close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

782.Физиология человека и животных

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра физиологии человека и животных
Физиология
человека и животных
Практикум
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по направлению Биология
Ярославль
ЯрГУ
2013
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 612:591.1(076.5)
ББК Е903я73
Ф 50
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2013 года
Рецензент
кафедра физиологии человека и животных ЯрГУ
Составители: И. Ю. Мышкин, Е. П. Станкова
Физиология человека и животных : практикум
Ф 50 / сост. И. Ю. Мышкин, Е. П. Станкова ; Яросл. гос. ун-т
им. П. Г. Демидова. – Ярославль : ЯрГУ, 2013. – 60 с.
Практикум представляет собой руководство для проведения экспериментальных исследований по физиологии
и содержит задания для самостоятельного выполнения.
В описании заданий содержатся необходимые сведения
для их выполнения. По наиболее сложным разделам
представлена теоретическая информация.
Предназначен для студентов, обучающихся по направлению 020400.62 Биология (дисциплина «Физиология», цикл Б3), очной формы обучения.
УДК 612:591.1(076.5)
ББК Е903я73
© ЯрГУ, 2013
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Программа обучения на кафедре физиологии человека и животных предусматривает выполнение студентами лабораторных
работ, овладение определенными практическими навыками работы с некоторыми электроприборами, исследовательским оборудованием, лабораторной посудой, химическими реактивами, экспериментальными животными и биологическими жидкостями.
Общие требования
Студенты до входа в учебное помещение должны надеть халат. Рабочее место следует содержать в чистоте, не загромождать
его посторонними предметами. В рабочих помещениях лабораторий запрещается хранить личную одежду и принимать пищу.
Для общего наблюдения за порядком, соблюдением правил и
выполнением требований техники безопасности при работе в лабораториях и учебных помещениях назначаются дежурные из
числа студентов группы. Дежурные по лаборатории обязаны уходить последними, проверив состояние лаборатории и сдав ее дежурному лаборанту.
Во время работы в лаборатории следует соблюдать тишину,
порядок и чистоту.
К выполнению каждой работы студенты могут приступать
только после получения разрешения преподавателя. Приступая к
работе, необходимо ознакомиться с методикой ее выполнения.
Правила техники безопасности
1. Безопасность при работе с электрооборудованием и электроприборами.
При работе с электрооборудованием и электроприборами
возможны случаи поражения людей электрическим током и возникновения пожара. Причинами пожара и поражения людей могут быть: работа с неисправным электрооборудованием (рубильники, розетки и др.), отсутствие заземления приборов, нарушения
правил пользования электроприборами, прикосновение руками
или металлическими предметами к токоведущим элементам.
В случае обнаружения неисправности электроприбора или
электрооборудования необходимо сообщить об этом преподавателю. При работе с электрооборудованием и электроприборами строго запрещается: проверять наличие напряжения пальцами и касать3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ся токоведущих частей; работать на незаземленном оборудовании и
приборах, если это не разрешено инструкцией к прибору; пользоваться электрооборудованием с неисправной электропроводкой.
2. Работа с лабораторной посудой.
В лабораториях используется только специальная неповрежденная посуда. Все сосуды должны иметь четкую и прочную
надпись. Химическая посуда должна быть сухой и чистой. Грязную посуду следует мыть сразу же после окончания работы. Для
мытья посуды можно применять мыло, кальцинированную соду,
современные моющие средства.
3. Работа с ядовитыми и сильнодействующими веществами.
К ядовитым и сильнодействующим веществам, требующим при
работе с ними соблюдения специальных мер предосторожности, относятся: концентрированные органические и минеральные кислоты,
кислород, азот, соединения мышьяка, фосфора, ртуть и др.
Работа с ядовитыми и сильнодействующими веществами поручается только работникам кафедры, допущенным к ней специальным приказом или распоряжением руководителя подразделения.
Студенты к работе с ядовитыми и сильнодействующими веществами не допускаются.
4. Растворы, необходимые для поддержания жизнедеятельности препарата.
Для сохранения жизнедеятельности препарата применяют
изотонический раствор хлорида натрия (0,65%-ный раствор для
холоднокровных, 0,9%-ный раствор для теплокровных). Такие
растворы называются физиологическими. Для длительного поддержания жизнедеятельности препарата раствор должен содержать, кроме хлорида натрия, и другие вещества (хлорид кальция,
гидрокарбонат натрия, глюкоза и др.).
Способы обездвиживания лягушки
Для многих работ практикума по физиологии необходимо
обездвижить лягушку. Сделать это можно одним из следующих
способов.
1. Применение наркоза. Для наркотизации лягушки применяется 10%-ный раствор спирта или 2%-ный раствор эфира. Лягушку
опускают в раствор на 10–15 минут. Расслабление мускулатуры и
отсутствие двигательной активности – показатели действия наркоза.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Разрушение спинного и головного мозга.
