Контрольная работа по "Физиологии человека и животных"

Гладкие мышцы позвоночных построены из веретенообразных одноядерных мышечных волокон.  Данный вид мышц имеет нестабильный мембранный потенциал, который поддерживает мышцы в состоянии постоянного частичного сокращения – тонуса – гладкая мускулатура обнаруживает большие различия в тонусе; она может быть почти расслабленной или сильно сократившейся.  
           Сердце у позвоночных построено из вытянутых одноядерных мышечных клеток - кардиомиоцитов, обладающих поперечной исчерченностью. Важной особенностью строения мышцы сердца  является то, что кардиомиоциты связаны между собой низкоомными электрическими контактами – нексусами.

Электрическое раздражение любой  точки сердца в силу этих связей  вызывает электрическую и сократительную реакцию всех его мышечных клеток. Поэтому сердце (в отличии от скелетной мышцы) отвечает на электрическое раздражение как единица по правилу «все или ничего». Потенциал действия кардиомиоцитов предсердий имеет большую длительность, чем в скелетно- мышечных волокнах.

Мышцы сердца сокращаются гораздо  медленнее скелетных мышц. Каждое биение сердца представляет собой одиночное сокращение. Сердечная мышца имеет длительный рефрактерный период, т. е. следующий за раздражением период, во время которого она не может отвечать ни на какое другое раздражение. Поэтому сердечная мышца не способна к тетанусу, так как одно одиночное сокращение не может следовать за другим достаточно быстро, чтобы поддерживать ее в состоянии сокращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 88: Что  произойдёт с эритроцитами (гемолиз, сморщивание, набухание или останутся  без изменений) в следующих растворах: 1) NaCl 0,2%; 2)NaCl 0,9%; 3)NaCl 0,7% ;4) раствор Рингера + 8% белка; 5) NaCl 30%? Ответы поясните.

 

1)0,2 % раствор NaCl – гипотонический раствор, осмотическое давление внутри эритроцитов выше, чем в окружающем растворе, и вода из раствора поступает внутрь эритроцитов, вызывая увеличение их объема, разрыв оболочки и выход гемоглобина в плазму (лаковая кровь). Этот так называемый осмотический гемолиз. Эритроциты устойчивы до 0,42 – 0,48% NaCl, а гемолиз наступает при 0,3 – 0,34% NaCl

 

2) 0,9% раствор NaCl – изотонический раствор (физиологический) и осмотическое давление в нём равно таковому в эритроцитах. В изотоническом растворе  эритроциты сохраняют свой объем. Изменений не наблюдается.

 

3)0,7% раствор NaCl – раствор гипотонический. Осмотическое давление в эритроците больше, чем в растворе. Происходит поступление воды во внутрь эритроцитов. Но т.к. гипотония небольшая, они не разрушаются, а лишь набухают и несколько увеличиваются в размерах.

 

4) Раствор Рингера + 8% белка – в состав которого входят хлорид натрия (8 г), хлорид калия (0,1 г), хлорид кальция (0,075 г), бикарбонат натрия (0,1 г) и би-дистиллированная вода (до 1000 мл). Это изотонический раствор, свободный от побочных реакций, близкий по составу к плазме крови. Но из-за отсутствия коллоидов (белков) раствор Рингера неспособен на длительное время задерживать воду в крови — вода быстро выводится почками и переходит в ткани. Важнейшей составной частью плазмы являются белки, содержание которых составляет 7—8% от массы плазмы. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду. Т.о. если в раствор Рингера будет добавлено ещё и 8% белка, то вода не будет переходить в ткани, а будет задерживаться в крови, поддерживая нормальное давление. Следовательно – эритроциты без изменений.

 

5) 30 % раствор NaCl – раствор гипертонический и осмотическое давление в растворе больше чем в эритроцитах, из–за чего происходит выход воды из эритроцитов. Они теряют воду, сморщиваются.

 

 

 

 

Задача № 114: Вычислите, какую работу выполняет левый желудочек сердца взрослого человека в покое за 1 сутки.

При каждом сокращении сердца человека левый и правый желудочки изгоняют соответственно в аорту и легочной ствол примерно по 70-75 мл крови. Если организм находится в состоянии покоя, то объём для левого и правого желудочков одинаков и называется систолическим или ударным.

 

Умножив систолический объём на число  сокращений в 1 мин, можно вычислить  минутный объём. Он составляет в среднем 4,5-5,0 л.

В сутках 24 часа, это 1440 минут.

Значит:

1440 х 4,5 л=6480 л/сутки и 1440 х 5,0 л=7200 л/сутки

Ответ: левый  желудочек сердца за сутки изгоняет 6480—7200 л.

