При легком отравлении угарным газом человек почувствовал слабость, головокружение, сердцебиение.
Вопросы: 1. Каков механизм подобных явлений? 2. Как при этом изменяется кислородная емкость крови? 3. Как избавить пострадавшего от этих симптомов без лекарственных препаратов?
При заболевании гриппом у человека происходят изменения параметров гомеостаза. Одной из первых меняется температура тела.
Вопросы: 1. Как изменится количество оксигемоглобина? 2. Как изменятся параметры внешнего дыхания? 3. Изменится ли кривая диссоциации оксигемоглобина?
Тема: Обмен веществ
(5) Испытуемый сидит на стуле, т.е. находится в состоянии относительного покоя. В течение 5 минут он вдыхает атмосферный воздух и выдыхает в мешок Дугласа. После этого измеряют объем выдохнутого воздуха и с помощью газоанализатора определяют его газовый состав.
Известно, что в атмосферно воздухе содержится 20,96% О2 и 0,03% СО2. В выдыхаемом воздухе было обнаружено 17,5% О2 и 3,0% СО2. В течение 5 минут испытуемый выдохнул 30 л воздуха.
Допускаемые упрощения: Содержание О2 в атмосферном воздухе принять равным 21%, содержанием СО2 атмосферного воздуха пренебречь. Объем вдыхаемого воздуха принять равный объему выдыхаемого воздуха. Влияние температуры, давления и влажности окружающей среды на объемы содержащихся газов не учитывать.
Вопросы: 1. Рассчитайте энергозатраты испытуемого. 2. Как изменится: расход О2, выделение СО2 и величина ДК при физической нагрузке? 3. Как изменится энергозатраты при физической работе?
Таблица: Соотношение дыхательного коэффициента (ДК) и калорического эквивалента кислорода (КЭК)
|
ДК |
0,81 |
0,82 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,89 |
0,9 |
0,91 |
|
КЭК (ккал/л) |
4,813 |
4,825 |
4,838 |
4,850 |
4,863 |
4,876 |
4,887 |
4,900 |
4,912 |
4,924 |
4,936 |
(5) У испытуемого во время физической нагрузки методом непрямой калометрии определяют уровень энергозатрат. С помощью спирометаболографа зарегистрировали потребление О2. Известно, что ДК у испытуемого составляет 0,91.
Вопросы: 1. Определите по спирограмме №1 потребление О2 за 1 мин. 2. Рассчитайте энергозатраты испытуемого за 2 часа физической работы. 3. Перечислите методы калометрии. 4. Можно ли рассчитать энергозатраты по объему выделенного СО2? По какому показателю рассчитывать предпочтительнее: по объему поглощенного О2 или по объему выделенного СО2?
Таблица: Соотношение дыхательного коэффициента (ДК) и калорического эквивалента кислорода (КЭК)
|
ДК |
0,81 |
0,82 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,89 |
0,9 |
0,91 |
|
КЭК (ккал/л) |
4,813 |
4,825 |
4,838 |
4,850 |
4,863 |
4,876 |
4,887 |
4,900 |
4,912 |
4,924 |
4,936 |
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?
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.
Для нормальной жизнедеятельности человека необходим полноценный пищевой рацион. Суточные энергозатраты обследуемого пациента составили 2700 ккал. В состав его пищевого рациона входит 120 г белков, ПО 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?
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 70мм рт. 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?
Человек, 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?
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?
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.
Тема: Терморегуляция
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?
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?
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.
Обнаженный человек сидит на стуле, т.е. находится в состоянии относительного покоя, температура окружающей среды составляет 21˚С. Средняя температура тела человека постоянна. Известно, что в таких условиях процессы теплопродукции и теплоотдачи уравновешенны. У данного человека в указанных условиях теплоотдача осуществляется следующим образом: излучение составляет 60%, испарение – 22%, конвекция – 15%, теплопроводность – 3%.
Вопросы: 1. Как изменится соотношения между различными видами теплоотдачи при осуществлении человеком физической работы? 2. Как изменится соотношение между различными видами теплоотдачи, если температура окружающей среды повысится? 3. Какие факторы внешней среды и каким образом влияют на виды и интенсивность теплоотдачи?
Человек в дождливую погоду при температуре окружающей среды 5˚С в течение 40 минут ожидает на остановке автобус.
Вопросы: 1. Охарактеризуйте теплоотдачу у данного человека во время ожидания транспорта. 2. Как изменится теплопродукция у данного человека? 3. В какую погоду человек замерзнет быстрее: в дождливую или сухую, если остальные погодные условия одинаковы?
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.
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?
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 эффекторные процессы при этом преобладают? 3. Изменится ли уровень основного обмена у данного человека при регулярном посещении финской сауны?
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?
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?
Тема: Пищеварение
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?
Накануне сдачи коллоквиума по разделу «Пищеварение» проголодавшийся студент пошел в буфет поесть. Мысленно повторяя учебный материал, он вспомнил, что в среднем процесс пищеварения проходит за 5 часов, по истечению которых питательные вещества, полученные с пищей, поступят в кровь.
Вопрос: Почему же, подумал студент, в течение 10 мин он оказался уже сытым, а когда через пять часов произойдет процесс всасывания, он вновь захочет есть?
Живут два сросшихся «сиамских» близнеца, имеющих общую систему кровообращения. Один из них играет и есть не хочет, а другой плачет и просит его покормить.
Вопрос: Как это объяснить?
Хорошо известно, что когда высшие животные и человек голодны, то у них возникает слюноотделение при виде пищи, ее приготовлении, при восприятии запаха вкусно приготовленной еды и при обсуждении ее, т.е. раньше, чем пища попадет в рот.
Вопрос: Почему и за счет каких физиологических механизмов слюноотделение возникает еще до поступления пищи в организм?
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?
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?
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?
Фермент слюны амилаза действует в слабощелочной реакции рН. Однако во рту пища находится короткое время, а в желудке — уже кислая среда.
Вопрос: Где и когда действует амилаза слюны, расщепляющая крахмал?
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?
Существуют различные методы исследования функции желудка.
Вопрос: Какой из современных методов исследования наиболее полно позволяет определить секреторную и моторную функции желудка?
Переваренная в желудке пища поступает в двенадцатиперстную кишку через пилорический сфинктер.
Вопрос: Что определяет открытие и закрытие пилорического сфинктера?
В желчи нет пищеварительных ферментов.
Вопрос: Участвует ли она в процессах пищеварения. Каким образом?
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?
Рефлекторный акт глотания возникает при раздражении локализованных в слизистой корня языка и лотки чувствительных окончаний пар черепных нервов – языкоглоточный и блуждающего. Центр глотания расположен в продолговатом мозге. Возбуждение к мышцам, обеспечивающим глотание, идет по эфферентным волокнам тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов.