Занятие 5. Обмен веществ, терморегуляция.
Вопросы для подготовки: 1. Методы определения энерготрат организма. Прямая и непрямая калориметрия. Дыхательный коэффициент. Основной обмен. Значение его определения для клиники. Определение должных величин основного обмена. Рабочий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда. 2. Основные механизмы теплопродукции: сократительный и несократительный термогенез. Теплоотдача: способы транспорта тепла в организме, между организмом и окружающей средой, физиологические факторы, влияющие на теплоотдачу (периферический кровоток, потоотделение). Терморегуляция: установочная точка, роль гипоталамуса в терморегуляции. Лихорадка, ее значение, механизмы. Гипотермия, основные изменения в организме, классификация, применение в клинике.
Литература: 1. Гайтон А., Холл Дж. Медицинская физиология. М. Логосфера. 2008. 2. Фундаментальная и клиническая физиология. Под ред. А.Камкина и А.Каменского. М: Академия. 2004. 3. Физиология человека. Под ред. Шмидта, Тевса 1985 т. 1-4, 1996 т. 1-3, 2004 т. 1-3, 2010 т. 1-3.
Лабораторная работа. Исследование диуреза и всасывания у кролика в остром опыте. Цель работы: 1) изучить изменение диуреза под действием различных факторов; 2) изучить влияние концентрации растворов на скорость их всасывания; 3) сравнить скорость всасывания в тонком и толстом кишечнике. Материалы и оборудование: Набор для фиксации животного, трахеотомии и искусственной вентиляции легких (эксикатор, эфир, маска, вязки – 4 шт.; ножницы для стрижки волос – 1 шт.; скальпель – 1 шт.; пинцет хирургический – 2 шт.; ножницы глазные (для вскрытия трахеи) – 1 шт.; зажим Кохера прямой – 4 шт.; лигатурная игла Дешана острая – 1 шт.; лигатуры толстые (30 см) – 3 шт.; трубка трахеотомическая (соответствующего размера) – 1 шт.; аппарат для искусственной вентиляции легких – 1 шт.; ватные тампоны); хирургический набор (скальпель – 1 шт.; пинцет хирургический – 2 шт.; пинцет анатомический малый – 1 шт., пинцет анатомический – 2 шт., крючки – 2 шт., ножницы – 1 шт., зажим кровоостанавливающий – 4 шт., иглодержатель Гегара – 2 шт., иглы хирургические колющие – 2 шт., иглы хирургические режущие – 2 шт., капрон, ватные тампоны, марлевые салфетки, физиологический раствор); электростимулятор с электродами, шприцы на 20 мл – 6 шт; мензурки; растворы NaCl (0,3%; 0,9%; 10%); секундомер – 1 шт. Ход работы. Подготовительная часть. Кролика наркотизируют эфиром. Для этого первоначально сажают ее под колпак (в бикс, эксикатор и т.д.), куда также кладут ватный тампон, смоченный эфиром. Поскольку в закрытый объем воздух извне не поступает, наркоз наступает сравнительно быстро, в течение нескольких минут. Однако это повышает риск передозировки эфира, поэтому за состоянием животного нужно тщательно следить, и как только оно перестает реагировать на толчки, его извлекают оттуда и в дальнейшем подают эфир через маску. Для облегчения контроля за состоянием животного далее интубируют животное с помощью трахеотомии. Методика интубации с помощью трахеотомии. На передней поверхности шеи выстригают шерсть. Пальпаторно определяют положение щитовидного хряща. Каудальнее последнего (чтобы не повредить щитовидную железу) по средней линии разрезают кожу скальпелем. Для этого ассистент двумя хирургическими пинцетами собирает кожу в складку, а хирург делает разрез между пинцетами. (В дальнейшем, при проведении трахеотомии, скальпель не используют.) Длина разреза зависит от размера животного. Так, у кошки она составляет примерно 4 см. При необходимости рану можно расширить крючками или зажимами Кохера. Закончив рассечение кожи, тупым способом, с помощью двух хирургических пинцетов, последовательно разрывают вдоль подкожную жировую клетчатку, грудинно-подъязычные и грудинно-щитовидные мышцы, фасцию трахеи. Разъединение тканей тупым способом иногда требует значительного усилия. Важно, что при этом обоими пинцетами работает один человек, иначе движения будут некоординированными, и края раны будут неровными. Обнажив трахею, подводят под нее две толстые лигатуры с помощью острой лигатурной иглы Дешана, придерживая трахею хирургическим пинцетом. Во время манипуляций