Гемостаз. Система регуляции агрегатного состояния крови (РАСК), ее роль для нормальной жизнедеятельности организма.
Первичный (сосудисто-тромбоцитарный) гемостаз. Три этапа: адгезия, активация и агрегация тромбоцитов. Адгезия: роль рецепторов коллагена и фактора фон Виллебранда. Активация тромбоцитов: запуск активации, синтез и выделение биологически активных веществ: тромбоксана A2, серотонина, АДФ, тромбоцитарного фактора роста. Агрегация тромбоцитов: роль АДФ и пуриновых рецепторов, формирование рецепторов фибриногена и фибриногеновых мостиков. Антиагреганты: блокаторы образования тромбоксана А2 (аспирин) и блокаторы пуриновых рецепторов.
Этапы и механизмы процесса свертывания крови. Коагуляционный гемостаз. Назначение коагуляционного гемостаза и его отличия от сосудисто-тромбоцитарного. Факторы свертывания: их природа и источник образования. Каскадно-ферментативный процесс свертывания крови. Основные фазы свертывания крови. Внешний и внутренний путь и их физиологическая роль Образование и дальнейшие превращения фибрина. Роль фосфолипидов, кальция и кофакторов (факторов VIII и V) в ускорении реакций свертывания крови. Фосфолипид-, кальций- и витамин-К-зависимые факторы свертывания. Положительные обратные связи в последовательности свертывания крови. внешнего и внутреннего пути.
Противосвертывающая система. Антитромбин III и гепарин, ингибитор внешнего пути, протеины C и S. Роль противосвертывающей системы, ее взаимоотношения со свертывающей системой. Факторы предупреждения свертывания крови. Первичные и вторичные антикоагулянты.
Фибринолитическая и антифибринолитическая системы, их основные компоненты (плазмин, тканевой активатор плазмина; антиактиватор плазминогена I, альфа1-антиплазмин). Действие этих факторов в области тромба и в свободной крови. Распад фибрина до продуктов деградации фибрина. Взаимодействие фибринолитической и антифибринолитической систем. Показатели гемостаза. Время кровотечения и время свертывания, их изменения при нарушениях сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза. Протромбиновое время, протромбиновый индекс, международное нормализованное отношение. Активированное частичное тромбопластиновое время.
Занятие №2 11.04-15.04 Дыхание. Общие принципы. Дыхание: определение, значение, 5 этапов дыхательного процесса. Понятие о внешнем дыхании. Конвекционный и диффузионный транспорт в переносе дыхательных газов.
Легочная вентиляция. Функциональная анатомия дыхательной системы: дыхательные пути и газообменная поверхность легких, висцеральная и париетальная плевра, плевральная щель, грудная клетка, дыхательные мышцы. Кровоснабжение легких: сосуды малого круга и бронхиальные сосуды.
Механика дыхания. Механизм спокойного вдоха и выдоха. Роль инспираторных мышц и эластической тяги легких. Механизм форсированного выдоха. Изменения альвеолярного давления во время вдоха и выдоха. Силы, действующие в дыхательной системе в ходе дыхательного цикла. Происхождение эластической тяги легких: роль эластических волокон и поверхностного натяжения альвеолярной жидкости, легочный сурфактант и его значение. Причина растянутого состояния эластических волокон легких в покое: опережающий рост грудной клетки по сравнению с легочной тканью с момента новорожденности. Соотношение между упругими силами легких и грудной клетки и силой дыхательных мышц в покое, на высоте вдоха и в процессе выдоха.
Роль упругих сил, действующих в грудной полости, для дыхания и кровообращения. Плевральное давление как показатель упругих сил. Изменение плеврального давления в ходе дыхательного цикла. Регистрация внутригрудного давления.
Аэродинамика дыхания. Количественное описание воздушного потока в дыхательных путях. Динамическое закрытие дыхательных путей, эффект «воздушной ловушки». Зависимость скорости выдоха от аэродинамического сопротивления дыхательных путей и эластической тяги легких. Обструктивные состояния и их причины.
ОФД дыхательной системы. Легочные объемы и емкости. Значение жизненной емкости легких и функциональной остаточной емкости. Мертвое пространство: анатомическое и функциональное, их физиологическое и диагностическое значение.
Показатели вентиляции: минутный объем дыхания, альвеолярная вентиляция, максимальная вентиляция легких. Методы их определения, функциональное и диагностическое значение, соотношения с легочными объемами
Методы ФД внешнего дыхания: спирография, спирометрия, пневмография, пик-флоуметрия, пневмотахометрия. Физиологические показатели вентиляции легких: легочные объемы и емкости, минутный объем дыхания, ЖЕЛ и ФЖЕЛ, альвеолярная вентиляция, максимальная вентиляция легких, ОФВ1 (проба Тиффно). Методы их определения, функциональное и диагностическое значение, соотношения с легочными объемами. Показатели скорости воздушного потока и их измерение – спирометрия, пневмотахометрия (пик-флоуметрия). ОФВ1 и отношение ОФВ1/ФЖЕЛ.
Измерение остаточного объема легких и ФОЕ: бодиплетизмография, метод разведения чужеродным газом. Методы исследования растяжимости и эластичности легких. Регистрация внутригрудного давления. Пробы с задержкой дыхания.
Занятие 3. 18.04-22.04 Транспорт газов кровью. Система внешнего дыхания. Регуляция дыхания.