Возьмите лягушку в левую руку спиной вверх так, чтобы
большой палец лежал на ее спине. Указательный палец положите
на верхнюю челюсть лягушки и наклоните ее голову вниз. В таком
положении хорошо видно место расположения затылочной ямки.
Проколов кожу и мембрану в этом месте, введите иглу в полость
черепа и несколькими движениями разрушьте головной мозг. Затем
введите препаровальную иглу в спинномозговой канал и разрушьте
спинной мозг несколькими поворотами иглы. Общее расслабление
мышц лягушки и отсутствие у нее рефлекторных реакций свидетельствует о полном разрушении головного и спинного мозга.
3. Декапитация с последующим разрушением спинного мозга.
Возьмите лягушку в левую руку, а правой введите как можно
глубже нижнее лезвие ножниц в рот под заднюю часть верхней челюсти. Быстрым движением отрежьте верхнюю челюсть на уровне
заднего конца барабанных перепонок. В отверстие спинномозгового канала введите препаровальную иглу и разрушьте спинной мозг.
Приготовление нервно-мышечного препарата лягушки
Работы по физиологии возбуждения проводятся на нервномышечном препарате лягушки, который состоит из икроножной
мышцы и седалищного нерва с участком позвоночного столба.
Для работы необходимо: набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, марлевая салфетка.
Порядок приготовления препарата
1. Обездвижьте лягушку, разрушив головной и спинной мозг.
2. Возьмите левой рукой лягушку за бедра и перережьте позвоночник на 1–1,5 см выше места отхождения тазовых костей.
Переднюю часть туловища и внутренности удалите.
3. Остаток позвоночника удерживайте пинцетом или левой рукой. Другим пинцетом или пальцами правой руки через марлю захватите кожу и снимите ее с лапок. Получают препарат задних лапок лягушки, который используется в некоторых экспериментах.
4. Удерживая препарат левой рукой за позвоночник, осторожно вырежьте копчиковую кость (уростиль).
5. Разделите препарат на две половины. Для этого перережьте
вдоль сначала остаток позвоночника, а затем – лобковое сочленение.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Одну лапку оставьте в качестве запасной, сохраняя ее в растворе Рингера. На другой лапке отпрепарируйте седалищный нерв,
удалите подвздошную кость и ткани бедра. Получена изолированная задняя лапка лягушки с седалищным нервом (физиологический
геоскоп). Некоторые опыты выполняются на таком препарате.
7. Из изолированной лапки приготовьте нервно-мышечный
препарат. Для этого подрежьте ахиллово сухожилие, отделите
икроножную мышцу от кости. Голень и лапку отрежьте ниже колена. Препарат поместите в раствор Рингера.
8. Для получения изолированной икроножной мышцы после
снятия кожи, не препарируя нерв, подрежьте ахиллово сухожилие, выделите мышцу и перережьте голень ниже коленного сустава, бедро – под коленным суставом.
Оформление протокола лабораторной работы
В протоколе должно быть указано:
1. Дата занятия, номер занятия (Пример: 12.09.13, занятие № 1).
2. Название темы (Пример: Физиология возбудимых систем).
3. Название лабораторной работы (Пример: Лабораторная работа № 1. Приготовление нервно-мышечного препарата лягушки).
4. Цель работы (Пример: освоить методику приготовления
нервно-мышечного препарата лягушки).
5. Объект исследования (Пример: лягушка).
6. Для работы необходимо (Пример: набор инструментов для
препарирования, раствор Рингера, марлевая салфетка).
7. Ход работы (краткое описание хода работы).
8. Результаты (описание наблюдаемых в ходе лабораторного
эксперимента процессов). Например: через 3 минуты после аппликации раствора аммиака на поверхность седалищного нерва
мы не наблюдали сокращения икроножной мышцы при раздражении седалищного нерва выше места аппликации.
9. Выводы (краткое и четкое формулирование выявленных в
результате эксперимента закономерностей). Например: раствор
аммиака нарушает структуру и функционирование мембраны волокон седалищного нерва в месте аппликации, в результате чего
нарушается проведение нервного импульса к икроножной мышце.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вводное занятие. Тема «Методические основы
физиологического эксперимента.
Препаровка лягушки»
Занятие 1. Тема «Физиология возбудимых систем»
Контрольные вопросы
1. Возбудимые ткани, их свойства: раздражимость, возбудимость, возбуждение.
2. Мембранный потенциал покоя, потенциал действия. Механизмы их возникновения.
3. Структура и физиологические свойства нервов.
4. Законы проведения возбуждения в нервах.
5. Механизмы проведения возбуждения.
Лабораторная работа № 1
Действие различных раздражителей
на возбудимые ткани
Цель работы: изучить действие различных раздражителей на
нервно-мышечный препарат.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, электроды, набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, кристаллы поваренной соли, спиртовка, гальванический пинцет.
Ход работы
1. Приготовьте нервно-мышечный препарат (см. Приготовление нервно-мышечного препарата лягушки).
2. Электрическое раздражение ритмическим током.