с трахеей стараются не повредить щитовидную железу, сосудисто-нервный пучок, пищевод. Ассистент на двух лигатурах несколько приподнимает трахею из раны и растягивает в кранио-каудальном направлении. Хирург глазными ножницами делает на вентральной поверхности трахеи Т-образный разрез (между хрящевыми кольцами и перпендикулярно на два кольца в каудальном направлении). Его место выбирают исходя из следующих соображений. С одной стороны, разрез не должен располагаться слишком краниально, чтобы не травмировать щитовидную железу, с другой стороны, введенная интубационная трубка не должна упираться в бифуркацию трахеи, иначе воздушный поток перекроется, - поэтому разрез не должен располагаться слишком каудально. Отогнув пинцетом образовавшийся в результате разреза лепесток, вводят в трахею интубационную трубку и фиксируют ее лигатурами, туго затягивая хирургические узлы. Длинная трахеотомическая трубка увеличивает объем мертвого пространства, особенно у мелких животных, поэтому у места выхода из трахеи она должна иметь отверстие для выхода выдыхаемой газовой смеси. Закрепив интубационную трубку, соединяют ее с аппаратом искусственной вентиляции легких и начинают искусственное дыхание. Хирургическая подготовка опыта. Вскрывают брюшную полость по средней линии. Находят мочевой пузырь и перевязывают уретру. Выше места перевязки вводят через уретру в мочевой пузырь канюлю или толстую иглу, соединенную с трубкой, заполненной физиологическим раствором и шприцом, и фиксируют ее лигатурами. Трубку, отсоединив от шприца, опускают в мензурку. Иногда, для того, чтобы жидкость из трубки стекала легче, ее выводят наружу через разрез в брюшной стенке. В бедренную вену вводят катетер, заполненный физиологическим раствором с гепарином и соединенный со шприцом, в котором находится 10% раствор NaCl. Катетер закрепляют лигатурой. Препарируют бедренный нерв и подводят под него две лигатуры так, чтобы под нерв можно было подвести электроды для стимуляции. С помощью лигатур выделяют два участка тонкого и два участка толстого кишечника длиной 15-20 см. Завязывая лигатуры, изолируют участки друг от друга. В них вставляют канюли, соединенные с трубками, и фиксируют их лигатурами. Каждый участок промывают через канюлю физиологическим раствором. После промывки трубки соединяют со шприцами. В двух шприцах для тонкого кишечника должно находиться 20 мл, соответственно, 10 и 0,3 % раствора NaCl. Так же заполняются и шприцы, предназначенные для толстого кишечника. При искусственной вентиляции легких вскрывают грудную клетку и перикард. В левое предсердие вводят баллон, соединенный трубкой со шприцом, в котором находится 20 мл физиологического раствора. Для этого ушко левого предсердия захватывают зажимом и прошивают его кисетным швом так, чтобы шов обходил место будущего разреза (размер разреза должен быть минимальным, но достаточным для того, чтобы ввести через него баллон). Затем между стежками шва разрезают ушко и вводят в предсердие баллон. Снимают зажим с ушка, одновременно проталкивая баллон вглубь и затягивая шов. Проведение опыта. Сначала определяют исходный уровень диуреза. Для этого подсчитывают количество капель, стекающих в мензурку за 3-5 минут. Рассчитывают среднее количество капель в минуту. Затем определяют уровень диуреза, одновременно стимулируя бедренный нерв пороговыми импульсами. После перерыва в несколько минут в тонкий кишечник вводят 20 мл гипертонического раствора NaCl, после чего петлю кишечника возвращают в брюшную полость. Через 10 минут начинают определять уровень диуреза в течение 3 минут, после чего измеряют объем оставшегося в кишке раствора, для чего, приподнимая петлю кишечника, через трубки сливают содержимое участка кишки в мензурку. Аналогично поступают с гипотоническим раствором. Следующее определение диуреза делают через 5-10 минут восстановления параметров. Затем измеряют диурез через 1-2 минуты после введения гипертонического раствора непосредственно в вену. После этого определяют диурез, раздувая левое предсердие баллоном в течение 3-5 минут. Затем измеряют диурез и всасывание в толстом кишечнике, аналогично тому, как это делалось в тонком.
