содержание      ..     1      2      3     

Нормальная физиология. Ситуационные задачи с ответами (2011 год) - часть 3

8. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Задача 1

Молодой человек, имеющий смешанный характер питания, при соотношении по массе белков, жиров и углеводов в его пищевом рационе 1:1:4, выполнил интенсивную физическую работу: в течение двух часов посадил в саду 10 яблоневых деревьев.

Вопросы:

1. Как изменятся энергозатраты данного человека при выполнении физической работы по сравнению с его уровнем энергозатрат в состоянии покоя?

2. Чему равен усредненный дыхательный коэффициент данного человека в состоянии покоя? Как дыхательный коэффициент изменится: во время физической работы; сразу после физической работы; в течение первого часа после физической работы? Ответы:

1. Энергозатраты при выполнении физической нагрузки повысятся на величину рабочей прибавки. КПД называется соотношение энергозатрат на совершение внешней работы к энергозатратам всей работы, выраженной в процентах. КПД организма изменяется в пределах от 16 до 25 %, в среднем составляет 20 %. При совершении физической работы значительные энергозатраты осуществляются в связи с отдачей тепла в окружающую среду.

2. Дыхательный коэффициент при смешанном питании в состоянии покоя в среднем составляет 0,85—0,90. Во время физической работы дыхательный коэффициент повышается до 1 (основным источником энергии являются углеводы), сразу после физиче-ской работы дыхательный коэффициент резко повышается и может превысить 1, затем в течение первого часа после физической работы дыхательный коэффициент снижается до величин, меньших исходного уровня, после чего восстанавливается. Из-за кислородного долга, формирующегося во время физической работы, недоокисленные продукты (молочная кислота) поступают в кровь и вытесняют углекислоту из бикарбонатов, присоединяя основания, поэтому сразу после физической работы СJ2 выделяется больше, чем образуется. В дальнейшем молочная кислота убывает из крови, высвобождая основания, которые связывают углекислую кислоту, вновь образуя бикарбонаты, что лежит в основе снижения величины дыхательного коэффициента в течение первого часа после работы.



Задача 2

У испытуемого во время физической нагрузки методом непрямой

калориметрии определяют уровень энергозатрат. Известно, что дыхательный коэффициент у испытуемого составляет 0,98.

Вопросы:

1. Какие питательные вещества окисляются у испытуемого в данный момент в организме?

2. Можно ли рассчитать энергозатраты по объему выделенного СО2. По какому показателю рассчитывать предпочтительнее: по объему поглощенного О2 или по объему выделенного СО2?

3. Перечислите методы калориметрии.

Ответы:

1. Так как дыхательный коэффициент практически равен 1, значит, в организме испытуемого в данный момент преимущественно окисляются углеводы.

2. По объему выделенного СО2 энергозатраты рассчитать можно, однако его выделение не всегда точно отражает уровень метаболизма; также вследствие большей зависимости этого газа от факторов внешней среды (температуры, влажности, давления) предпочтительнее рассчитывать энергозатраты по объему поглощенного О2.

3. Калориметрия бывает прямая и непрямая. Непрямая калориметрия бывает с полным и неполным газовым анализом, методом открытой или закрытой систем. 

Задача 3

Для нормальной жизнедеятельности человека необходим полноценный пищевой рацион. Суточные энергозатраты обследуемого пациента составили 2700 ккал. В состав его пищевого рациона входит 120 г белков, 110 г жиров и 360 г углеводов. Количество азота мочи за сутки у пациента составило 19 г.

Вопросы:

1. Восполняет ли данный пищевой рацион суточные энергозатраты пациента?

2. Оцените азотистый баланс пациента.

3. Каковы принципы составления пищевого рациона?

4. Что такое сбалансированное питание?

Ответы:

1. Данный пищевой рацион восполняет суточные энергозатраты с учетом усвояемости пищи при смешанном питании: 2991 ккал при энергозатратах 2700 ккал.

2. Усвоение 120 г белка дает 19,2 г азота; следовательно, имеется азотистое равновесие.

3. Основными принципами при составлении пищевого рациона являются:

— пищевой рацион должен восполнять энергозатраты человека с учетом усвояемости пищи, для смешанного пищевого рациона усвояемость составляет около 90 %; таким образом, калораж пищевого рациона должен превышать энергозатраты человека на 10 %;

— соотношение по массе белков, жиров и углеводов должно составлять 1:1:4, 30 % белков должны быть биологически полноценными, т.е. животного происхождения;

— распределение калоража пищевого рациона в течение дня должно быть следующим: 50 % — в первую половину дня, 50 % — во вторую половину дня;

— предпочтительным является четырехразовое питание с распределением калоража пищевого рациона следующим образом: завтрак — 30 %, полдник — 20 %, обед — 35—40 %, ужин — 10—15 %.

4. Основными физическими принципами при составлении сбалансированного пищевого рациона являются:

— соответствие калорийности пищевого рациона с учетом усвояемости пищи энергетическим затратам данного человека;

— содержание в рационе белков, жиров и углеводов должно соответствовать потребностям в них;

— содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов должно соответствовать потребностям в них;

— содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов должно быть ниже токсического уровня.

Для сбалансированного питания большое значение имеет правильное приготовление пищи: например, при нагревании некоторые витамины разрушаются.



Задача 4

Пациент, пришедший на прием к врачу, жалуется на сердцебиение, потливость, раздражительность, слабость и снижение массы тела. При обследовании пациента частота сердечных сокращений составила 95 ударов в минуту, артериальное давление — 130 и 70ммрт. ст. Процент отклонения уровня основного обмена данного пациента составил 33 %, что значительно превышает норму.

Вопросы:

1. С чем может быть связано отклонение уровня основного обмена от нормы у данного пациента?

2. В каких условиях должно производиться измерение уровня основного обмена у человека?

3. Какие факторы определяют уровень основного обмена?

Ответы:

1. Увеличение уровня основного обмена с учетом жалоб пациента свидетельствует о повышенном уровне тиреоидных гормонов.

2. Изменение уровня основного обмена у человека должно осуществляться в стандартных условиях: состояние физического (положение лежа, с расслабленной мускулатурой) и психоэмоционального покоя; натощак (через 12—16 ч после приема пищи, белки исключаются за 2—3 суток); при комфортной температуре окружающей среды (для легко одетого человека комфортной температурой является 26 °С); состояние бодрствования.

3. Уровень основного обмена определяют: пол, возраст, рост, масса тела человека.

Задача 5

Человека, проживавший в условиях средней полосы, переехал на постоянное место жительства на Север.

Вопросы:

1. Изменится ли у данного человека уровень основного обмена?

2. Какие факторы приводят к отклонению показателя энергозатрат от величины основного обмена?

3. Чему равна средняя величина основного обмена в сутки у мужчины и у женщины одинакового возраста, роста и массы тела? Ответы:

1. При переезде человека из условий средней полосы на постоянное место жительства на Север уровень основного обмена у него повысится, так как у него повысится теплоотдача, что приведет к увеличению теплопродукции.