Седалищный нерв препарата поместите на электродах, подсоединенных к стимулятору. Установите параметры раздражения: частота 20 Гц, длительность 1 мс, амплитуда 10–15 В. Раздражайте препарат.
Отметьте реакцию мышц во время раздражения и после выключения стимула.
3. Электрическое раздражение постоянным током.
Прикоснитесь гальваническим пинцетом к нерву. Обратите
внимание на быстроту возникновения и прекращения ответной
реакции при действии электрического раздражения.
4. Механическое раздражение.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Нанесите пинцетом механическое раздражение на участок
нерва. Наблюдайте сокращение мышц.
5. Тепловое раздражение.
Нагрейте препаровальную иглу и прикоснитесь ее боковой
поверхностью к нерву. Проверьте, сокращается ли мышца при
прикосновении нагретой иглы.
6. Химическое раздражение.
Положите на нерв несколько кристаллов поваренной соли.
Отметьте момент наступления мышечных сокращений и их характер. Смойте соль раствором Рингера. Наблюдайте за состоянием мышц.
7. Раздражение вследствие высыхания.
Расположите нерв так, чтобы он свободно свисал с электродов. Смачивая мышцу раствором Рингера, оставляйте нерв сухим.
Дождитесь появления сокращения мышц.
8. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Сделайте вывод об особенностях действия различных раздражителей.
Лабораторная работа № 2
Исторические опыты по электрофизиологии
Биоэлектрические явления в возбудимых тканях могут быть
обнаружены как биологическими, так и физиологическими методами с помощью приборов. Биологический метод в настоящее
время утратил свое значение, но он позволил Л. Гальвани впервые доказать наличие «животного электричества».
Цель работы: воспроизвести исторические опыты по электрофизиологии.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, электроды,
стеклянный крючок, набор инструментов для препарирования,
гальванический пинцет.
Задание 1. Первый опыт Гальвани
Л. Гальвани в 1786 г. при изучении влияния атмосферного
электричества на живой организм размещал на железной решетке
балкона задние лапки лягушки, закрепленные на медном крючке.
При соприкосновении лапок с железной решеткой балкона наблюдалось сокращение мышц. Причиной сокращения лапок был
ток, возникающий между двумя разными металлами.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ход работы
1. Приготовьте препарат, состоящий из нижней части позвоночника и лапок. Подведите под волокна седалищного нерва
гальванический пинцет. Наблюдайте сокращение лапок.
2. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Объясните
причину сокращения мышц. Сделайте вывод.
Задание 2. Второй опыт Гальвани
Второй опыт Л. Гальвани проделал в 1794 г., без металлов. Набрасывая стеклянным крючком нерв нервно-мышечного препарата
на поврежденный участок мышцы, он наблюдал ее сокращение.
Этим опытом Гальвани доказал наличие «животного электричества» – тока покоя. Причиной возбуждения нерва явилось раздражающее действие тока, возникающее непосредственно в тканях.
Ход работы
1. Приготовьте нервно-мышечный препарат. Сделайте надрез
икроножной мышцы и с помощью стеклянного крючка набросьте
нерв препарата на пораненный участок мышцы. Наблюдайте ее
сокращение.
2. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Объясните
причину сокращения мышц. Сделайте вывод.
Задание 3. Вторичное сокращение (опыт Маттеучи)
К. Маттеучи в 1840 г. показал, что сокращение мышц можно
вызвать, прикладывая нерв к сокращающимся мышцам другого препарата. Опыт свидетельствует, что в сокращающейся мышце возникают токи, достаточно сильные, способные вызвать возбуждение в
нерве другого препарата. Эти токи были названы токами действия.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата и положите
на пробковую пластинку.
2. Поместите нерв одного препарата на электроды, соединенные со стимулятором. При частоте 20–30 Гц и длительности стимула 1 мс подберите амплитуду раздражения, вызывающую сокращение мышц лапки первого препарата.
3. Нерв второго препарата набросьте на мышцу первого. При
раздражении нерва первого препарата наблюдайте сокращение
мышц обеих лапок.
4. Объясните наблюдаемые явления. В чем причина сокращения мышц? Результаты занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 3
Законы проведения возбуждения
Цель работы: изучить законы проведения возбуждения по
нервам.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, раздражающие
электроды, набор инструментов для препарирования, раствор
Рингера, гальванический пинцет.
Задание 1. Изолированное проведение возбуждения по нерву
В состав каждого нерва входит большое количество волокон.
Возбуждение распространяется по нервному волокну, не переходя на соседние волокна. Изолированное проведение возбуждения
обеспечивает миелиновая оболочка.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив спинной и головной мозг.
Приготовьте препарат, состоящий из двух конечностей и нижней
части позвоночника.
2. Найдите 7, 8 и 9-й спинномозговые корешки, которые образуют общий ствол седалищного нерва.
3. Прикладывайте обе бранши гальванического пинцета к
разным корешкам нерва. Обратите внимание на характер возникающих движений.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
Задание 2. Двустороннее проведение возбуждения по нерву
По нервному волокну возбуждение способно распространяться в обе стороны от места нанесения раздражения.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата (см. Приготовление нервно-мышечного препарата лягушки).
2. Седалищный нерв первого препарата набросьте на икроножную мышцу второго препарата.
3. Подведите под нерв электроды, соединенные со стимулятором. Обратите внимание на то, в каком месте необходимо раздражать электрическим током нерв первого препарата, чтобы наблюдать сокращение икроножных мышц обоих препаратов.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 3. Закон анатомической и физиологической
целостности нерва
Распространение возбуждения по нервному волокну возможно только в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность. При перевязке нервного волокна, его
охлаждении или воздействии фармакологических веществ нарушается физиологическая целостность нервного волокна и его
проводимость.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата.
2. Наложите на нерв первого препарата лигатуру. Раздражайте электродами или гальваническим пинцетом нерв ниже и выше
лигатуры. Пронаблюдайте ответную реакцию мышц.
3. На нерв второго препарата наложите аппликацию с 2%ным раствором аммиака. Раздражайте нерв ниже и выше аппликации. Отметьте реакцию мышц.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
Вопросы для самоподготовки
1. Электрическая сигнализация. Понятие о раздражимости,
возбудимости и возбуждении. Основные проявления возбуждения.
Виды электрических сигналов, их физиологическое значение.
2. Параметры раздражителя, необходимые для возникновения
ответной реакции ткани (пороги силы и времени, минимальный градиент). Кривая «сила-длительность». Хронаксия, хронаксиметрия.
3. Законы реагирования возбудимых тканей на действие раздражителя.
4. Понятие о сенсорных рецепторах. Классификация, структура и функции сенсорных рецепторов.
5. Мембранный потенциал покоя. Основные механизмы поддержания потенциала покоя.
6. Рецепторный потенциал, механизм его возникновения и
характеристика.
7. Потенциал действия (ПД) как носитель информации в организме. Фазы и ионные механизмы генерации ПД.
8. Изменение возбудимости в процессе возбуждения.
9. Сравнительная характеристика рецепторного потенциала,
локального ответа и ПД.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 2. Тема «Физиология мышечной системы»
Контрольные вопросы
1. Строение и свойства поперечнополосатых мышц.
2. Режимы сокращения мышц (изотонический и изометрический). Виды сокращений (одиночное, тетаническое).
3. Ультраструктура миофибрилл. Сократительные (актин,
миозин) и регуляторные (тропонин и тропомиозин) белки. Понятие о саркомере.
4. Механизм мышечного сокращения.
5. Сила и работа мышц.
6. Особенности строения и физиологические свойства гладкой мускулатуры.
7. Строение химических сипапсов.
8. Нервно-мышечная передача возбуждения
Лабораторная работа № 4
Определение порогов возбуждения
икроножной мышцы лягушки
Важнейшим физиологическим свойством возбудимых тканей
является возбудимость, которая у различных тканей неодинакова.
Для характеристики уровня возбудимости служит порог раздражения – минимальная сила раздражителя, при действии которой возникает ответная реакция. В экспериментальных условиях удобно
применять электрическое раздражение. Величина стимула, вызывающего минимальное сокращение мышцы, называется минимальным порогом. Минимальная величина стимула, вызывающего максимальное сокращение мышцы, называется максимальным порогом.
После достижения максимального порога увеличение силы раздражения не приводит к возрастанию силы сокращения мышцы.
Цель работы: изучить понятие «порога» возбуждения мышцы.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: самописец Н-338, миограф, фотопреобразователь, электростимулятор, набор для препаровки.
Ход работы
1. Собрать установку для электростимуляции икроножной
мышцы с графической регистрацией сокращений на ленте самописца. Установить электронный стимулятор в режим импульсной
стимуляции: длительность стимула 0,5–1,0 мс, частота 1 имп/с,
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
синхронизация внутренняя, амплитуда стимула на «0».
2. Проверить работу системы. Слегка нажмите пальцем на рычаг заслонки фотопреобразователя и убедитесь, что перо самописца
при этом отклоняется в сторону. При опускании рычага перо должно вернуться в исходное положение. Амплитуда отклонения пера
при полном нажатии на рычаг должна быть в пределах 1,5 см.
3. Приготовить препарат икроножной мышцы. Укрепить в миографе икроножную мышцу: сумку коленного сустава следует зацепить за верхний крючок, ахиллово сухожилие – за нижний, соединенный с рычагом фотопреобразователя, крючок миографа. Немного растянуть мышцу, проверить, подвешена ли к рычагу фотопреобразователя свинцовая гирька (отягощенная мышца будет сокращаться лучше). В процессе выполнения работы не забывайте периодически смачивать мышцу раствором Рингера для холоднокровных.
4. Включить систему и, постепенно увеличивая силу раздражителя, записать на самописце минимальный и максимальный
пороги возбуждения икроножной мышцы.
5. Отметить их значение на механограмме. Оформить протокол опыта, диаграммную ленту с записью вклеить в протокол, зарисовать схему экспериментальной установки, сделать выводы
по проделанной работе.
Лабораторная работа № 5
Анализ одиночного мышечного сокращения
Если мышца подвергается однократному кратковременному
действию раздражающего стимула, то она отвечает быстро протекающим сократительным эффектом, который носит название одиночного сокращения. Одиночное сокращение подразделяют на три
фазы: латентный период сокращения, фаза сокращения, фаза расслабления.
Цель работы: изучить режим одиночного сокращения скелетной мышцы.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: самописец Н-338, миограф с фотопреобразователем, электронный стимулятор, препаровальный набор.
Ход работы
1. Использовать установку, собранную в предыдущей работе
(Определение порога возбуждения икроножной мышцы лягушки).
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Приготовить препарат икроножной мышцы лягушки.
3. Укрепить препарат в миографе, как в предыдущей работе.
4. Определить максимальный порог раздражения (длительность стимула 0,5–1,0 мс, частота 1 имп/с).
5. Произвести несколько записей одиночных сокращений
мышцы при различных скоростях движения ленты самописца (1,
50, 100 мм/с).
6. Рассчитать по записям продолжительность фаз одиночного
сокращения.
7. Оформить протокол, вклеить миограмму и сделать выводы.
Лабораторная работа № 6
Регистрация зубчатого и гладкого тетануса
икроножной мышцы
В обычных условиях жизнедеятельности организма одиночные мышечные сокращения свойственные только мышце сердца.
Скелетные мышцы в своей деятельности полностью подчинены
ЦНС, от которой получают ритмические импульсы. Если интервал между раздражениями меньше длительности одиночного сокращения, то возникающие сократительные волны суммируются.
Посредством такой суммации в ответ на ряд раздражителей возникает сильное и длительное укорочение мышцы. Такое сокращение называется тетаническим сокращением, или тетанусом.
Для исследования суммации сокращений на мышцу наносятся
два одиночных раздражения. Промежуток времени между раздражениями должен быть таким, чтобы второе раздражение подействовало бы раньше, чем мышца успела расслабиться. Если второе
раздражение поступает, когда мышца начала расслабляться после
первого сокращения, то на миографической кривой вершина второго сокращения от вершины первого будет отделена небольшим
западением кривой. Это явление неполной суммации сокращений – зубчатый тетанус. Полная суммация наблюдается в том случае, когда второе раздражение попадает на фазу сокращения, образуя единую с ним суммированную вершину – гладкий тетанус.
Цель работы: исследование тетанических сокращений изолированной мышцы.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: самописец Н-338, миограф с фотопре14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образователем, электронный стимулятор, препаровальный набор.
Ход работы
1. Использовать установку, собранную в предыдущей работе.
2. Приготовить препарат икроножной мышцы лягушки.
3. Укрепить препарат в миографе.
4. Определить максимальный порог раздражения (длительность стимула 0,5–1,0 мс, частота 1 имп/с).
5. Перевести (при выключенной стимуляции) электронный
стимулятор в режим стимуляции с частотой 5 имп/с и на 5 с
включить стимулятор (при максимальном пороге).
6. То же повторить, устанавливая частоту 10, 20, 30, 40 имп/с.
При каждом режиме продолжительность стимуляции не более
5 с, с интервалом между раздражениями 2 мин.
7. Заполнить протокол, вклеить миограммы с пояснительным
текстом и сделать выводы по проделанной работе.
Лабораторная работа № 7
Определение силы мышцы (динамометрия)
Одним из показателей физического развития организма служит
сила мышц. Чаще всего пользуются определением силы мышц кисти (кистевая сила) и спины (становая сила), которые являются суммарными показателями силы мышц, участвующих в осуществлении
движения определенного типа. Сила правой кисти у неподготовленных мужчин обычно колеблется в пределах 35–50 кг, левой кисти –
32–46 кг, а у женщин соответственно 25–33 и 23–30 кг.
Цель работы: определить мышечную силу кистей рук и
мышц спины с помощью динамометра.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: кистевой и становой динамометры.
Ход работы
1. Кистевой динамометр берут кистью руки, для которой производится измерение. Руку с датчиком отводят от туловища до получения с ним прямого угла. Вторую руку опускают вниз вдоль туловища. Сжимают с максимальной силой пальцы кисти 3 раза, делая
интервалы в несколько секунд. Мышечную силу каждой руки определяют как лучший результат из трех показаний динамометра.
2. Для определения становой силы обследуемый становится
на площадку, которая с помощью цепи присоединена к динамо15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метру. Крюк площадки должен находиться между ступнями обследуемого. С другой стороны динамометр присоединен к рукоятке. Цепь подбирается такой длины, чтобы рукоятка динамометра была на уровне коленей обследуемого. Рукоятка динамометра
захватывается двумя руками. Тянуть ее нужно, напрягая мышцы
спины, плавно, без рынков, развивая максимальное усилие. Ноги
при этом выпрямлены в коленных суставах, руки также прямые.
Измерение проводят 3 раза и фиксируют лучший результат.
3. Более объективным показателем является относительная
величина мышечной силы, так как рост силы в ходе тренировок
тесно взаимосвязан с ростом веса тела и мышечной массы. Таким
показателем является так называемый силовой индекс, который
рассчитывается путем деления величины силы (измеренной динамометром) на вес тела и умноженный на 100%. (I = F / P *
100%), где I – индекс силы, F – максимальная сила по показаниям
динамометра, Р – масса тела.
Например, сила правой кисти равна 50 кг, а масса тела равна
65 кг, силовой индекс в этом случае будет равен: 50 кг: 65 кг x
100% = 76,9 %.
4. На основании полученных результатов рассчитать:
- индекс кистевой силы для правой и левой руки. Для неподготовленных мужчин молодого возраста (до 35 лет) этот показатель
должен составлять 60–70% от массы тела; для женщин – 45–50%;
- индекс становой силы. Относительную величину становой
силы менее 170% от веса тела следует считать низкой, в пределах
170–200% – ниже средней, 200–230% – средней, 230–250% – выше средней и выше 260% – высокой.
5. Сделать заключение об уровне физического развития.
Вопросы для самоподготовки
1. Физиологические свойства поперечно-полосатых мышц.
Структура мышечных волокон. Саркомер.
2. Механизмы сокращения и расслабления одиночного мышечного волокна и мышцы в целом.
3. Виды и режимы сокращения скелетных мышц. Тонус
мышц. Сила и работа скелетных мышц. Утомление мышц.
4. Физиологические свойства и особенности гладких мышц.
5. Механизм сокращения и расслабления гладких мышц. Тонус гладких мышц.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 3. Тема «Физиология системы крови»
Контрольные вопросы
1. Функции крови в организме.
2. Физико-химические свойства крови.
3. Плазма и сыворотка крови. Функции белков плазмы.
4. Эритроциты (особенности структуры, количество, физиологические колебания количества эритроцитов, функции
эритроцитов, СОЭ, понятие о гемолизе).
5. Лейкоциты (количество, физиологические колебания количества лейкоцитов, лейкоцитарная формула, функции лейкоцитов).
6. Свертывание крови. Фазы свертывания крови. Регуляция
свертывания. Противосвертывающие вещества.
7. Группы крови. Понятие об агглютинации эритроцитов.
Совместимость групп крови. Определение групп крови по
стандартным сывороткам
8. Резус-фактор и его значение.
Лабораторная работа № 8
Физико-химические свойства крови
Цель работы: изучить осмотическую резистентность эритроцитов и различные виды гемолиза.
Объект исследования: цитратная кровь.
Задание 1. Изучение различных видов гемолиза
Гемолизом называется разрушение эритроцитов с выходом
гемоглобина в плазму крови. Гемолизированная кровь прозрачна
и называется «лаковой». Под микроскопом в ней не видно эритроцитов, так как они разрушены. Не выполняя своей основной
дыхательной функции, гемолизированная кровь оказывает вредное воздействие на организм.
Для работы необходимо: штатив с пятью пробирками, пипетки,
физиологический раствор, дистиллированная вода, 0,1%-ный раствор
НС1, 5%-ный раствор аммиака, 5 мл цитратной крови (в пробирке).
Ход работы
1. В штатив ставят 4 пробирки, в каждую из которых наливают по 3 мл соответственно физиологического раствора, дистиллированной воды, 0,1%-ного раствора НС1 и 5%-ного раствора аммиака; в 5-й пробирке – цитратная кровь.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Во все 4 пробирки вносят пипеткой по 2 капли из 5-й пробирки.
3. Оставшуюся в 5-й пробирке кровь помещают на 1 ч в морозильную камеру холодильника. Затем пробирку вынимают и
оттаивают в стакане с горячей водой.
4. Рассматривая содержимое всех 5 пробирок, сравнивают результаты.
5. Определите наличие или отсутствие гемолиза в 1, 2, 3, 4 и
5-й пробирках. Опишите механизм гемолиза в каждой пробирке.
Задание 2. Изучение осмотической
резистентности эритроцитов
Осмотическая резистентность эритроцитов – метод оценки физико-химических свойств эритроцитов, заключающийся в
исследовании стойкости (резистентности) к гемолизу при добавлении солевых растворов со снижающейся концентрацией. Чем
ниже осмотическая резистентность эритроцитов, тем раньше
происходит гемолиз. В норме гемолиз начинает происходить
при концентрации хлорида натрия 0,46–0,42% и полный гемолиз
при 0,32–0,3%.
Для работы необходимы: штатив с 18 пробирками, растворы
NaCl убывающей концентрации (0,9%-ный, 0,85, 0,8 и т. д. до
0,1%-ного), пробирка с цитратной кровью любого животного,
взятой не более чем за 3 ч до опыта, 2 пипетки.
Ход работы
1. Пробирки последовательно нумеруют и ставят в штатив.