Результаты представляются в следующем виде:
Вопросы и задания к работе: 1. Опишите предположительные механизмы влияний изучаемых факторов на диурез. Если это необходимо, составьте схемы гуморальных воздействий и нарисуйте рефлекторные дуги. 2. Опишите, как происходит всасывание в тонком и толстом кишечнике.
Выводы: (Отметьте действие различных факторов на диурез; влияние концентрации растворов на скорость их всасывания в кишечнике; скорости всасывания в тонком и толстом кишечнике.)
Типовые вопросы для тестового контроля 1. Наибольшим стимулом для первичной перистальтики в пищеводе является: a) пища, находящаяся в пищеводе b) закрытие верхнего пищеводного сфинктера c) глотание 2. Ингибитором моторики желудка является: a) секретин b) ацетилхолин c) гастрин d) мотилин 3. Желудочные париетальные клетки секретируют: a) гастрин b) пепсиногены c) секретин d) соляную кислоту e) муцин 4. Под влиянием какого вещества происходит набухание белков в пищеварительном тракте? a) желчи b) энтерокиназы c) соляной кислоты 5. Наибольшим стимулом для секреции соляной кислоты в желудке в мозговую фазу является: a) гистамин b) гастрин c) ацетилхолин d) секретин 6. Секреция соляной кислоты париетальными клетками желудка тормозится: a) соматостатином b) секретином c) ацетилхолином d) аминокислотами e) повышенной рН 7. На какой фермент действует энтерокиназа? a) трипсиноген b) химотрипсиноген c) пепсиноген 8. Какой гормон стимулирует всасывание питательных веществ в кишечнике? a) холецистокинин b) вилликинин c) адреналин d) секретин 9. Какие железы преобладают в кардиальном отделе желудка? a) обкладочные b) главные c) добавочные 10. Оптимум действия рН для пепсина: a) 3,2-3,5 b) 1,5-2,0 c) 2,5-3,5 11. Какими железами желудка внутренний фактор Касла? a) обкладочными b) главными c) добавочными 12. Какой фермент поджелудочной железы секретируется в активном состоянии? a) фосфолипаза b) химотрипсиноген c) липаза d) трипсиноген 13. При действии какого гормона поджелудочной железой вырабатывается сок, богатый ферментами? a) секретина b) холецистокинина-панкреозимина c) гастрина d) серотонина 14. Какой гормон стимулирует желчеобразование? a) адреналин b) секретин c) бомбезин d) соматостатин 15. Какие механизмы имеют ведущее значение в регуляции кишечной секреции? a) рефлекторные b) гуморальные c) местные 16. В каком отделе ЖКТ происходит всасывание жирорастворимых витаминов? a) в двенадцатиперстной кишке b) в тощей кишке c) в подвздошной кишке d) в толстой кишке 17. Можно ли выполнить вторую фазу глотания произвольно, если в ротовой полости нет пищи(слюны)? a) нельзя b) можно 18. Наиболее мощным стимулятором холекинеза является: a) холецистокинин b) гастрин c) секретин d) глюкагон 19. При зондировании двенадцатиперстной кишки порция А-это: a) печеночная желчь b) смешанная желчь c) пузырная желчь 20. Как влияет акт еды на кишечную секрецию? a) усиливает b) тормозит c) не влияет 21. Как изменяется всасывание воды в кишечнике при увеличении в рационе питания белков? a) уменьшается b) увеличивается c) не изменяется 22. Какой фермент И.П.Павлов назвал «ферментом фермента»? a) энтерокиназу b) трипсин c) пепсин 23. Чем активируется липаза поджелудочной железы? a) жирами b) липазой желудка c) желчью 24. Возникает ли секреция желудочных желез при мнимом кормлении после двусторонней перерезки вагуса? a) нет b) возникает 25. Чему равен ДК(дыхательный коэффициент) при смешанном питании? a) 0,7 b) 0,85 c) 1,0 d) 0,9 26. Неполный газовый анализ- это определение: a) объема поглощенного О2 b) объема выдохнутого СО2 c) и того и другого 27. Из чего складывается общий обмен? a) основной обмен + специфически – динамическое действие пищи b) основной обмен + рабочая прибавка c) основной обмен + специфически – динамическое действие пищи + рабочая прибавка 28. На сколько увеличивается основной обмен при белковом питании? a) на 15% b) на 20% c) на 30% 29. Какой гормон стимулирует синтез белка в организме? a) АКТГ b) ЛГ c) СТГ 30. Какой гормон обладает жиромобилизующим действием? a) кортизол b) тироксин c) инсулин 31. Уровень глюкозы(ммоль/л) в крови в норме: a) 1,7-2,2 b) 3,3-5,5 c) 4,5-7,0 32. Какой витамин является жирорастворимым? a) витамин Р b) витамин С c) витамин Н d) витамин Е 33. Какой витамин называют «витамином роста»? a) С b) Е c) А 34. Первичная теплота-это: a) теплота, выделяющаяся при совершении работы b) теплота, выделяющаяся при химических и электрических процессах c) теплота, выделяющаяся непосредственно при окислении питательных веществ 35. Основной обмен-это: a) энерготраты организма на поддержание мышечного тонуса b) энерготраты организма в условиях физиологического покоя c) энерготраты организма в условиях физиологической активности 36. Какое влияние на основной обмен оказывают гормоны щитовидной железы? a) снижают b) усиливают c) не изменяют 37. Какое вещество относится к микроэлементам? a) фосфор b) кальций c) калий d) железо 38. Что такое неощущаемая перспирация? a) испарение воды через потовые железы b) испарение воды со слизистых дыхательных путей и с кожных покровов 39. В какое время суток температура тела человека максимальная? a) 13-15ч b) 16-18ч c) 19-21ч 40. Зона температурного комфорта» для легко одетого человека: a) 18-20°С b) 20-22°С c) 22-24°С 41. Что происходит с животными после разрушения центра теплоотдачи? a) не способны переносить холод b) не способны переносить жару 42. Оптимальная температура, воспринимаемая холодовыми рецепторами кожи: a) 5-15 °С b) 25-40°С c) 15-30°С 43. Основной механизм теплоотдачи у человека в комфортных температурных условиях: a) теплопроведение b) испарение c) теплоизлучение d) конвекция 44. При высокой температуре окружающей среды наибольшая потеря тепла происходит путем: a) теплопроведения b) испарения c) теплоизлучения d) конвекции 45. Какой фактор тормозит мобилизацию жира? a) кортизол b) тироксин c) адреналин 46. Какой гормон стимулирует гликогенолиз? a) инсулин b) пролактин c) ацетилхолин d) глюкагон 47. Какие сдвиги в крови происходят при активации гликогенолиза? a) гипергликемия b) гипогликемия 48. В каком случае в организме человека наблюдается положительный азотистый баланс? a) при голодании b) при интенсивных физических нагрузках c) при старении 49. Какое количество энергии образуется при распаде 1г белков? a) 4,1 ккал b) 5,6 ккал c) 9,3ккал 50. Какое количество энергии образуется при распаде 1г жиров? a) 9,3ккал b) 5,6 ккал c) 4,1 ккал 51. Какое количество энергии образуется при распаде 1г углеводов? a) 4,1 ккал b) 5,6 ккал c) 9,3ккал 52. Что является конечным продуктом метаболизма белков? a) аминокислоты b) аммиак, углекислый газ и вода 53. Где находится главное жировое депо? a) сальник брюшины b) подкожная жировая клетчатка 54. Увеличение интенсивности мозгового кровотока в почках обусловлено: a) понижением АД b) повышением периферического сопротивления c) повышением АД 55. Клубочковая фильтрация снижается при: a) повышении