1 - сетчатка, 2 - неперекрещенные волокна зрительного нерва, 3 - перекрещенные волокна зрительного нерва, 4 - зрительный тракт, 5 - наружнее коленчатое тело, 6 - radiatio optici, 7 - lobus opticus
Практическая работа №3. Исследование изменения дыхания у человека при выполнении двигательной нагрузки
Оборудование: секундомер.
Работа проводиться вдвоем. При оформлении задания требуется описать ход работы и заполнить таблицу 1. Необходимо указывать возраст, пол испытуемого и время проведения исследования. После выполнения задания необходимо ответить на вопросы.
Последовательность выполнения заданий:
1. Подсчитать частоту дыхания (ЧД) у испытуемого в состоянии относительного покоя (в положении сидя или стоя). Взять среднюю величину за 2-3 минуты.
2. Измерить частоту дыхания после выполнения физической нагрузки (приседания в течение 1 минуты в среднем темпе, бег в течение 1 минуты).
3. Определить время восстановления исходной частоты дыхания.
Вопросы:
1. Что такое дыхание? Описать этапы дыхания.
2. Как изменяется дыхание человека после выполнения физической нагрузки?
3. Опишите механизмы регуляции дыхания.
Ответ
Испытуемый: молодой человек - 22 года. Время проведения испытания – вечер.
Таблица 1 - Исследование изменения дыхания у человека при выполнении двигательной нагрузки
| Вид нагрузки | ЧД покоя (дых/мин) | ЧД после нагрузки (дых/мин) | Время восстановления дыхания |
| Бег на месте 1 мин. | |||
| Приседание 1мнн. |
Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода во внутреннюю среду организма, использование его для окисления органических веществ и удаление из организма углекислого газа и конечных продуктов окисления некоторых соединений и воды.
Процессы дыхательной системы:
1) внешнее, или легочное, дыхание (вентиляция легких), осуществляющее газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом;
2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью;
3) транспорт газов к тканям и от них;
4) обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей;
5) внутреннее, или клеточное, дыхание, осуществляющее непосредственный процесс окисления органических веществ с освобождением энергии, расходуемой в процессе жизнедеятельности.
В результате деятельности системы внешнего дыхания кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислого газа. Вентиляция легких осуществляется вследствие разности давления между альвеолярным и атмосферным воздухом. При вдохе давление в альвеолах снижается (за счет расширения грудной клетки) и становится ниже атмосферного: воздух из атмосферы входит в воздухоносные пути. При выдохе давление в альвеолах приближается к атмосферному или даже становится выше него (при форсированном выдохе), что соответственно приводит к удалению воздуха из альвеол.
Аппарат вентиляции состоит из 2 частей:
1) грудной клетки с дыхательными мышцами
2) легких с дыхательными путями.
Внешнее дыхание состоит из двух актов: вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). Различают два режима дыхания:
1) спокойное дыхание (частота 12 – 18 дыхательных движений в мин);
2) форсированное дыхание (увеличение частоты и глубины дыхания).
Спокойное дыхание.Акт вдоха совершается путем подъема ребер межреберными мышцами и опускания купола диафрагмы. Диафрагма – это наиболее сильная мышца вдоха, дает 2/3 объема вдоха. При расслаблении мышц вдоха под действием эластических сил грудной клетки и силы тяжести объем грудной клетки уменьшается, вследствие чего происходит выдох (при спокойном дыхании он происходит пассивно). Таким образом, дыхательный цикл включает вдох, выдох и паузу.
Различают грудной, брюшной и смешанный типы дыхания. Грудной (или реберный) тип дыхания обеспечивается в основном за счет работы межреберных мышц, а диафрагма смещается пассивно под действием грудного давления. При брюшном типе дыхания в результате мощного сокращения диафрагмы не только снижается давление в плевральной полости, но и одновременно повышается давление в брюшной полости. Этот тип дыхания более эффективен, так как при нем легкие сильнее вентилируются и облегчается венозный возврат крови от органов брюшной полости к сердцу.
Форсированное дыхание.Во вдохе участвуют вспомогательные дыхательные мышцы: большая и малая грудные, лестничные (поднимают первое и второе ребра), грудино-ключично-сосцевидная (поднимает ключицу). При этом грудная клетка расширяется больше. Выдох при форсированном дыхании тоже представляет собой активный процесс, так как в нем участвуют внутренние межреберные мышцы, которые сближают ребра, а также – косые и прямые мышцы живота.
В основе регуляции дыхания в нормальных условиях лежит высокая чувствительность центральных хеморецепторов дыхательного центра (дыхательный центр является сложной структурой, расположенной в продолговатом мозге и мосте мозга — так называемой понтобульбарный центр) к изменениям рН омывающей их внеклеточной жидкости, состав которой определяется в основном составом спинномозговой жидкости (СМЖ). Так, например, падение рН жидкости вследствие диффузии СО2 через гематоэнцефалический барьер приводит к усилению вентиляции, что способствует стабилизации Рсо2 в строго определенном пределе. Ответ центральных хеморецепторных образований усиливается афферентной импульсацией, поступающей в дыхательный центр вследствие воздействия рсо2 на периферические хеморецепторы. Высокая чувствительность данного регуляторного механизма, функционирующего по принципу обратной связи, представляется особенно наглядной при вдыхании воздуха с высоким содержанием СО2. Так, при повышении Рсо2 всего лишь на 2-3 мм рт. ст. частота дыхания удваивается.