2. Пипеткой наливают в каждую пробирку по 3 мл раствора
NaCl в таком порядке: в 1-ю пробирку – 0,9%-ный раствор, во
2-ю – 0,85%-ный раствор, в 3-ю – 0,8%-ный и т. д. до 0,1%-ного
раствора.
3. Затем с помощью пипетки в каждую из пробирок добавляют по 2 капли цитратной крови.
4. Через 5 мин смотрят результаты – наличие или отсутствие
гемолиза.
5. Запишите, в какой из пробирок и при какой концентрации
раствора NaCl отмечаются первые признаки гемолиза. Отметьте,
при какой концентрации кровь полностью гемолизирована (стала
«лаковой»). Определите верхнюю и нижнюю границы резистентности эритроцитов и сравните данные с нормой.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 9
Определение гемоглобина по Сали
Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет: у мужчин – 130–170 г/л; у женщин – 120–150 г/л.
Содержание гемоглобина в крови определяют путем измерения количества продукта реакции, образующегося при взаимодействии гемоглобина с различными реактивами. Такое измерение проводится спектрофотометрическим или фотоэлектроколориметрическим методами. Одним из простейших методов является колориметрический, основанный на образовании при взаимодействии гемоглобина с соляной кислотой солянокислого гематина – вещества, придающего раствору коричневый цвет. Для
этого метода используется гемометр Сали. Он состоит из штатива, задняя стенка которого сделана из матового стекла, и трех
пробирок одинакового диаметра. Средняя пробирка градуирована, она предназначена для проведения исследований, а в двух боковых, запаянных, содержится стандартный раствор хлорида гематина. Кровь, использованная для приготовления стандарта, содержала 16,7 г %, или 167 г/л гемоглобина.
Цель работы: определить содержание гемоглобина в исследуемой крови по методу Сали.
Для работы необходимо: гемометр Сали, штатив с пробирками,
0,1%-ный раствор HCl, стеклянная палочка, дистиллированная вода.
Объект исследования: цитратная кровь.
Ход работы
1. Для определения содержания гемоглобина в среднюю пробирку по капле добавляют 0,1%-ный раствор HCl до нижней метки пробирки. Затем в пробирку вносят 20 мкл крови.
2. Содержимое пробирки перемешивают, пробирку помещают в
штатив на 5–10 мин. За это время из гемоглобина образуется солянокислый гематин, и раствор приобретает темно-коричневый цвет.
3. Затем в пробирку добавляют дистиллированную воду до тех
пор, пока цвет раствора не станет таким же светло-коричневым,
как цвет стандарта в двух боковых пробирках (при каждом добавлении воды раствор перемешивают стеклянной палочкой).
Содержание гемоглобина определяют по градуировке пробирки. Число, стоящее на уровне нижнего мениска раствора, показыва-
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ет содержание гемоглобина в граммах на 100 мл крови (г %). Например, исследуемая кровь содержит 15,5 г % гемоглобина, следовательно, содержание гемоглобина в 1 л крови составляет 155 г/л.
4. Нарисуйте гемометр Сали. Определите содержание гемоглобина в исследуемой крови. Оцените полученный результат,
сравнив его с нормой.
Лабораторная работа № 10
Определение групп крови в системе АВО
при помощи стандартных сывороток
Групповую принадлежность исследуемой крови определяют
по реакции гемагглютинации, которую проводят с помощью стандартных сывороток. Склеивание эритроцитов (гемагглютинация)
обусловлено присутствием в эритроцитах склеивающего вещества
агглютиногена (А, В), а в плазме крови склеивающего вещества –
агглютинина (α, β). При этом склеивание происходит, если встречается агглютиноген А с агглютинином α, а также агглютиноген В
с агглютинином β. Так как антитела, содержащиеся в стандартных
сыворотках, известны, по результатам наличия или отсутствия
агглютинации определяют антигены эритроцитов исследуемой
крови и, таким образом, – группу крови по системе АВО.
Цель работы: определить группу исследуемой крови по системе АВО.
Объект исследования: цитратная кровь.
Для работы необходимо: стандартные сыворотки αβ (I), Аβ
(II), Вα (III) групп; пипетки к ним; фарфоровая тарелка; стеклянные палочки; изотонический (0,9%-ный) раствор NaCl.
Ход работы
Определение группы крови должно проводиться в помещении с хорошим освещением при температуре 15–25 °С.
1. На тарелку вносят пипетками 0,1 мл (1 большая капля) каждой стандартной сыворотки.
2. Стеклянными палочками последовательно добавляют кровь
(в 5–10 раз меньше сыворотки) в каждую каплю сыворотки и тщательно перемешивают. Полученную смесь дополнительно перемешивают покачиванием тарелки, и наблюдают за ходом реакции
в течение не менее 5 мин. Обычно реакция агглютинации начина-
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ется в течение первых 10–30 с, однако агглютинация может быть
более поздней, например с эритроцитами группы Аβ (II).