2. При выполнении физической работы энергозатраты повышаются на величину рабочей прибавки: чем тяжелее физическая работа, тем больше величина рабочей прибавки. Уровень энергетического обмена повышается при изменении температуры окружающей среды, а также после приема пищи, т.е. в результате специфиче-ски-динамического действия пищи. Белковая пища повышает уровень обмена до 30 %, а углеводы и жиры — до 10 %. Во время сна энергозатраты снижаются по сравнению с уровнем основного обмена на 10 %. Интенсивность энергозатрат определяется функциональным состоянием центральной нервной системы, а также активностью желез внутренней секреции (щитовидной железы, гипофиза, половых желез).

3. Средняя величина основного обмена у мужчины 35 лет, среднего роста (165 см) и со средней массой тела (70 кг) составляет 1700 ккал/сутки или 1 ккал на 1 кг массы тела в час, а у женщины того же возраста, роста и массы тела средняя величина основного обмена на 10 % ниже.



Задача 6

Питательные вещества могут окисляться в организме человека, а

также в калориметрической бомбе Бертло. При сжигании в калориметре 1 г белка выделяется 5,6 ккал тепла, а в организме — 4,1 ккал. Вопросы:

1. Почему физические и физиологические калорические коэффициенты для белков отличаются?

2. Охарактеризуйте физические и физиологические коэффициенты для жиров и углеводов.

3. На окисление 1 г какого питательного вещества расходуется наибольшее количество кислорода?

Ответы:

1. Калорическим, или тепловым, коэффициентом называется количество тепла, освобождаемое при сгорании 1 г питательного вещества. Количество тепла, выделенного при окислении, не зависит от пути, каким идет реакция, и определяется только исходными веществами и конечными продуктами.

Физический калорический коэффициент белков больше физиологического, так как сгорание в калориметре идет до конечных продуктов — СО2, Н2О и NH3, а при окислении в организме образуются мочевина, мочевая кислота, креатин, т.е. вещества, которые обладают достаточно высокой теплотворной способностью.

2. Физический и физиологический коэффициенты жиров равны и составляют 9,3 ккал тепла. Физический и физиологический коэффициенты углеводов равны и составляют 4,1 ккал. Окисление жиров и углеводов в калориметре и в организме идет до конца с образованием конечных продуктов: СО2 и Н2О.

3. На окисление 1 г жиров расходуется наибольшее количество кислорода.



Задача 7

Человек является служащим канцелярии, и его энергозатраты составляют 3000 ккал в сутки. Его пищевой рацион является смешанным. В отпускной период он стал плотничать, причем его мышечная

масса стала увеличиваться.

Вопросы:

1. Какова должна быть калорийность пищевого рациона данного служащего в период работы в канцелярии?

2. Необходимо ли ему изменить калорийность пищевого рациона в отпускной период?

3. Охарактеризуйте азотистый баланс данного человека.

Ответы:

1. В период работы в канцелярии энергетическая ценность пищевого рациона с учетом усвояемости пищи при смешанном питании (90 %) должна составлять 3300 ккал.

2. В отпускной период энергетическую ценность пищевого рациона необходимо повысить пропорционально тяжести физической нагрузки.

3. Сначала — азотистое равновесие, а затем — положительный азотистый баланс.



9. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Задача 1

У здорового человека произвели измерения температуры тела. Результаты термометрии следующие: температура, измеренная в подмышечной впадине, составляет 36,6° С, ректальная температура — 37,1° С, подъязычная температура — 36,8° С.

Вопросы:

1. Какую температуру (ядра или оборочки тела человека) отражает температура, измеряемая в подмышечной впадине?

2. Где может быть измерена средняя температура ядра тела человека?

3. Существуют ли ритмические колебания температуры тела человека?

Ответы:

1. Температура, измеряемая в подмышечной впадине, отражает температуру ядра тела, так как при измерении температуры рука плотно прижимается к туловищу, а внутренняя граница оболочки тела смещается кнаружи, доходя до подмышечной впадины.

2. Температура крови в правом предсердии отражает среднюю температуру ядра тела, так как сюда притекает кровь из различных областей тела.

3. Существуют суточные колебания температуры тела, амплитуда которых составляет около 1 °С, температура минимальна в 3—4 ч утра, максимальна в 18—20 ч, иногда в дневное время наблюдается два пика.

Более продолжительным является температурный ритм, синхронизированный с менструальным циклом: в лютеиновую фазу происходит выработка прогестерона, который, действуя на ги-поталамические центры терморегуляции, вызывает повышение базальной температуры примерно на 0,5 °С. При цикле 28 дней период существования желтого тела составляет 14 дней, фаза за-канчивается лизисом желтого тела, секреция прогестерона снижается, базальная температура также снижается.



Задача 2

Больному под наркозом осуществляют хирургическую операцию на сердце. Для продления времени оперативного вмешательства на сердце использовали управляемую гипотермию.

Вопросы:

1. Какой тип терморегуляции у человека?

2. Обоснуйте использование управляемой гипотермии в медицинской практике.

3. Как с физиологической точки зрения осуществить управляемую гипотермию у человека?

Ответы:

1. Человек является гомойотермным организмом: выделяют гомой-отермное ядро и пойкилотермную оболочку тела.

2. Согласно правилу Вант-Гоффа, интенсивность обмена веществ и энергии возрастает пропорционально росту внешней температуры. У человека, являющегося гомойотермным, эта зависимость скрыта терморегуляцией. При управляемой гипотермии процессы терморегуляции блокируются с одновременным принудительным понижением температуры тела, что приводит к уменьшению потребления О2 и предотвращает наступление функциональных структурных нарушений. Управляемая гипотермия используется при хирургических вмешательствах, требующих временной остановки кровообращения, при пересадке органов и тканей, а также при хранении трансплантантов.

3. Управляемая гипотермия у человека достигается применением наркоза с использованием нейролептиков (аминазин), ганглио-блокаторов, адренолитиков и миорелаксантов, чем блокируются процессы терморегуляции, с одновременным принудительным понижением температуры тела охлаждением.

Задача 3

Человек находится на санаторно-курортном лечении в условиях степного климата (сухой, с высокой температурой окружающей среды).

Вопросы:

1. Охарактеризуйте теплоотдачу в условиях степного климата.

2. Что произойдет с теплопродукцией в данных условиях?

3. Охарактеризуйте роль поверхностных сосудов в терморегуляции.

Ответы:

1. В условиях высокой температуры окружающей среды и низкой влажности, т.е. в условиях степного климата, когда температура окружающей среды выше температуры тела, теплоотдача осуществляется испарением с поверхности тела и легких.

2. Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружающей среды интенсивность метаболизма по сравнению с уровнем основного обмена несколько увеличивается, энергозатраты на дыхание и кровообращение также несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается.

3. При повышении температуры окружающей среды поверхностные сосуды расширяются, и кровоток в этих сосудах может увеличиваться, достигая 30 % сердечного выброса. Такое перераспределение кровотока увеличивает проведение тепла от внутренних органов к поверхности тела в 8 раз.



Задача 4

Человек в течение 10мин находится в паровой бане, и с него обильно стекает пот. Температура воздуха составляет 45°С, влажность равна 100 %.

Вопросы:

1. Каков верхний предел внутренней температуры тела человека?

2. Осуществляется ли теплоотдача в данных условиях?

3. Опишите механизм потоотделения, состав пота, его роль в теплоотдаче, а также влияния атропина на работу потовых желез. Ответы:

1. Верхний предел температуры ядра тела человека составляет 40 °С. Тепловой удар у человека возникает, когда температура ядра достигает 41,1—43,3 °С.

2. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только испарением. Однако из-за высокой влажности в паровой бане

испарения пота не происходит — таким образом, теплоотдача не осуществляется. Известно, что если влажность воздуха равно 100 %, температура ядра тела начинает повышаться уже при температуре окружающей среды 34,4 °С.

3. Стимуляция передней, преоптической области гипоталамуса приводит к увеличению потоотделения. Потовые железы иннервируются симпатическими холинэнергическими нервами. У человека может выделяться до 1—3 л пота в час.

Состав пота сходен с безбелковой плазмой крови. В состоянии покоя скорость потоотделения низкая, значительная часть натрия, хлоридов и воды реабсорбируется, а концентрация молочной, мочевой кислот и калия становится высокой. При высокой скорости потоотделения реабсорбция снижается, а содержание натрия и хлоридов достигает значительных цифр. Люди, адаптированные к действию высокой температуры, теряют с потом меньше солей, и поддержание показателей осмотического давления и температуры тела является более эффективным. Атропин является М-холиноблокатором, а работа потовых желез контролируется симпатическими холинэнергическими волокнами. Поэтому атропин блокирует потоотделение и снижает интенсивность теплоотдачи испарением.



Задача 5

Человек, погружаясь в теплую ванну, сначала испытывает ощущение холода, а затем тепла.

Вопросы:

1. Объясните температурные ощущения человека.

2. Где находятся центры терморегуляции?

3. Каковы взаимоотношения между центрами теплоотдачи и теплопродукции?

Ответы:

1. Холодовые рецепторы находятся ближе к поверхности, чем тепловые, поэтому возбуждаются раньше.

2. Центры терморегуляции находятся в коре больших полушарий, лимбической системе (амигдала, гиппокамп), таламусе, среднем, продолговатом и спинном мозге. Основную роль в терморегуляции играет гипоталамус. В гипоталамусе различают скопления нейронов, регулирующих теплоотдачу и теплопродукцию.

Животные с разрушенными ядрами преоптической области гипоталамуса плохо переносят высокую температуру окружающей среды. Таким образом, передние отделы гипоталамуса являются центрами теплоотдачи. Раздражение этой области приводит к расширению сосудов кожи, потоотделению, появления тепловой одышки.

При разрушении задних отделов гипоталамуса животные плохо переносят холод. Электростимуляция этой области приводит к увеличению температуры тела, появлению мышечной дрожи, увеличению липолиза, гликогенолиза. Таким образом, задние отделы гипоталамуса являются центрами теплопродукции. Разрушение центров терморегуляции превращает гомойотерм-ный организм в пойкилотермный.

3. Центры теплоотдачи и теплопродукции имеют сложные взаимоотношения и взаимно подавляют друг друга. Считают, что в центрах теплопродукции и теплоотдачи имеются сенсорные, интегрирующие и эфферентные нейроны. Сенсорные нейроны воспринимают информацию от периферических терморецепторов, а также контролируют температуру крови. От этих нейронов возбуждение передается на интегрирующие нейроны, где происходит суммация всей информации о состоянии температуры ядра и оболочки тела, эти нейроны «вычисляют» среднюю температуру тела. Затем возбуждение поступает на командные нейроны, где происходит сравнение текущего значения средней температуры с заданным уровнем. Считают, что нейроны, задающие уровень температуры, могут находиться в гипоталамусе, а также в коре больших полушарий и лимбической системе. Если выявляется отклонение, то возбуждаются эфферентные нейроны центров теплоотдачи и теплопродукции.



Задача 6

Человек находится в финской сауне: температура окружающего

воздуха составляет 90° С, а влажность 5 %.

Вопросы:

1. Как в этих условиях работает функциональная система, поддерживающая оптимальный уровень температуры тела?

2. Какие эффекгорные процессы при этом преобладают?

3. Изменится ли уровень основного обмена у данного человека при регулярном посещении финской сауны?

Ответы:

1. В финской сауне терморегуляционные механизмы направлены на усиление теплоотдачи без увеличения теплопродукции для поддержания на оптимальном уровне температуры ядра тела. Кожные сосуды у данного человека расширяются. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только испарением. Различают неощущаемую перспирацию, т.е. испарение со слизистых дыхательных путей при дыхании и прохождение с последующим испарением интерстициальной жидкости через эпидермис и кожу, и ощущаемую перспирацию, т.е. испарение пота с поверхности кожных покровов. Интенсивность потоотделения контролируется симпатическими холинергическими волокнами.

Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружающей среды интенсивность метаболизма, энергозатраты на дыхание, кровообращение несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается.

2. При пребывании человека в финской сауне работа функциональной системы обеспечивает поддержание оптимальной температуры ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплоотдачу.

3. Так как человек регулярно подвергается воздействию тепла, то интенсивность теплопродукции в его организме снижается, что является адаптационным механизмом. Таким образом, уровень основного обмена снижается.

Задача 7

Человек попал в условия охлаждения: при температуре окружающей среды 0°С на остановке длительное время ожидает автобус. Вопросы:

1. Как в этих условиях работает функциональная система, поддерживающая оптимальный уровень температуры тела?

2. Какие эффекторные процессы при этом преобладают?

3. Какой человек быстрее замерзнет — худой или тучный?

4. В какую погоду человек замерзнет быстрее — в дождливую или сухую, — если остальные показатели погодных условий одинаковы?

Ответы:

1. В условиях охлаждения у человека терморегуляционные механизмы направлены на уменьшение теплоотдачи и усиление теплопродукции для поддержания на оптимальном уровне температуры ядра тела.

Уменьшение теплоотдачи достигается сужением кожных сосудов, а также поведением человека: принятие позы, уменьшающей площадь открытой поверхности тела, использование зимней одежды. Наличие выраженного подкожножирового слоя увеличивает термосопротивление и способствует сохранению оптимальной температуры ядра тела. Рудиментарной приспособительной реакцией у человека является формирование «гусиной кожи».

Усиление теплопродукции в условиях охлаждения достигается сократительным и несократительным термогенезом. Сократительный термогенез обеспечивается произвольной активностью скелетных мышц, их терморегуляционным тонусом, а также Холодовой мышечной дрожью.

Несократительный термогенез обеспечивается гликолизом, гли-когенолизом, липолизом в скелетных мышцах (за счет разобщения окислительного фосфорилирования), в печени, в буром жире, а также за счет специфически-динамического действия пищи.

Эфферентные нейроны центра теплопродукции активируют симпатический отдел вегетативной нервной системы, увеличивающей интенсивность процессов, высвобождающих энергию: гликогено-лиз и гликолиз в печени, липолиз в буром жире. Одновременно увеличивается секреция гормонов мозгового вещества надпочечников, адреналина и норадреналина, которые также повышают продукцию тепла в печени, скелетных мышцах, буром жире.

В гипоталамусе находятся эфферентные нейроны, которые влияют на гипофиз, а через него на щитовую железу — процесс высвобождения тиреоидных гормонов, которые разобщают процессы окислительного фосфорилирования, что приводит к высвобождению теплоты.

Соматическая нервная система регулирует тоническое напряжение, произвольную и непроизвольную фазную активность скелетных мышц, т.е. процессы сократительного термогенеза.

