Схема функциональной системы, поддерживающей газовый состав внутренней среды
Развитие кислородной недостаточности на высотных зонах над уровнем моря:
1. Нейтральная зона – высота до 2000 м (рО2 альвеолярного воздуха - 76 мм, HbО2 - 93%). Физиологические функции не меняются.
2. Зона полной компенсации – 2000 - 4000 м (рО2 альвеолярного возду-ха - 50 мм). Увеличение пульса, СО и МОД, частоты и глубины дыхания. Снижение работоспособности.
3. Зона неполной компенсации – от 4000 м (порог нарушения физичес-кой работоспособности, реакций и принятия решения). 7000 м – критиче-ский порог - рО2 альвеолярного воздуха.- 35 мм.
4. Критическая зона – выше 7000 м. Расстройство работы сердечно-со-судистой системы, ЦНС из-за недостатка кислорода.
Этапы респираторной реакции в условиях низкого атмосферного давления:
• Снижение парциального давления О2 в атмосферном воздухе
• Низкое напряжение О2 в артериальной крови
• Раздражение периферических хеморецепторов (особенно каротидного синуса)
• Усиленная вентиляция лёгких (гипервентиляция)
• Гипокапния
• Уменьшение стимуляции центральных хеморецепторов
• Апноэ
Учебная литература основная:
1. Нормальная физиология:Учебник./Под ред. К.В.Судакова.-М.:ГЭОТАР-Медиа,2012.–880 с
2. Физиология человека: Атлас динамических схем К.В. Судаков, В.В. Адрианов, Ю.В. Вагин, И.И. Киселёв. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 416 с.
3. Нормальная физиология. Практикум. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2008. – 232 с.
4. Лекции по нормальной физиологии и физиологии ФУС.
Дополнительная литература:
5. Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. -784с.
6. Физиология человека. Задачи и упражнения. Учебное пособие. /Под ред. Ю.И. Савченкова. Ростов н/ Д. - Феникс, 2007. - 160с.
Тематика рефератов:
1. Изменения дыхательной системы и ФУС поддержания газового гомео-стаза при тренировке физическими упражнениями.
2. Опасные состояния при дыхании под повышенным давлением. Дыхание аквалангистов.
3. Физиологические основы гипербарической оксигенации.
4. Состояние ФУС регуляции газового гомеостаза при старении.
5. Становление ФУС,поддерживающей оптимальный для метаболизма газовый состав внутренней среды в онтогенезе.
Практические работы:
Работа 1. Анализ изменения глубины и частоты дыхания (потока возду-
ха), показателей ЭКГ, температуры кожи при физической нагрузке.
Методика исследования: используется оборудование Biopac Student Lab по разделу «Урок 15. Физиология аэробных упражнений. Приспособляе-мость сердечно-сосудистой и дыхательной систем, теплообмен во время и после физических упражнений». При помощи датчиков внешнего дыха-ния, температуры, электродов для ЭКГ во 2 стандартном отведении заре-гистрировать показатели потока воздуха при дыхании, частоты возбужде-ний сердца, температуры кожи в течение 5 минут дозированной физичес-кой нагрузки средней тяжести (ходьба на месте или восхождение на сту-пень) у различных испытуемых и через 5 минут после её прекращения. Сенсор датчика температуры, зафиксированный на кончике указа-тель-ного пальца, измеряет только факт изменения температуры кожи. На основании программного анализа полученных данных провести сравнительную оценку функциональных состояний исследуемых и реак-тивности ФУС регуляции газового гомеостаза. В выводах указать механи-змы включения сердечно-сосудистой системы, дыхания в обеспечение оптимальной кислородной ёмкости крови, а также её роли как теплового транспортёра при работе скелетных мышц.
Работа 2. Сравнительный анализ способов регуляции оптимального газо-
вого состава внутренней среды в условиях острой гипоксии и
длительного дефицита кислорода.
В краткой табличной формеукажите характер гемодинамических, дыха-тельных реакций исполнительных органов ФУС регуляции газового гомео-стаза, а также активной реакции крови и органов выделения при острой и хронической гипоксии в условиях дефиците кислорода во внешней среде.
| Способы компенсаторных реакций: | Острая гипоксия | Хроническая гипоксия |
| Гемодинамические (циркуляторные) | ||
| Дыхательные (респираторные) | ||
| Транспорт О2, кис-лородная ёмкость крови | ||
| Кислотно - щелоч-ное равновесие | ||
| Морфологические изменения в органах |
В выводах объясните физиологической значение процесса акклимати-зации в условиях высокогорья на основе регуляторных механизмов поддержания оптимального газового гомеостаза организма при остром дефиците кислорода во внешней среде и длительном пребывании в таких условиях.
Ситуационные задачи:
1. Одна группа студентов поднималась пешком в горы, другая довольно быстро по канатной дороге. Одинакова ли эффективность компенсаторные реакции со стороны ФУС регуляции газового гомеостаза при снижении барометрического давления по мере подъёма на высоту?
2. На высоте 6000 м произошла разгерметизация кабины самолёта. Как изменится у лётчика дыхание? Опишите также гемодинамические сдвиги в организме в условиях низкого барометрического давления такого уровня.
3. Почему при подъёме на большую высоту альпинисты несут с собой баллоны с кислородом и пьют подкисленную воду?
4. Искатели жемчуга, чтобы увеличить время нахождения под водой, перед нырянием проводят интенсивную произвольную гипервентиляцию и могут задержать дыхание до 3-х минут и более. Объясните такой эффект. Почему они иногда гибнут, не успевая вынырнуть (при вскрытии легкие заполнены водой)?
5. На вершине горы высотой 4700 метров альпинист почувствовал слабость, головную боль, замедление сердцебиения. У него наблюдалось поверхностное дыхание, цианоз. Объясните причину развития таких симптомов.
6. У водолаза после погружения появились боли в мышцах и судороги. В чём причина такого состояния? Как их ликвидировать с позиций физио-логии газообмена?
Занятие11.
Тема занятия: Физиология ФУС, определяющей оптимальный для