Транспорт кислорода.Формы переноса кислорода в крови. Гемоглобин, его структура, локализация, количество и свойства. Характер связи кислорода с гемоглобином. Сатурационная кривая для кислорода, значение ее горизонтального и наклонного участков. Сдвиги сатурационной кривой для кислорода при изменениях температуры, pH и pCO2, их физиологическое значение. Механизмы изменения сродства гемоглобина к кислороду при изменениях температуры, pH и pCO2. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Связь между объемной концентрацией гемоглобина в крови, количеством гемоглобина и кислородной емкостью гемоглобина. Значения парциального давления, объемного содержания и насыщения гемоглобина кислородом в артериальной и венозной крови. Методы определения парциального давления, объемного содержания и насыщения гемоглобина кислородом (полярография, метод Ван-Слайка, оксигемометрия, пульс-оксиметрия). Различия в гемоглобине взрослого (HbA) и плода (HbF), их физиологическое значение. Патологические формы гемоглобина (метгемоглобин, карбоксигемоглобин), причины и патологические последствия их образования. Роль метгемоглобинредуктазы в поддержании необходимой степени окисления железа. Методы определения содержания нормальных и патологических форм гемоглобина (колориметрия, спектрофотометрия). 2,3-дифосфоглицерат, его влияние на сродство гемоглобина к кислороду и сатурационную кривую кислорода.
Транспорт углекислого газа. Формы транспорта углекислого газа кровью (транспортные фракции). Механизм их образования. Роль карбоангидразы, гемоглобина, хлор-бикарбонатного обменника. Последовательность реакций при образовании транспортных фракций углекислого газа. Сатурационная кривая для углекислого газа, ее сдвиг при изменении парциального давления кислорода. Механизм и физиологическое значение этого сдвига. Значения парциального давления и объемного содержания углекислого газа в артериальной и венозной крови.
Внешнее дыхание. Цель внешнего дыхания – постоянство парциальных давлений дыхательных газов в артериальной крови. Три компонента внешнего дыхания – вентиляция, диффузия и перфузия. Легочная диффузия. Факторы, определяющие диффузию. Нормальное соотношение между парциальными давлениями дыхательных газов в альвеолярном воздухе и артериальной крови. Вентиляционно-перфузионное отношение. Изменения парциальных давлений дыхательных газов при сдвигах вентиляционно-перфузионного отношения. Равномерность вентиляционно-перфузионного отношения, ее значения для нормальной функции внешнего дыхания. Причины нарушений внешнего дыхания при неравномерности вентиляционно-перфузионного отношения. Нормальные показатели вентиляционно-перфузионного отношения. Гипоксическая вазоконстрикция и ее роль в поддержании вентиляционно-перфузионного отношения.
Методы ФД состояния газов в крови : полярография, оксигемометрия, построение сатурационных кривых, характеризующих содержание О2 и СО2 в крови, кривой диссоциации оксигемоглобина.
Общие представления и принципы. Формы содержания газов в жидкостях. Показатели содержания газов в газовых смесях и жидкостях: фракционное содержание газа в смеси, парциальное давление газа в смеси и жидкости, объемная концентрация газа в жидкости. Физический смысл и физиологическое значение этих показателей. Разность парциальных давлений газа как движущая сила диффузии. Связь между парциальным давлением и объемным содержанием газа в жидкости. Сатурационные кривые.
Генез дыхательного ритма и регуляция дыхания. Дыхательный центр ствола мозга, его основные компоненты (дорсальная и вентральная группы нейронов, пневмотаксический центр), их связи друг с другом, афферентные входы и эфферентные выходы дыхательного центра.
Генез дыхательного ритма при спокойном дыхании: механизм вдоха и смены вдоха выдохом (внутренний контур обратной связи и рефлекс Геринга—Брейера).
Регуляция дыхания. Цель регуляции дыхания. Главные гуморальные регуляторы дыхания – paO2, paCO2, pH. Сравнение гиперкапнии, ацидоза и гипоксии как стимуляторов дыхания. Центральные и периферические хеморецепторы, их локализация. Иннервация периферических хеморецепторов. Опережающая и произвольная регуляция дыхания.
Дыхание в особых условиях. Дыхание при повышенном давлении (в барокамере) и пониженном давлении (в высокогорье). Кессонная болезнь. Причины использования кислородно-гелиевой смеси при глубоководных погружениях Поддержание объемной концентрации кислорода в крови. Регуляция эритропоэза. Дыхание при мышечной работе.
ОФД головного мозга. Методы ФД головного мозга, основанные на регистрации электрической активности: электроэнцефалография (ЭЭГ): метод, ритмы, их генез, магнитоэнцефалография (МЭГ), регистрация вызванных потенциалов (ВП). Томография, ее разновидности: 1) позволяющие оценить структуру объекта: рентгеновская КТ, магнитно-резонансная томография (МРТ), диффузионно-тензорная визуализация; 2) позволяющие оценить метаболизм: магнитно-резонансная спектроскопия, позитронно – эмиссионная томография (ПЭТ), функциональная МРТ. Корректурный тест как метод оценки когнитивной деятельности мозга и умственной работоспособности.
Занятие №4 25.04-29.04 Коллоквиум по разделам «Кровь» и «Дыхание» Тесты, устный опрос.