Эфферентные пути, идущие от гипоталамуса к а-мотонейронам (тектоспинальный путь, руброспинальный тракт), приводят к появлению терморегуляционного тонуса в скелетных мышцах, а также к формированию дрожи.

Перед выходом на улицу зимой у человека усиление теплопродукции может осуществляться заблаговременно — условно-рефлекторно.

2. При охлаждении человека работа функциональной системы обеспечивает поддержание оптимальной температуря ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплопродукцию. Однако длительное пребывание человека в условиях низкой температуры или очень резкое снижение температуры окружающей среды приводит к гипотермии, в этих условиях превалируют эффекторные механизмы теплоотдачи.

3. Худой замерзнет быстрее, чем тучный, так как жир обладает низкой теплопроводностью и обеспечивает теплоизоляцию, а у худого слой подкожножировой клетчатки тоньше, чем у тучного.

4. Человек замерзнет быстрее в дождливую погоду, чем в сухую, если остальные показатели погодных условий одинаковы, так как увеличение влажности воздуха увеличивает теплоемкость и теплопроводность воздуха, что усиливает теплоотдачу.



Задача 8

На морозе открытые участки кожи человека бледнеют.

Вопросы:

1. Почему открытые участки кожных покровов становятся бледными на морозе?

2. Объясните данный механизм терморегуляции и причину его запуска.

3. Какие периферические рецепторы при этом преимущественно работают?

Ответы:

1. Открытые участки кожных покровов у человека на морозе бледнеют вследствие сужения кожных сосудов.

2. Сужение кожных сосудов на морозе у человека осуществляется активацией норадренергических симпатических нервов, возбуждающих а-рецепторы сосудов, что обеспечивает их сужение.

•

Кровь обладает высокой теплопроводностью, а сужение кожных сосудов перераспределяет содержание крови между ядром и оболочкой тела за счет уменьшения объема крови, находящейся в поверхностных сосудах. Теплоотдача снижается.

Сужение кожных сосудов поддерживается гормонами мозгового вещества надпочечников (адреналином и норадреналином), выделяющимися в этих условиях.

3. На морозе у человека преимущественно работают холодовые рецепторы кожи, располагающиеся по всей поверхности тела. Холодовые рецепторы увеличивают частоту импульсации при повышении температуры. Если температура окружающей среды меняется быстро, то реакция рецепторов будет значительно выше, чем в том случае, если такое же изменение температуры происходит медленно. Холодовые рецепторы располагаются в коже поверхностно, на глубине 0,17 мм. Холодовые рецепторы подразделяются на собственно холодовые (или специфические), реагирующие только на изменение температуры, и тактильно-холодовые (или неспецифические) — механорецепторы.


 

10. ПИЩЕВАРЕНИЕ

Задача 1

Студент находится на экзамене. Он сильно волнуется. Во рту у него пересохло.

Вопрос:

Почему это произошло, и как в этих условиях происходит регуляция образования слюны?

Ответ:

В результате сильного эмоционального переживания активируются симпатическая нервная система и симпатоадреналовая гормональная регуляция, тормозящие образование и выделение жидкой слюны.

Задача 2

Накануне сдачи коллоквиума по разделу «Пищеварение» проголодавшийся студент пошел в буфет поесть. Мысленно повторяя учебный материал, он вспомнил, что в среднем процесс пищеварения проходит

Вопрос:

Почему и за счет каких физиологических механизмов слюноотделение возникает еще до поступления пищи в организм?

Ответ:

Образование и выделение слюны происходит на основе сложного рефлекторного механизма, включающего условный и безусловный компоненты. Такие характеристики пищи, как вид, запах, вкус являются натуральными ее компонентами. А обсуждение еды является условно-рефлекторным стимулом слюнообразования. Благодаря этим механизмам опережающее прием пищи слюнообразование способствует инициации начала пищеварения при поступлении пищи в полость рта: смачивание пищи слюной, пережевывание, проглатывание.



Задача 5

Когда мы едим, мы не смешиваем разные продукты и блюда. Например, во время обеда сначала подается закуска; потом первое — суп, щи и т.д.; затем второе — мясо, рыба с гарниром и т.д.; и, наконец, сладкое, десерт — компот, кисель, мороженое и т.д. В желудке все съеденное перемешивается и превращается в единый пищевой комок.

Вопрос:

Если это так, то почему бы нам не смешать все блюда — первое, второе, третье — в одной большой тарелке и все это не съесть разом?

Ответ:

Голод и пищевое поведение формируются в организме на основе пищевой потребности, т.е. потребности в питательных веществах — белках, жирах, углеводах и пр., необходимых для непрерывного обеспечения метаболизма.

В нормальных условиях существования человека пищевая потребность и ощущение голода проявляют избирательный характер в отношении тех или иных дефицитных для организма пищевых веществ. Имеет место пищевое предпочтение или специфический аппетит, который удовлетворяется выбором для еды определенных продуктов — горьких, сладких, соленых, острых и пр. Благодаря вкусовым рецепторам мы выявляем те или иные специфические пищевые продукты, в которых испытываем потребность. Поэтому при еде мы не смешиваем разные продукты и блюда в одной тарелке.

Если голод сильный и пищевая потребность велика, то избирательности и последовательности в приеме пищевых продуктов не будет. Во время голода человек способен съесть все съедобное вместе и сразу.

Задача 6

Для обеспечения жизнедеятельности все люди должны постоянно удовлетворять свою потребность в питательных веществах (белках, жирах, углеводах, витаминах, солях, микроэлементах и в воде) и используют эти универсальные компоненты пищи. Все эти питательные вещества в тех или иных количествах находятся в разных съедобных продуктах растительного и животного происхождения.

Вопрос:

Тогда почему в одних странах деликатесными, съедобными продуктами являются черви, личинки, насекомые и пр. твари, тогда как в других странах эти живые существа вызывают отвращение, и их не едят?

Ответ:

Характер предпочитаемых пищевых продуктов определяется их наличием в тех или иных странах и континентах, а также местными традициями и привычками.

Отношение к тем или иным видам пищи определяется воспитанием. Все живое — съедобно, поскольку состоит из одних и тех же органических и минеральных веществ. Исключение составляют продукты, содержащие яд. Несъедобными также являются вещества растительного или животного происхождения, по отношению к которым у каждого конкретного вида животных нет пищеварительных ферментов и пищеварительный тракт не приспособлен к их перевариванию.

Задача 7

В среднем процесс пищеварения принятой пищи завершается за 5— 7 ч, по истечению которых питательные вещества всасываются и поступают в кровь.

Вопрос:

Почему именно тогда, когда произойдет процесс всасывания (через 5 ч после последнего приема пищи), человек вновь может захотеть есть?

Ответ:

В обычных, нормальных условиях существования человека чувство голода зависит от разных причин: от регулярности приема пищи (временной режим), от активности рецепторов пустого желудка, от эмоционального состояния человека, от особенности окружающей среды. Чувство голода и прием пищи не зависят от величины питательных констант в крови, которые в нормальных условиях сохраняют относительную стабильность, полностью удовлетворяющую требованиям метаболизма.

Задача 8

Фермент слюны амилаза действует в слабощелочной реакции pH. Однако во рту пища находится короткое время, а в желудке — уже кислая среда.

Вопрос:

Где и когда действует амилаза слюны, расщепляющая крахмал?