гидростатического давления в капиллярах клубочка b) понижении онкотического давления крови c) повышении онкотического давления крови 56. Ультрафильтрат напоминает по составу плазму крови за исключением: a) глюкозы b) высокомолекулярных белков c) двухвалентных ионов 57. Что такое клиренс? a) объем плазмы, который полностью очищается почкой от данного вещества b) объем крови, проходящий через почки 58. В каком отделе нефрона происходит реабсорбция аминокислот? a) в петле Генли b) в проксимальном канальце c) в дистальном канальце 59. Пороговая концентрация глюкозы в крови, при которой возникает глюкозурия: a) больше 10ммоль/л b) меньше 5 ммоль/л c) больше 20ммоль/л 60. Реабсорбция воды в канальцах почек происходит по: a) электрохимическому градиенту b) концентрационному градиенту c) осмотическому градиенту 61. Выделение АДГ стимулируется при: a) повышении в крови осмотически активных веществ b) снижении в крови осмотически активных веществ c) увеличении объема циркулирующей крови 62. Как изменится мочеотделение при увеличении кровенаполнения левого предсердия? a) уменьшится b) увеличится c) не изменится 63. При болевом раздражении диурез: a) снижается b) увеличивается c) не изменяется 64. Какое количество креатинина выделяется почками за сутки? a) 0,5г b) 1,5г c) 3,0г 65. Как влияет антидиуретический гормон на реабсорбцию в нефроне? a) уменьшает реабсорбцию воды b) увеличивает реабсорбцию воды c) увеличивает реабсорбцию натрия d) уменьшает реабсорбцию натрия 66. Как влияет натриуретический гормон на реабсорбцию натрия? a) уменьшает b) увеличивает c) не влияет 67. Какой фермент изменяет проницаемость стенок дистального сегмента нефрона под влинием АДГ? a) гиалуронидаза b) щелочная фосфатаза c) энтерокиназа 68. Где расположены высшие вегетативные центры регуляции функции почек? a) в продолговатом мозге b) в сакральном отделе спинного мозга c) в гипоталамусе 69. На какой компонент нефрона влияет АДГ? a) на дистальные канальцы b) на проксимальные канальцы c) на петлю Генли d) на собирательные трубки 70. Образование какого гормона стимулирует ангиотензин II? a) простагландина Ф2 альфа b) эндотелина c) альдостерона 71. Как изменится осмолярная концентрация мочи после водной нагрузки? a) увеличится b) уменьшится c) не изменится 72. Какими клетками вырабатывается ренин? a) клетками юкстагломерулярного аппарата b) А- клетками островков Лангерганса c) клетками клубочковой зоны коры надпочечников Ответы: Вопросы к итоговому занятию по разделу «Физиология выделения. Физиология пищеварения и обмена веществ» 1. Органы выделения, их участие в поддержании важнейших параметров внутренней среды. Методы оценки функции почек. Клиренс. Исследование фильтрации и почечного плазмотока. Фильтрационная и экскретируемая фракция вещества. Транспортный максимум глюкозы. Плотность мочи. Методика расчета и информативность показателей. 2. Нефрон, его строение и кровоснабжение. Особенности кровотока в почках. Механизм образования первичной мочи, ее состав. Факторы, влияющие на скорость клубочковой фильтрации. 3. Образование конечной мочи, ее состав и свойства. Механизмы канальцевого транспорта. Пороговые вещества. Противоточно-множительная система. Кругооборот мочевины в почках. 4. Нервная регуляция деятельности почек. Регуляция мочеиспускания. 5. Гуморальная регуляция деятельности почек. Мишени регуляторных влияний в нефроне. Гормоны, образующиеся в почках. 6. Роль почек в регуляции кислотно-основного состояния крови и баланса калия. 