдох”. Испытуемый после максимально глубокого вдоха из атмосферы с силой выдыхает в прибор. Выдох должен быть коротким и резким. Производится 5 измерений, из которых выбираются три наибольших значения и рассчитывается среднее математическое. Далее рассчитывается должный максимальный поток воздуха при выдохе по формуле:
* для мужчин: [2.93-(0.007 возраст (в годах))] рост (м).
* для женщин: [3.95-(0.015 возраст (в годах))] рост (м).
Абсолютная величина максимального потока воздуха при выдохе определяется в % к должной величине (норма отклонения - ± 10 %).
Интерпретация результатов. В выводах оценить величину отклонения максимального потока воздуха от должной величины.
Практическая работа №4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ ПРИ ВЫДОХЕ (РАСЧЁТНЫЙ МЕТОД).
Расчет сопротивления дыхательных путей (СДП) производится по формуле: СДП=Д/МП, где МП (максимальный поток), определяемый в предыдущей работе, Д - разность между альвеолярным и атмосферным давлением за время максимального выдоха (Д= 8,16 см. вод. ст.). Для сравнения полученных результатов с нормой, нужно произвести расчет СПД при величине МП равного должному и реальному.
Реальная величина СДП определяется в % к должной величине (норма отклонения - ±10%).
Интерпретация результатов. В выводах оценить величину расхождения величин СДП, полученных разными способами расчета.
Тестовые задания- см. «Сборник тестов для смостоятельной работы студентов по нормальной физиологии» для соответвующго факультета, Красноярск, 2007.
Вопросы для самоконтроля:
1. Сформулируйте понятие “дыхательный центр”.
2. В каких отделах ЦНС имеет представительство дыхательный центр?
3. В каком отделе ЦНС расположен основной центр дыхания и какими нейронами он представлен?
4. Где находится пневмотаксический центр и какова его роль в регуляции дыхания?
5. Какова роль промежуточного мозга и коры больших полушарий в регуляции дыхания?
6. Процесс вдоха и выдоха регулируют одни и те же нейроны?
7. Что происходит при раздражении инспираторного отдела дыхательного центра и какие нейроны дыхательного центра при этом возбуждаются?
8. Что происходит при раздражении экспираторного отдела дыхательного центра и какие нейроны при этом тормозятся?
9. Что понимается под автоматией дыхательного центра и кем она была доказана?
10. Что представляет собой и что доказывает опыт Фредерика с перекрестным кровообращением?
11. В каком отделе ЦНС находятся мотонейроны, аксоны которых иннервируют межреберные мышцы?
12. В каком отделе ЦНС находятся мотонейроны, аксоны которых иннервируют диафрагму?
13. Что произойдет с дыханием при перерезке спинного мозга между 1-м и 2-м шейными сегментами?
14. Изменится ли дыхание при перерезке спинного мозга между шейным и грудным отделами?
15. Как изменится дыхание при перерезке спинного мозга между шейным и грудным отделами?
16. Что произойдет с дыханием при разрушении продолговатого мозга?
17. Куда посылает свои импульсы цент вдоха продолговатого мозга?
18. Как изменится дыхание при перерезке мозга между продолговатым мозгом и варолиевым мостом?
19. Что произойдет с дыханием при одновременном отделении центра пневмотаксиса от центров продолговатого и ваготомии? Почему?
20. Как можно доказать роль коры больших полушарий в регуляции дыхания?
21. Каковы механизмы регуляции дыхания?
22. Назовите основные гуморальные регуляторы дыхания.
23. Где расположены центральные и периферические сосудистые хеморецепторы?
24. Каковы причины, вызывающие первый вдох новорожденного?
25. Что такое гипоксия?
26. Что такое гипероксия?
27. Что такое гипокапния?
28. Что такое гиперкапния?
29. Как гипоксия и гипероксия влияют на каротидные и аортальные хеморецепторы?
30. Как влияет гипо- и гиперкапния на хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон?
31. Как гиперкапния влияет на дыхание?
32. Почему нельзя дышать чистым кислородом?
33. Что такое карбоген и как он влияет на дыхание?
34. Одинакова ли чувствительность дыхательного центра к угольной кислоте и другим кислотам?
35. Опишите дугу рефлекса Геринга - Брейера?
36. Где расположены ирритантные рецепторы и какова их роль?
37. Где расположены J-рецепторы и что является их основным раздражителем?
38. В составе какого нерва проходят афферентные волокна, несущие импульсы от механорецепторов легких в дыхательный центр?
39. Что такое высотная болезнь? При каких условиях она возникает?
40. При подъеме на какую высоту может возникнуть первая фаза высотной болезни и каковы ее основные симптомы?
41. Что называется кессонной болезнью? При каких условиях она возникает?
42. Что нужно предпринять для лечения кессонной болезни?
43. Какими факторами обусловлена адаптация к кислородному голоданию в условиях высокогорья?
44. Назовите виды гипоксий.
45. Что такое мышечная гипоксия и при каких условиях она возникает?
46. Какой вид гипоксии возникает при высотной болезни?
47. Как меняется вентиляция легких при мышечной работе? Объясните механизм.
48. Как изменяется дыхание при повышении температуры тела? Объясните механизм.
49. Сколько и какие звенья включает в себя функциональная система, поддерживающая гомеостаз газового состава крови?