Ответ:

В желудке из поступающей пищи формируется пищевой комок, снаружи которого кислая реакция, а внутри комка сохраняется нейтральная, которая позволяет амилазе слюны продолжать воздействовать на крахмал.

Задача 9

Регуляция желудочной секреции осуществляется нервными и гуморальными механизмами. В частности, при поступлении пищи в желудок она воздействует на G-клетки, которые выделяют гастрин.

Вопрос:

Каким образом гастрин усиливает желудочную секрецию?

Ответ:

Гастрин действует как гормон, он выделяется в кровь и с током крови приносится к секреторным железам желудка, вызывая выделение желудочного сока.

Задача 10

Вопрос:

Существуют различные методы исследования функции желудка. Какой из современных методов исследования наиболее полно позволяет определить секреторную и моторную функции желудка?

Ответ:

Гастроскопия. С помощью зонда с волоконной оптикой можно визуально наблюдать все отделы желудка, их сократительную активность, выявить заболевания, определить pH желудочного сока, при необходимости — взять для исследования желудочный сок и микропробу ткани, записать и просмотреть на мониторе увиденную картину состояния желудка.

Задача 11

Вопрос:

Переваренная в желудке пища поступает в двенадцатиперстную кишку через пилорический сфинктер. Что определяет открытие и закрытие пилорического сфинктера?

Ответ:

Открытие и закрытие сфинктера определяется процессом пищеварения в желудке. Открытие сфинктера происходит под действием переваренного в желудке пищевого субстрата, который, воздействуя на механо- и хеморецепторы пилорической части желудка, вызывает открытие сфинктера. При достаточном поступлении пищевого субстрата в двенадцатиперстную кишку происходит закисление ее содержимого и ответное закрытие сфинктера.

Задача 12

Вопрос:

В желчи нет пищеварительных ферментов. Участвует ли она в процессах пищеварения. Каким образом?

Ответ:

Функции желчи в пищеварении многообразны. Она способствует сохранению необходимой слабощелочной реакции в двенадцатиперстной кишке, активизирует поджелудочную липазу, способствует эмульгированию жиров, активизирует перистальтику и влияет на процессы всасывания.

Задача 13

В тонком кишечнике происходят процессы полостного и пристеночного пищеварения, в которых участвуют одни и те же ферменты и пищевой субстрат.

Вопрос:

В чем отличие этих процессов?

Ответ:

Пристеночное пищеварение протекает значительно быстрее. Для ускорения ферментативного процесса необходима встреча молекул фермента и субстрата. Эти условия лучше обеспечиваются непосредственно у стенки кишки в микроворсинках эпителия кишечника, который обладает каталитической функцией.



11. ВЫДЕЛЕНИЕ И РЕГУЛЯЦИЯ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

Задача 1

Определение суточного водного баланса у человека дало следующие результаты: поступление воды с питьем — 1400мл, поступление воды в составе пищевых продуктов — 800мл; потеря воды с мочой — 1500мл, испарение воды с поверхности тела и через легкие — 900мл, потеря воды с калом — 100 мл.

Вопросы:

1. Можно ли на основании этих данных сделать заключение о нарушении водного баланса?

2. Если баланс нарушен, то как должна измениться осмотическая концентрация плазмы крови данного человека?

3. Как изменится диурез в случае повышения осмотической концентрации плазмы крови?

Ответы:

1. В расчетах не учтена метаболическая вода, образующаяся при окислительных процессах в организме. Ее объем — 300 мл в сутки, следовательно, отрицательного водного баланса нет.

2. Однако при отрицательном водном балансе осмотическая концентрация плазмы в крови повышается.

3. Повышение осмотической концентрации плазмы приводит к снижению диуреза для сохранения жидкости в организме.

Задача 2

В условиях температурного комфорта один испытуемый выпивает

0,5л слабоминерализированной воды, другой —0,5л минеральной воды с высоким содержанием солей.

Вопросы:

1. У какого из испытуемых после такой водной нагрузки диурез будет выше?

2. Какие гомеостатические функции почек проявляются при изменении диуреза после водной нагрузки?

Ответ:

1. Всасывание солей из желудочно-кишечного тракта в кровь приведет к повышению осмотической концентрации плазмы крови, активации гипоталамических осморецепторов, увеличению выделения вазопрессина, задержке жидкости в организме и уменьшению диуреза у второго испытуемого. Водная нагрузка слабо-минерализированной жидкостью у первого испытуемого вызовет увеличение диуреза.

2. Задержка жидкости в организме после приема воды с высоким содержанием солей отражает вклад почек в деятельность функциональной системы поддержания такого гомеостатического показателя, как осмотическое давление плазмы крови. Увеличение диуреза после приема слабоминерализированной воды отражает, в первую очередь, участие почек в поддержании качества воды в организме, в частности, объема внеклеточной жидкости.

Задача 3

При заболеваниях почек, сопровождающихся повышением проницаемости почечного фильтра, развиваются отеки. Отеки могут наблюдаться также при длительном голодании.

Вопросы:

1. Какие силы обеспечивают обмен жидкости между кровью и тканями в микроциркуляторном русле?

2. Какие вещества проходят и не проходят через почечный фильтр в норме?

3. Каковы механизмы развития отеков при голодании и повышении проницаемости почечного фильтра?

Ответы:

1. Обмен жидкости между кровью и тканями обеспечивается в основном благодаря взаимодействию гидростатического давления крови, которое способствует выходу жидкости из сосудистого русла, и коллоидно-осмотического давления (КОД) плазмы, обеспечивающего возвращение жидкости в сосудистое русло.

2. При нормальных процессах фильтрации в почечном тельце в первичную мочу свободно проходят все вещества плазмы крови за исключением белков, которые почечный фильтр пропускает в очень незначительном количестве.

3. Как при длительном голодании, так и при потере белков через почечный фильтр при повышении его проницаемости, снижается концентрация белков в плазме крови, уменьшается КОД, что нарушает баланс между выходом жидкости плазмы в ткани и возвращением в кровеносное русло в пользу первого, что приводит к развитию отеков.

Задача 4

Внутривенное введение пациенту изотонического раствора глюкозы привело к развитию симптомов повышения внутричерепного давления, характерных для гипотонической гипергидрации.

Вопросы:

1. Что такое гипотоническая гипергидрация?

2. Почему указанное состояние развилось при введении изотонического раствора глюкозы?

3. Разовьется ли гипотоническая гипергидрация при введении изотонического раствора натрия хлорида?

Ответы:

1. Введение в кровь гипотонических растворов приводит к тому, что вода переходит по осмотическому градиенту во внутриклеточное водное пространство — развивается гипотоническая гипергидрация.

2. При внутривенном введении изотонического раствора глюкозы последняя уходит из крови в клетки печени и скелетных мышц, образуя осмотически неактивный гликоген, что приводит к снижению осмотической концентрации плазмы крови и развитию гипотонической гипергидрации.

3. Для предупреждения развития гипотонической гипергидрации изотонический раствор глюкозы следует вводить вместе с раствором NaCl.

Задача 5

Во время ночного сна скорость мочеобразования, как правило, уменьшена, а образующаяся моча более сконцентрированная, чем днем.

Вопросы:

1. Как изменится величина артериального давления во время сна?