 

 

Задача № 134: Вычислите величину альвеолярной вентиляции при условии, что минутный объём дыхания равен 8 л, объём «мёртвого» пространства 150 мл, дыхательный объём 250 мл.

Легочная вентиляция – это тот объем воздуха, который поступает в лёгкие за единицу времени (чаще за 1 минуту).

Вентиляция – это дыхательный объем умноженный на частоту дыхательных циклов. При этом в легочном газообмене участвует лишь та часть воздуха, которая достигает альвеол, а не весь вентилируемый воздух.

Кроме того, на вентиляцию так называемого мертвого пространства приходится примерно ¹/₃ дыхательного объема покоя. Мёртвое пространство заполнено воздухом, который непосредственно не участвует в газообмене и лишь перемещается в просвете воздухоносных путей при вдохе и выдохе. Обмен газов в легких обеспечивает альвеолярная вентиляция. Таким образом, альвеолярная вентиляция – представляет собой легочную вентиляцию за вычетом вентиляции мертвого пространства.

В нашей  задаче: минутный объём дыхания равен 8л, объём «мёртвого» пространства 150 мл, дыхательный объём 250мл.

Вычислим частоту дыхания:

8000мл/250мл=32 вдоха.

На вентиляцию «мёртвого пространства» приходится:

32  х 150мл = 4800мл /мин

Итого, величина альвеолярной вентиляции будет ровна:

 8000-4800= 3200 мл/мин.

 

Задача № 154: Одинаково  ли количество желудочного сока, отделяемого  при виде пищи, при акте еды и  после него, т.е. при попадании  пищи в желудок? Ответы поясните.

 

Секреция желудочного сока происходит не постоянно, а только в связи с приемом пищи. Кроме того, сок может выделяться уже при виде, запахе и даже при разговоре о еде, а не только при попадании пищи в рот или в желудок. При этом неприятный запах или вид пищи может уменьшить или полностью прекратить выделение сока.

Количество желудочного сока, отделяемого  при виде пищи, при акте еды и  после него не одинаково. В зависимости  от места действия раздражителя выделяют 3 фазы в регуляции желудочной секреции:

1. Мозговую
2. Желудочную
3. Кишечную

Мозговая фаза осуществляется на основе комбинирования условного (вид пищи, запах) и безусловного рефлекса (жевание и глотание).

Стимулами для возникновения секреции желудочных желез являются все факторы, сопровождающие приём пищи. Эта фаза – пусковая для включения желудочной секреции. Достаточно кормления в течение 2-3 мин, чтобы получить секрецию желудочного сока в течение 3-4 ч.

Желудочная  фаза - начинается с попадания пищи в желудок. При растяжении желудка и действии на его оболочку продуктов гидролиза белка, некоторых аминокислот, а также экстрактивных веществ мяса и овощей.

Три механизма:

а) рефлекторный;

б) гуморальный;

в) местный.

а) Рефлекторный механизм - безусловный рефлекс, возникающий при раздражении рецепторов желудка.

б)  Гуморальный механизм.

Гормоны ЖКТ - в фазу стимулируется деятельность железистых клеток, которые располагаются в пилорической части желудка. 

Они возбуждаются под действием кислого содержимого  желудка. Это:

1. гастрин – G–клетки пилорической части желудка. Через кровь стимулируют секрецию желудочного сока. В первую очередь - НСl;
2. болебезин – стимулирует выделение гастрина;
3. мотилин – пилорическая часть желудка. Незначительно стимулирует секрецию всех компонентов желудочного сока.

Гормоны желез внутренней секреции. Секреция желудочного сока стимулируется инсулином, тормозится - адреналином. БАВ-гистамин. Минеральные вещества - ионы К⁺ - увеличивают секрецию.

в) Местный механизм. Осуществляется благодаря наличию в желудке МНС. Содержимое желудочного сока раздражает рецепторы сплетений, что ведет к изменению секреции.

Местное действие оказывают:

1. экстрактивные вещества (особенно экстракт мяса);
2. минеральные вещества;
3. наличие белков;
4. пряности;
5. НСl и другие кислоты;
6. слюна.

Кишечная фаза начинается с попадания пищи в 12-перстную кишку. 2 механизма: рефлекторный и гуморальный.

Рефлекторный механизм - по типу безусловного рефлекса.

Результат - усиление желудочной секреции.

Гуморальный механизм.