При выполнении физических упражнений резко возрастает потребление кислорода работающими мышцами, мозгом, в связи с чем возрастает функция органов дыхания - интенсивность легочной вентиляции резко возрастает.
Во время выполнения физической работы мышцам необходимо большое количество кислорода. Потребление 02 и продукция СО2 возрастают при физической нагрузке в среднем в 15 - 20 раз. Обеспечение организма кислородом достигается сочетанным усилением функции дыхания и кровообращения. Уже в начале мышечной работы вентиляция легких быстро увеличивается. В возникновении гиперпноэ в начале физической работы периферические и центральные хеморецепторы как важнейшие чувствительные структуры дыхательного центра еще не участвуют. Уровень вентиляции в этот период регулируется сигналами, поступающими к дыхательному центру главным образом из гипоталамуса, лимбической системы и двигательной зоны коры большого мозга, а также раздражением проприорецепторов работающих мышц. По мере продолжения работы к нейрогенным стимулам присоединяются гуморальные воздействия, вызывающие дополнительный прирост вентиляции. При тяжелой физической работе на уровень вентиляции оказывают влияние также повышение температуры, артериальная двигательная гипоксия и другие лимитирующие факторы.
Тестовые задания
Вариант 1
1. Недостаток какого гормона приводит к карликовости с нарушением интеллекта?
1. адреналина
2. инсулина
3. йодсодержащих гормонов щитовидной железы
4. гормона роста (соматотропина)
5. андрогенов
6. эстрогенов
7. стероидных гормонов надпочечников
8. гормонов нейрогииофиза (окситоцина и вазопрессина)
2. Под действием каких гормонов при стрессе повышается артериальное давление и учащается сердцебиение?
1. адреналина
2. инсулина,
3. йодсодержащих гормонов щитовидной железы
4. гормона роста (соматотропина)
5. андрогенов
6. эстрогенов
7. стероидных гормонов надпочечников
8. гормонов нейрогииофиза (окситоцина и вазопрессина)
3. Что составляет внутреннюю среду организма?
1. кровь
2. внутренние органы
3. нервная система
4. лимфа
5. скелет и мышцы
6. тканевая жидкость
4. Какие клетки участвуют в процессе свертывания крови?
1. эритроциты,
2. лейкоциты
3. тромбоциты
4. лимфоциты
5. плазмоциты
6. моноциты
5. Какие функции выполняют скелетные мышцы?
1. двигательная
2. транспортная
3. секреторная
4. опорная
5. защитная
6. связи со внешней средой
6. Какие кости входят в состав скелета верхней конечности?
1. кости кисти,
2. бедренная
3. малая берцовая
4. скуловая
5. плечевая
6. лучевая
7. лопатка
8. локтевая
9. клиновидная
10.ключица
7. В каком состоянии находится клапаны сердца при общем расслаблении миокарда?
1. полулунные клапаны открыты
2. полулунные клапаны закрыты
3. створчатые клапаны открыты
4. створчатые клапаны закрыты
8. К мочевыделительной системе относятся:
1. мочеточник
2. надпочечники
3. селезенка
4. кожа
5. мочевой пузырь
6. почки
7. мочеиспускательный канал
9. В каких отделах пищеварительной трубки происходит расщепление жиров
1. в желудке
2. в двенадцатиперстной кишке
3. в толстом кишечнике
4. в ротовой полости
5. в пищеводе
10. Каковы причины сокращения сердечной мышцы?
1. влияние нервных импульсов
2. автоматия сердечной мышцы
3. влияние гормонов
4.влияние ионов калия и кальция
11. В каком отделе сердечно-сосудистой системы артериальная кровь превращается в венозную?
1. в капиллярах, в малом круге кровообращения
2. в системе органных артерий
3. в капиллярах, в большом круге кровообращения
4. в микроциркуляторном русле
12. Как соединяются между собой позвонки?
1. хрящевыми дисками
2. мышцами
3. суставами
4. связками
13. Как называется возрастной период от 12 до 16 лет?
1. второе детство 4. подростковый
2. школьный 5. юношеский
3. грудной 6. зрелый
14. Как называется совокупность клеток, имеющих обще происхождение, строение и выполняющих одинаковые функции?
1. ткань 3. физиологическая система
2. орган 4. биологическая система
15. Назовите типы нейронов
1. мякотный и безмякотный
2. афферентный, эфферентный, вставочный
3. рецептор и рабочий орган
4. миелинизированный и безмиелинизированный
Использованная литература
1. Низкодубова С.В., Каюмова Е.А., Легостин С.А., Мастеница Э.И. Основы медицинских знаний: Учебное пособие / Под ред. С.В. Низкодубовой. Томск: Центр учебно-методической литературы ТГПУ, 2003. 196 с.
2. Основы анатомии и физиологии человека: учеб. пособие / Н.П. Канунникова, Н.З. Башун. – Гродно: ГрГУ, 2007. – 198 с.