2. Какой гормон может оказывать влияние на сосудистый тонус и на процессы мочеобразования?

3. Каковы причины указанной особенности работы почек ночью? Ответы:

1. Во время ночного сна происходит снижение артериального давления.

2. Вазопрессин (АДГ), взаимодействуя с рецепторами типа VI в сосудах, может вызывать их сужение, а взаимодействуя с рецепторами типа V2 в почках — усиление реабсорбции воды и снижение диуреза.

3. При снижении среднего АД на 5 % или более секреция вазо-прессина несколько увеличивается, что и приводит к снижению количества и повышению концентрации мочи.



Задача 6

У двух обследуемых с выраженной полиурией осмотическая концентрация мочи утренней порции составляет 280мосмолъ/л и 250мосмолъ/л. Через час после подкожного введения 5 единиц водного раствора вазо-прессина осмотическая концентрация мочи составила 280мосмолъ/л и 600мосмолъ/л соответственно, т.е. у первого обследуемого осмотическая концентрация мочи не изменилась, а у второго — увеличилась. Вопросы:

1. Где вырабатывается и выделяется гормон вазопрессин?

2. Какие органы являются мишенью для вазопрессина?

3. Каковы возможные причины полиурии у обоих обследуемых? Ответы:

1. Вазопрессин (АДГ) синтезируется как прогормон в нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса, транспортируется по аксонам в заднюю долю гипофиза и выделяется при деполяризации нейрона.

2. Вазопрессин обладает вазоконстрикторным действием, взаимодействуя с рецепторами типа VI в сосудах, и усиливает реабсорбцию воды в собирательных трубочках, взаимодействуя с рецепторами типа V2.

3. Осмотическая концентрация мочи, сопоставимая с осмотической концентрацией плазмы крови на фоне водной депривации,

свидетельствует о неспособности почек концентрировать мочу. Концентрирование мочи в собирательных трубочках регулируется вазопрессином, следовательно, у обоих обследуемых недостаточно проявляются эффекты данного гормона — наблюдаются симптомы несахарного диабета. После введения вазопрес-сина у второго обследуемого концентрационная способность почек восстанавливается, следовательно, несахарный диабет является центральным и связан с недостаточной выработкой данного гормона вследствие, например, черепно-мозговой травмы. У первого обследуемого несахарный диабет является нефрогенным и вызван отсутствием реакции собирательных трубочек на АДГ, например, на фоне лечения психического заболевания солями лития.



Задача 7

Введение экспериментальному животному во внутреннюю сонную артерию гипертонического раствора натрия хлорида стимулировало секрецию вазопрессина, а введение гипертонического раствора мочевины — нет.

Вопросы:

1. Как регулируется секреция вазопрессина?

2. Одинакова ли проницаемость клеточных мембран для натрия и мочевины?

3. Как объяснить различные эффекты введения гипертонических растворов указанных веществ?

Ответы:

1. Гипотеза, объясняющая механизм активации гипоталамических осморецепторов, исходит из того, что при повышении осмотической концентрации плазмы крови создается осмотический градиент между внеклеточным и внутриклеточным водными пространствами. Вода выходит из осморецепторных клеток, объем последних уменьшается, что приводит к их активации. Активация осморецепторов приводит к увеличению выделения вазопрессина, что и наблюдается при введении раствора NaCl.

2. Биологические мембраны более проницаемы для мочевины, чем для натрия хлорида.

3. Мочевина легко проникает через биологические мембраны внутрь клеток, что приводит к входу, а не выходу воды из осморе-

цепторных клеток. Объем осморецепторных клеток не уменьшается, а увеличивается, активации осморецепторов не происходит, следовательно, нет и увеличения выделения вазопрессина.

Задача 8

У обследуемого на фоне повышенного артериального давления (АД) обнаружено сужение одной из почечных артерий.

Вопросы:

1. Какое вещество выделяется в почке при снижении почечного кровотока?

2. В данном случае более предпочтительны для снижения АД вещества, оказывающие сосудорасширяющее действие, например, блокаторы а-адренорецепторов или же ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента (АПФ)?

3. Какие еще причины могут привести к уменьшению почечного кровотока?

Ответы:

1. При сужении почечной артерии снижается почечный кровоток, что приводит к выделению ренина и активации ренин-ангиотен-зиновой системы.

2. Следовательно, можно ожидать, что применение ингибитора АПФ даст более выраженный гипотензивный эффект по сравнению с сосудорасширяющими препаратами, например, а-адрено-блокаторами.

3. К снижению почечного кровотока может привести, например, уменьшение объема циркулирующей крови (ОЦК) на фоне крово-потери в сочетании с сужением приносящих сосудов почечного тельца на фоне активации симпатоадреналовой системы при боли, сопровождающей травму.

Задача 9

Экспериментальное животное (крыса) находится в клетке, где имеется свободный доступ к корму и воде. Животному введена микродоза ангиотензина II в боковые желудочки мозга.

Вопросы:

1. Какое поведение животного можно будет наблюдать?

2. Какие клинические ситуации могут привести к повышению уровня эндогенного ангиотензина II в плазме крови и ликворе?

Ответы:

1. Проявится питьевое поведение экспериментального животного, поскольку ангиотензин II обладает непосредственным дипсоген-ным эффектом благодаря взаимодействию с ангиотензиновыми рецепторами (II типа) гипоталамического «центра жажды».

2. Повышение уровня ангиотензина II может быть связано с уменьшением объема циркулирующей крови в результате кровотечения, потери жидкости через желудочно-кишечный тракт при рвоте, диарее, обезвоживании организма в жару.

Задача 10
У трех обследуемых определены следующие показатели:

Вопросы:

1. Какой из обследуемых предположительно гипергидратирован, какой находится в состоянии водного равновесия, и какой относительно обезвожен?

2. У какого из обследуемых осмотическая концентрация мочи выше, чем осмотическая концентрация плазмы крови?

3. В каком отделе нефрона происходит окончательное концентрирование мочи, как регулируется этот процесс?

Ответы:

1. Почки поддерживают количество воды в организме. При водной нагрузке (гипергидратации) усиливается образование разведенной (гипоосмотичной по отношению к плазме крови) мочи, при относительном дефиците воды — образование мочи снижается и моча становится более концентрированной. Таким образом, обследуемый 1 находится в состоянии водного равновесия; обследуемый 2 гипергидратирован, обследуемый 3 испытывает дефицит воды.

2. У обследуемого 3 осмотическая концентрация мочи 600 мосмоль/л, осмотическая концентрация плазмы крови в норме около 300 мосмоль/л.

3. Окончательное концентрирование мочи происходит в собирательных трубочках, проходящих через мозговое вещество почки. Реабсорбция воды в собирательных трубочках регулируется, в первую очередь, вазопрессином, который, взаимодействуя с рецепторами типа V2, способствует встраиванию водных каналов (аквапоринов типов 2 и 4) в апикальные и базальные мембраны эпителиальных клеток собирательных трубочек.



Задача 11

В эксперименте на животном область мозгового вещества почек была подвергнута избирательному охлаждению.

Вопросы:

1. Как охлаждение отразится на составе вторичной мочи?

2. Как охлаждение отразится на количестве вторичной мочи? Ответы:

1. Реабсорбция натрия в прямых канальцах и петле Генгле нефрона, проходящих через мозговое вещество почки, включает процессы его активного транспорта с участием Na+/K+-HacocoB. Следовательно, охлаждение мозгового вещества почки приведет к уменьшению реабсорбции натрия и снижению секреции калия.