Гормоны ЖКТ:

1. гастрин - G-клетки 12-перстной кишки и верхних отделов тонкого кишечника (энтерогастрин); стимулирует секрецию НСl;
2. бомбезин;
3. секретин - в 12-перстной кишке и верхних отделах тонкого кишечника - стимулирует секрецию ферментов и тормозит - НСl;
4. холецистокинин - панкреоземин - действует как секретин;
5. мотилин;
6. бульбагастрон - вырабатывается в 12-перстной кишке и уменьшает секрецию желудочного сока.

Эти 3 фазы выделяются в процессе пищеварения, вне его наблюдается периодическая  секреторная деятельность желудка. Через каждые 45-90 мин – выделение  желудочного сока. Период секреции - 15-20 мин. При этом выделяется желудочный сок с умеренным содержанием  ферментов.

Вывод: меньше всего желудочный сок выделяется при виде пищи, при акте еды секреция желудочного сока увеличивается, в момент попадания пищи в сам желудок желудочного сока будет выделяться больше всего, т.к. будет работать и нервная, и гуморальная системы. При попадании пищи в 12-перстную кишку, будут выделяться гормоны, вызывающие  угасание выделения желудочного сока.

 

 

Задача № 174: Испытуемый в течение 10 минут выполнял работу на велоэргометре при дыхательном коэффициенте равном 1. Кислородный запрос был равен 48 л, на кислородный долг пришлось 8%. Из всего тепла, образованного при работе, 60% было отдано путём теплопроведения, а остальное количество – испарением. Сколько пота было выделено организмом испытуемого за 1 мин.?

 

Количество теплоты, высвобождающейся после потребления организмом 1 л кислорода – это энергетический (калорический) эквивалент кислорода, который определённому дыхательному коэффициенту.

 Дыхательному коэффициенту  равному 1 соответствует энергетический эквивалент равный 21,13 кДж.

Кислородный долг представляет собой разность между тем количеством кислорода, которое необходимо для покрытия всех энергетических затрат (кислородного запроса), и количеством, которое было потреблено за время работы фактически. 

Таким образом высчитаем сколько было фактически потреблено кислорода:

Объём кислородного долга будет  равен:

48 • 0,08=3,84 л

В таком случае, остаток кислорода  без кислородного долга:

48 – 3,84=44,16 л .

Затем рассчитываем количество тепла. На 1 л кислорода выделяется 21,13 кДж  тепла, а на 44,16 л кислорода:

44,16 •  21,13= 933,1 кДж

Количество тепла отданного  путём теплопроведения  60%. Значит  тепло, отданное испарением 100 % - 60%=40%

 т.е. 933,1• 0,4 = 373,24 кДж

На 1 л  пота тратится 2400 кДж теплоты. Значит на 373,24 кДж теплоты выделится:

1•373,24/ 2400=0,155л пота за 10 минут.

Соответственно, за 1 минуту выделится:

0,155/10=0,015 л пота.

 

Задача №194: Первый испытуемый выделил за сутки 850 мл мочи с удельным весом 1,04, а второй испытуемый такого же роста, веса и возраста – 1300 мл мочи с удельным весом 1,00. Какие из процессов мочеобразования более активны у первого испытуемого?

 

Удельный вес мочи зависит от двух факторов: 1) от количества выведенной за сутки мочи; 2) от количества содержащихся в ней плотных веществ.

 Для здорового человека среднее количество выделенной мочи за сутки составляет 1- 1,5 л.

В нормальных условиях удельный вес  мочи колеблется в пределах от 1,012 до 1,025,что связано с приемами пищи и воды, а тaкже потерей жидкости другими путями (пот).

Первый  испытуемый выделил более концентрированную  мочу (0,02/850 = 0,0012 мг/мл), чем второй (1/1300 = 0,0007 мг/мл). Это может быть из–за:

1) Высокий  удельный вес мочи говорит о нарушении концентрационной способности почек, т.е. одного из последних этапов мочеобразования—канальцевой реабсорбции. За сутки в почках человека образуется 150–180 л первичной мочи, а объём выделяемой мочи составляет около1,0–1,5 л. Остальная жидкость всасывается в почечных канальцах и собирательных трубочках.

Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания воды и веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в лимфу и кровь. Основной смысл реабсорбции состоит в том, чтобы сохранить организму все жизненно важные вещества в необходимых количествах. Образовавшаяся первичная моча содержит большое количество полезных для организма веществ, а также большое количество воды, выведение которых было бы значительным расточительством со стороны организма, и поэтому в извитых канальцах нефрона происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды и нужных организму веществ. Обратное всасывание происходит во всех отделах нефрона. Осуществляется обратное всасывание за счет осмотического давления, диффузии и активного транспорта клетками стенок канальцев.