Учебно–методические рекомендации к занятию № 4.
Цель занятия: изучить механизмы регуляции внешнего дыхания.
| Структура занятия | Продолжительность, мин |
| Тестовый контроль | |
| Теоретическая часть | |
| Перерыв | |
| Практическая часть |
Рекомендуемая литература:
1. Конспект лекции по нормальной физиологии.
2. Учебник «Физиология человека» (Под ред. Покровского В.М. и Коротько Г.Ф.). - М.: Медицина, 2001(Т.1); 2003; 2011.
3. Учебник «Нормальная физиология» (Под ред. Орлова Р.С. и Ноздрачева А.Д.). - М.,2006.
4. Атлас по нормальной физиологии (Под ред. Коробкова А.В. и Чеснокова С.А.). - М., Высшая школа, 1986.
Студенты должны знать:
Характеристики регуляции внешнего дыхания для ответов на тестовые вопросы:
· Мотонейроны диафрагмальной мышцы локализованы в III-IV шейных сегментах спинного мозга.
· Центры защитных дыхательных рефлексов локализованы в продолговатом мозге.
· В состав дыхательного центра продолговатого мозга входят нейроны инспираторные и экспираторные.
· Пневмотаксический центр расположен в варолиевом мосту.
· Роль пневмотаксического центра в регуляции дыхания состоит в координации фаз вдоха и выдоха.
· Роль коры полушарий мозга в регуляции дыхания состоит в произвольной регуляции вентиляции легких.
· Периферические хеморецепторы, участвующие в регуляции дыхания, расположены в дуге аорты и каротидном синусе.
· Центральные хеморецепторы, участвующие в регуляции дыхания, расположены в продолговатом мозге.
· Гуморальным фактором, участвующим в регуляции дыхания, является парциальное напряжение в крови CO2.
· Воздействие углекислого газа на дыхательный центр является возбуждающим инспираторный отдел.
· При повышении парциального напряжения CO2 в крови наблюдается гиперпноэ.
· Возбуждение инспираторного отдела дыхательного центра происходит при увеличении парциального напряжения углекислого газа в крови.
· При увеличении парциального напряжения углекислого газа в артериальной крови дыхание учащается.
· Избыток протонов водорода в цереброспинальной жидкости влияет на дыхательный центр возбуждает инспираторный отдел.
· Длительное дыхание чистым кислородом опасно, так как в этом случае происходит угнетение инспираторных нейронов дыхательного центра.
· Воздействие гиперкапнии на дыхательный центр является возбуждающим инспираторные нейроны.
· Воздействие избытка кислорода на дыхательный центр является угнетающим инспираторный отдел.
· Карбоген – это смесь 95% кислорода и 5% углекислого газа.
· Гипокапния и повышение уровня рН крови уменьшает вентиляцию легких и вызывает развитие апноэ.
· Гипероксия воздействует на дыхательный центр угнетающе на инспираторные нейроны.
· При уменьшении парциального напряжения O2 в артериальной крови дыхание учащается.
· При перерезке блуждающего нерва вентиляция легких углубляется и урежается.
· При активации блуждающего нерва дыхание учащается.
· При раздражении блуждающего нерва бронхи суживаются.
· При раздражении симпатического нерва бронхи расширяются.
· При повышении температуры тела вентиляция легких учащается.
· При физической нагрузке дыхание становится чаще и глубже.
· Максимальное время произвольной задержки дыхания после гипервентиляции легких составляет в среднем 3 мин.
· Время произвольной задержки дыхания после вдоха составляет в среднем 60 с.
· Время произвольной задержки дыхания после спокойного выдоха составляет в среднем 30 с.
2. Ответы на вопросы для собеседования:
1. Многоуровневая организация нервного центра регуляции дыхания.
2. Мотонейроны дыхательных мышц – общий конечный путь в нервной регуляции внешнего дыхания.
3. Дыхательный центр продолговатого мозга, его функции.
4. Локализация нейронов дыхательного центра продолговатого мозга.
5. Функциональная классификация нейронов дыхательного центра продолговатого мозга.
6. Центры регуляции внешнего дыхания варолиевого моста.
7. Генерация дыхательного ритма.
8. Рефлекторная регуляция дыхания с ирритантных рецепторов слизистой оболочки дыхательных путей.
9. Рефлекторная саморегуляция дыхания с рецепторов растяжения легких (рефлекс Геринга-Брейера).
10. Рефлекторная регуляция дыхания с юкстакапиллярных рецепторов (J-рецепторов).
11. Рефлекторная регуляция дыхания с проприоцепторов дыхательных мышц.
12. Рефлекторная регуляция дыхания с периферических (артериальных) хеморецепторов.
13. Рефлекторная регуляция дыхания с центральных хеморецепторов.
14. Координация регуляции дыхания и кровообращения.
15. Регуляция дыхания при физической нагрузке.
16. Регуляция дыхания при пониженном и повышенном атмосферном давлении.
Студенты должны уметь:
1. Решать ситуационные задачи:
1. Человек произвольно может изменять ритм и глубину дыхания, даже задерживать его на время.
Объясните механизм произвольного управления вентиляцией легких?
2. Человек, вошедший в комнату, где вскрывали полы лаком, почувствовал першение в горле, закашлял.
Развитием рефлексов с каких рецепторов объясняется подобное состояние человека?
3. В клинической практике больному дают дышать карбогеном – газовой смесью, обогащенной кислородом, с добавлением 5% углекислого газа.
Зачем к кислороду добавляют углекислый газ? Обоснуйте ответ с позиции механизмов регуляции дыхания.
4. Два спортсмена с равными антропометрическими данными и показателями функции внешнего дыхания соревновались на длительность пребывания под водой. Первый из них нырнул под воду после предварительной произвольной гипервентиляции, второй нырнул под воду, сделав только глубокий вдох.
Кто из них дольше пробудет под водой? Обоснуйте ответ с позиции механизмов регуляции дыхания.
2. Выполнить лабораторные работы:
Работа № 1. Влияние гипервентиляции легких на показатели пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе до отказа).
Цель: оценитьдлительность максимальной задержки дыхания на вдохе в условиях разных вариантов гипервентиляции легких.
Оборудование: секундомер.
Ход работы: испытуемый дышит спокойно, затем после обычного выдоха делает глубокий вдох и задерживает дыхание до отказа (проба Штанге). Пользуясь секундомером, определяют время от момента задержки дыхания до момента его возобновления. Затем в течение 5-и минут испытуемый дышит спокойно. После восстановления дыхания, испытуемыйв течение 30 секунд дышит поверхностно, но с максимально возможной частотой и, по истечении 30 секунд, делает глубокий вдох и задерживает дыхание как можно дольше. Пользуясь секундомером, определяют время от момента задержки дыхания до момента его возобновления. Последующие 5 минут он дышит спокойно, после чего в течение 30 секунд дышит глубоко. По истечении 30 секунд делает глубокий вдох и задерживает дыхание как можно дольше. Пользуясь секундомером, определяют время от момента задержки дыхания до момента его возобновления.
Рекомендации к оформлению работы: полученные данные записывают в протокол. Сравнивают величину максимальной задержки дыхания на вдохе при разных видах гипервентиляции легких. Делают заключение о разной эффективности способов гипервентиляции легких.
Работа № 2. Определение минутного объема дыхания в покое и при дозированной физической нагрузке.
Цель: оценить изменение минутного объема дыхания при физической нагрузке.
Оборудование: волюметр, 70% раствор спирта, вата, носовой зажим.
Ход работы: исследования проводятся в положении сидя. Обрабатывают спиртом загубник. Загубник соединяют с верхним штуцером волюметра при помощи трубки. Испытуемый берет в рот загубник, при этом на нос надевается носовой зажим. Посредством кнопки возвратного действия (слева на приборе) устанавливают стрелки большой и малой шкал волюметра на 0. Нажимают кнопку расщепления (в виде шайбы, справа на приборе), и испытуемый делает вдох через клапан из внешней среды, и выдыхает через клапан в волюметр. Через 1 минуту определяют минутный объем дыхания по показателю малой шкалы волюметра. Определение минутного объема дыхания проводят в условиях покоя и после пробы Мартине (20 приседаний за 30 секунд).
Рекомендации к оформлению работы: полученные данные записывают в протокол. Сравнивают величину минутного объема дыхания в покое и после физической нагрузки. Объясняют причину наблюдаемых отличий.