2. Уменьшение выхода натрия в межклеточную жидкость мозгового вещества почки снизит ее концентрационную способность, поскольку повышенная осмотическая реакция межклеточной жидкости мозгового вещества необходима для выхода воды из собирательных трубочек. Следовательно, количество вторичной мочи увеличится.
Задача 12

Находящиеся в плазме крови вещества при прохождении крови через почки:

Вопросы:

1. У какого из указанных веществ почечный клиренс предположительно наименьший, а у какого наибольший?

2. Какое из веществ будет быстрее выводиться из плазмы крови?

3. Если концентрация фармакологического препарата (например, антибиотика) должна поддерживаться в плазме крови на постоянном уровне, какой почечный клиренс — высокий или низкий — должен быть у данного препарата?

Ответы:

1. Почечный клиренс — это гипотетический объем плазмы, из которого почка в единицу времени полностью удаляет какое-либо вещество. Клиренс тем выше, чем больше вещества, содержащегося в плазме крови, переходит в мочу В наибольшей степени кровь будет очищаться от вещества, которое фильтруется, не реабсорбируется и секретируется, меньше всего — от фильтрующегося и реабсорбирующегося вещества.

2. Быстрее всего плазма крови очищается от вещества, имеющего высокий почечный клиренс.

3. Относительно постоянная концентрация в плазме крови будет поддерживаться при приеме препарата, имеющего низкий почечный клиренс.



Задача 13

Известно, что у вещества А почечный клиренс равен 56 %, у вещества В — 99%.

Вопросы:

1. Какое из них можно применить для оценки величины почечного кровотока?

2. Какой еще показатель необходимо знать для расчета почечного кровотока?

3. Какова объемная скорость кровотока через почки?

Ответы:

1. Клиренс, равный 99 %, говорит о том, что плазма крови практически полностью очищается от вещества, проходя через почки, т.е. клиренс равен величине плазматока. Таким веществом является парааминогиппуровая кислота, которая свободно фильтруется, секретируется с помощью переносчика органических кислот в проксимальных канальцах, но не реабсорбируется в пределах нефрона.

2. Для расчета почечного кровотока нужно знать еще величину ге-матокрита.

3. Через почки проходит около 20 % объемного кровотока, т.е. около 1 л/мин.

12. АНАЛИЗАТОРЫ

Задача 1

На экспертизу привезли человека, который утверждал, что не слышит звуков. Однако анализ ЭЭГ, зарегистрированной от височных областей коры мозга, помог отвергнуть ложное утверждение обследуемого.

Вопросы:

1. Что увидел врач на ЭЭГ при включении звонка?

2. Почему врач регистрировал ЭЭГ от височных областей мозга?

3. Волны какой частоты и амплитуды появились на ЭЭГ при включении звонка?

Ответы:

1. Реакцию десинхронизации.

2. Корковый отдел слухового анализатора локализируется в височной доле коры (поля 41, 42).

3. Бета-волны: амплитуда 25 мкВ, частота 14—30 Гц.

Задача 2

Обездвиженной эфирным наркозом лягушке произвели одностороннее разрушение полукружных каналов с левой стороны. После того, как лягушка оправилась от наркоза, ее опустили в ванночку с водой.

Вопросы:

1. В какую сторону будет плавать лягушка?

2. В состав какого анализатора входят полукружные каналы?

3. Что является специфическим раздражителем для рецепторов полукружных каналов?

4. Как можно охарактеризовать основные функции вестибулярного аппарата?

Ответы:

1. В сторону разрушенных полукружных каналов (влево).

2. В состав вестибулярного анализатора.

3. Угловое ускорение в начале и в конце вращательных движений («моментальная угловая скорость»).

4. Вестибулярная сенсорная система:

а) информирует ЦНС о положении головы и ее движениях;

б) обеспечивает поддерживание позы (вместе с двигательными ядрами ствола и мозжечка);

в) обеспечивает ориентацию в пространстве (корковый отдел — постцентральная извилина).

 

Задача 3

Если лягушку поместить на стол, ритмически наклоняющийся каждые 5 с, животное будет делать компенсаторные движения, направленные на сохранение нормальной пространственной ориентации. Эти компенсаторные движения продолжаются в течение длительного времени, не затухая. В основном эта реакция опосредована через полукружные каналы. Однако если перерезать зрительный нерв, реакция затухает.

Вопросы:

1. Какой механизм распространения возбуждения в ЦНС лежит в основе указанного явления?

2. Как называются зоны коры головного мозга, в которые поступают возбуждения от разных анализаторов?

3. Может ли стимуляция в сфере одной сенсорной модальности влиять на чувствительность другой?

Ответы:

1. Дивергенция и конвергенция.

2. Ассоциативные области коры.

3. Да. Ассоциативные области занимают около 80 % всей поверхности коры больших полушарий. Нейроны ассоциативных областей коры обладают мультисенсорными функциями. Здесь происходит интеграция различной сенсорной информации. Ассоциативная кора окружает проекционную зону, обеспечивая взаимосвязь между различными анализаторными системами.

 

Задача 4

Если надеть на испытуемого призматические очки, то в зрительном поле произойдет кажущееся смещение объективов. Это приведет к различным нарушениям сенсомоторной координации: например, человек не сможет точно положить палец на предмет, который он видит. Однако если носить очки достаточно долго, то произойдет перестройка, и приблизительно через несколько часов ошибки такого рода почти полностью исчезают.

Вопросы:

1. Какой отдел анализатора играет основную роль в такой перестройке?

2. Принимают ли участие в этом процессе другие области коры головного мозга?

3. Какой механизм лежит в основе указанной перестройки? Ответы:

1. Центральный (корковый) отдел зрительного анализатора.

2. Да. Ассоциативные области коры.

3. Обучение происходит под влиянием обратной афферентации от «результата».

 

Задача 5

В связи с причастностью отдельных областей коры больших полушарий к выполнению специализированных функций, при их локальном поражении наблюдаются соответствующие расстройства. К врачу обратились три пациента со следующими формами расстройства: У 1-го пациента — неузнавание при рассмотрении известных ему предметов; у 2-го пациента — неузнавание знакомых звуков; у 3-го пациента — неузнавание предметов при их ощупывании.

Вопросы:

1. Какие доли мозга поражены у этих пациентов?

2. Где формируется процесс узнавания в зрительном, слуховом и тактильном анализаторах?

3. За счет какого свойства корковых центров анализаторов возможно частичное восстановление функций при локальном повреждении коры больших полушарий головного мозга?

Ответы:

1. Поражены:

— у 1-го пациента — затылочные доли коры больших полушарий;

— 2-го пациента — височные доли;

— 3-го пациента — верхняя теменная доля.

2. В центральном (корковом) отделе анализатора с участием ассоциативных зон коры.

3. За счет пластичности. Нейроны корковых центров анализаторов обладают способностью к перестройкам и обеспечивают частичное восстановление утраченной функции при локальном повреждении коры головного мозга.

Задача 6

Человек длительное время находился в условиях постепенного и медленного снижения температуры окружающей среды. Он не испытывал ощущения холода, но произошло обморожение конечностей.