7. Рефлекторная и эндокринная регуляция водно-электролитного (кроме кальция) баланса и объема внеклеточной жидкости. Объемная, осмотическая и прессорная регуляция. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система: основные эффекты, регуляция выработки ренина и альдостерона. 8. Пищеварение, его значение. Типы пищеварения в зависимости от происхождения и локализации гидролиза. Пищеварительный конвейер, его функции и принципы регуляции. Гормоны ЖКТ. Эндокринные механизмы жажды, голода и насыщения. Регуляция массы тела человека. 9. Пищеварение в полости рта. Жевание. Состав и физиологическая роль слюны. Слюноотделение и его регуляция. 10. Глотание, его фазы, саморегуляция этого акта. Функциональные особенности пищевода. Факторы, влияющие на состояние нижнего пищеводного сфинктера. 11. Пищеварение в желудке. Желудочные железы. Состав и свойства желудочного сока. Механизм образования соляной кислоты. Регуляция желудочной секреции. Фазы отделения желудочного сока. Понятие о факторах агрессии и защиты. 12. Моторная и эвакуаторная деятельность желудка, его регуляция. Рвота. 13. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы. Регуляция панкреатической секреции. Фазы секреции поджелудочной железы. 14. Роль печени в пищеварении. Значение, состав, регуляция образования и выделения желчи. 15. Состав и свойства кишечного сока, регуляция его секреции. Полостной и мембранный гидролиз пищевых веществ в различных отделах тонкой кишки. Моторная деятельность тонкой кишки и ее регуляция. 16. Особенности пищеварения в толстой кишке, ее секреция и моторика. Роль флоры толстой кишки. Патологическое значение кишечной флоры. Рефлекторная регуляция акта дефекации. 17. Всасывание веществ в различных отделах пищеварительного тракта. Виды и механизмы всасывания пищевых веществ через биологические мембраны. Факторы, определяющие скорость всасывания. 18. Особенности переваривания и всасывания белковой, жирной и углеводной пищи в желудочно-кишечном тракте. 19. Печень как полифункциональный орган: участие в обмене веществ, пищеварении, гормональной регуляции, гемостазе. 20. Особенности кровотока в органах ЖКТ и печени. 21. Энергетический баланс организма. Основной обмен. Рабочий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда. Факторы, определяющие энерготраты организма в покое и при работе. Методы измерения энерготрат (прямая калориметрия, газоанализ, дыхательный коэффициент). 22. Центральная терморегуляция. Лихорадка, ее механизм и значение. Физиологические основы кардиоплегии и гипотермической защиты. 23. Теплопродукция. Сократительный термогенез как основной способ теплопродукции, его регуляция. Несократительный термогенез. 24. Теплоотдача. Физические основы и физиологические механизмы регуляции теплоотдачи. 25. Особенности изменения вегетативных и соматических функций в организме, связанные с физическим трудом и спортивной деятельностью. Физическая тренировка, ее влияние на работоспособность человека. Факторы, влияющие на утомление в ходе физического труда. Кратковременная и долговременная адаптация организма к мышечной работе. Методы определения физической работоспособности человека. 26. Особенности умственного труда. Нервные, эндокринные и вегетативные изменения при умственном труде. Роль эмоций в процессе умственной деятельности. Факторы, влияющие на утомление в ходе умственного труда. Особенности трудовой деятельности человека в современных условиях.
|