Вопросы:

1. Какие параметры изменения температурного воздействия являются необходимыми для появления соответствующего температурного ощущения?

2. Почему чувствительность холодовых рецепторов была снижена?

3. Дайте физиологическую интерпретацию описанному отсутствию ощущения холода при наличии обморожения.

Ответы:

1. Определенная скорость изменения температурного режима воздействия и температурный градиент (изменение температуры должно быть не менее чем на 0,5 °С).

2. Терморецепторы адаптировались при длительном воздействии постоянного температурного раздражителя.

3. В основе механизма развития адаптации рецепторов лежит изменение проницаемости мембраны рецепторов для Na+, из-за чего повышается пороговый уровень деполяризации, и чувствительность рецепторов снижается.

 

Задача 7

Человек обратился к врачу с жалобами на боль в левой руке, лопатке, эпигастральной области. После сбора анамнеза и осмотра больной был направлен на обследование к кардиологу.

Вопросы:

1. Почему при заболевании сердца человек может ощущать боль в указанных областях?

2. Каков механизм отраженной боли?

3. По каким волокнам передается ноцицептивная афферентация? Ответы:

1. За счет «отраженной боли».

2. Отраженная боль охватывает участки периферии, иннервируемые тем же сегментом спинного мозга, что и затронутый внутренний орган (ноцицетивная стимуляция). Одна из причин отраженной боли — конвергенция ноцицептивных афферентов от

кожи и внутренних органов на одних и тех же нейронах, дающих начало восходящим ноцицептиным трактам (спиноталамические). Другая причина — ветвление первичных ноцицептивных афферентов в спинальных нервах с образованием двух или более коллатералей, так что одно волокно иннервирует и поверхностную, и внутреннюю структуру.

3. В передаче ноцицептивной афферентации участвуют два типа волокон (высокопороговых):

а) тонкие миелинизированные (А5). Скорость проведения возбуждения — 2,5—20 м/с.

б) немиелинизированные (С). Скорость проведения возбуждения в среднем 1 м/с (< 2/5 м/с).



 

13. ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Задача 1

На опыты по изучению пищевых условных рефлексов привели двух собак. Перед началом опыта одна из них выпила большое количество воды. Затем началось исследование. Вначале у обоих собак пищевые условные рефлексы протекали нормально. Но через некоторое время у собаки, пившей воду, пищевые условные рефлексы исчезли. Никаких случайных внешних воздействий отмечено не было.

Вопросы:

1. Какой процесс в ЦНС вызвал исчезновение пищевых условных рефлексов?

2. Как называется данный процесс в данной ситуации?

3. Какой фактор вызвал исчезновение условных рефлексов? Ответы:

1. Процесс торможения.

2. Внешнее торможение.

3. Позыв к мочеиспусканию.

 

Задача 2

Для проверки предположения о наличии у животного цветового зрения провели следующий эксперимент. Вырабатывали пищевой условный рефлекс на свет зеленой лампы мощностью 150 Вт. Результат был положительный.

Вопросы:

1. К какому виду торможения относится дифференцировочное торможение?

2. Можно ли утверждать о наличие у животного цветового зрения?

Ответы:

1. Дифференцировочное торможение относится к внутреннему торможению.

2. Однозначно нельзя, так как животное может различать лампы по яркости.

 

Задача 3

У собаки выработали условный пищевой рефлекс (выделение слюны) на условный раздражитель в виде светящегося круга. При включении раздражителя в виде светящегося эллипса также выделялась слюна (пища не предъявлялась). После нескольких включений светящегося эллипса слюна перестала выделяться.

Вопросы:

1. Что произошло с условным рефлексом при включении светящегося эллипса?

2. Можно ли восстановить условный рефлекс при включении светящегося эллипса.

3. Как изменится поведение собаки, если постепенно светящийся эллипс приближать по форме к светящемуся кругу?

Ответы:

1. Условный эффект при включении эллипса затормозился.

2. Если после включения эллипса давать животному пищу, то условный эффект восстановится.

3. У собаки может возникнуть срыв высшей нервной деятельности.

 

Задача 4

У собаки выработан пищевой условный рефлекс на световой раздражитель в камере с двусторонним подкреплением. С одной стороны в камеру подавалась вода, а с другой стороны подавалась пища. Вопросы:

1. В какую сторону и в зависимости от чего побежит собака при включении условного раздражителя?

2. Как называется состояние мозга, которое формирует соответствующее поведение?

3. Как изменится поведение экспериментальной собаки при появлении рядом другой собаки?

Ответы:

1. Собака побежит к еде или к воде в зависимости от мотивации голода или жажды.

2. Состояние мозга, формирующее поведение, называется мотивацией.

3. При появлении другой собаки у экспериментального животного возникнет ориентировочно-исследовательская реакция.

 

Задача 5

Собака в течение суток не получала пищу и воду. Затем ее ввели в комнату, в одном углу которой для нее была приготовлена пища, а в другом — вода.

Вопросы:

1. Каково наиболее вероятное поведение животного?

2. Какая мотивация будет доминировать и почему?

Ответы:

1. Собака прежде всего отправится к чашке с водой.

2. Мотивация жажды будет доминирующей, так как при жажде возникает опасность изменения осмотического давления плазмы крови.
 

Задача 6

Студент посетил все лекции, успешно сдавал зачеты и на экзамене получил отличную оценку.

Вопросы:

1. Какое состояние возникло у студента после сдачи экзамена?

2. Каков системный механизм возникновения данного состояния?

Ответы:

1. У студента возникла положительная эмоция.

2. Процесс согласования в аппарате акцептора результата действия.

 

Задача 7

Студента утром разбудил будильник, и он рассказал, что видел сон. Вопросы:

1. В какую стадию сна проснулся студент?

2. Что характерно для этой стадии сна?

3. Как эту стадию сна можно обнаружить у спящего человека? Ответы:

1. Студент проснулся в парадоксальную стадию сна.

2. В эту стадию сна человек видит сны.

3. Парадоксальную стадию сна можно обнаружить при регистрации ЭЭГ, когда появляется Р-ритм.

 

Задача 8

Человек в результате травмы головы потерял способность предвидения будущих событии.

Вопросы:

1. Какая стадия системной архитектоники психической деятельности нарушена?

2. Где локализуется в мозге механизм предвидения?

Ответы:

1. Нарушено формирование акцептора результатов действия.

2. Механизм предвидения является функцией целого мозга.
 

Задача 9

У человека в результате травмы головы поражено левое полушарие головного мозга.

Вопросы:

1. Какие функции при этом нарушаются?

2. Какие центры расположены в левом полушарии у правшей? Ответы:

1. Нарушаются речь и движения правых конечностей.

2. Центр речи.

 

Задача 10

Человек в результате травмы головы потерял способность адекватно оценивать результаты деятельности.

Вопросы:

1. Как обозначается механизм оценки результатов деятельности?

2. Где локализуется механизм оценки результатов деятельности? Ответы:

 

Задача 11

Человек в результате травмы головы потерял способность адекватно оценивать обстановку.

Вопросы:

1. Какая стадия системной архитектоники психической деятельности нарушена?

2. Где локализуется механизм оценки ситуации?

Ответы:

1. Афферентный синтез.

2. Механизм оценки является функцией целого мозга.

содержание      ..     1      2      3