3. По мере наступления агглютинации, но не ранее чем через
3 мин в капли, в которых наступила агглютинация, добавляют по
одной капле изотонического раствора NaCl и продолжают наблюдение при покачивании тарелки еще в течение 5 мин, после
чего окончательно оценивают результат.
Реакция в каждой капле может быть положительной либо отрицательной. При положительной реакции в смеси появляются видимые невооруженным глазом мелкие красные зернышки (агглютинаты), состоящие из склеенных эритроцитов. Они постепенно группируются в более крупные зерна или хлопья неправильной
формы. При этом сыворотка полностью или частично обесцвечивается. В случае отрицательной реакции содержимое капель остается
равномерно окрашенным в красный цвет, и агглютинаты в нем не
обнаруживаются. Результаты реакции в каплях с сыворотками одной группы обеих серий должны быть одинаковыми.
Возможны четыре различных комбинации реакций:
1) агглютинины стандартных сывороток всех трех групп не
вызвали реакции агглютинации, и все капли остались равномерно
окрашенными в красный цвет. В этом случае исследуемая кровь
принадлежит к группе 0αβ (I);
2) агглютинины стандартных сывороток групп αβ (I) и Вα
(III) вызвали положительную реакцию агглютинации, а сыворотки группы Аβ (II) – отрицательную. Исследуемая кровь принадлежит к группе Аβ (II);
3) агглютинины стандартных сывороток групп αβ (I) и Аβ (II)
вызвали положительную реакцию агглютинации, а сыворотки
группы Вα (III) – отрицательную. Исследуемая кровь принадлежит к группе Вα (III);
4) агглютинины стандартных сывороток всех трех групп вызвали положительную реакцию агглютинации. Исследуемая
кровь принадлежит к группе АВ (IV).
4. Нарисуйте схему определения группы крови в системе
АВО для исследовавшейся на занятии крови. Сделайте вывод, к
какой группе в системе АВО относится исследовавшаяся кровь.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для самоподготовки
1. Кровь. Понятие о системе крови. Количество, состав, основные физико-химические свойства крови. Функции крови.
2. Гемолиз и его виды, плазмолиз. Понятие о гипо-, гипер- и
изотонических растворах.
3. Кислотно-основное состояние внутренней среды организма. Понятие об ацидозе и алкалозе.
4. Эритроциты. Особенности строения и свойств эритроцитов, обеспечивающие выполнение их функций. Методы подсчета
эритроцитов. Эритроцитоз и эритропения.
5. Гемоглобин. Особенности строения и свойств гемоглобина, обеспечивающие выполнение его функций. Виды гемоглобина. Количество, методы определения.
6. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), факторы, влияющие
на нее, методы определения. Диагностическое значение СОЭ.
7. Тромбоциты, их количество, строение и функции.
8. Понятие о системе гемостаза и ее механизмах. Первичный
(сосудисто-тромбоцитарный) и вторичный (плазменно-коагуляционный) гемостаз: значение, методы оценки. Понятие об антикоагулянтах.
Занятие 4. Тема «Сердечно-сосудистая система»
Контрольные вопросы
1. Общий план строения сердечно-сосудистой системы.
2. Строение сердца. Клапанный аппарат сердца. Проводящая
система сердца.
3. Физиологические свойства сердечной мышцы.
4. Сердечный цикл.
5. Механическая работа сердца (систолический и минутный
объем крови).
6. Нервная и гуморальная регуляция работы сердца.
7. Движение крови по сосудам (давление, скорость движения
крови в различных частях сосудистой системы, артериальный
пульс и его характеристики, движение крови в венах).
8. Регуляция тонуса сосудов. Сосудодвигательный центр.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 11
Регистрация сокращений сердца лягушки
Деятельность сердца слагается из трех взаимосвязанных фаз:
систолы предсердий, систолы желудочков и общей паузы.
При 75 сокращениях сердца в минуту длительность систолы предсердий составляет около 0,1 сек, систолы желудочков – 0,3 сек,
общей паузы – 0,4 сек, всего сердечного цикла – 0,8 сек.
Цель работы: овладеть техникой кардиографии и изучить
фазы деятельности сердца.
Объект исследования: сердце лягушки.
Для работы необходимы: самописец Н-338, фотопреобразователь, дощечка для фиксации лягушек, препаровальный набор,
серфинка с рычажком, универсальный штатив, раствор Рингера
для холоднокровных, вата, лягушка.
Ход работы
1. Обездвиживают лягушку путем разрушения головного и
спинного мозга. Вскрывают грудную полость. Осторожно с помощью анатомического пинцета и ножниц срезают перикард. Затем, приподняв сердце за верхушку, подводят и завязывают нитку на уздечке. Ниже узла нитки уздечку пересекают. После этого
сердце легко можно приподнять за нитку и увидеть его заднюю
поверхность.
2. Захватывают серфинкой верхушку сердца и устанавливают
рычажок фотопреобразователя в горизонтальном положении,
опуская или поднимая дощечку с лягушкой.
3. Проверить работу системы. Слегка нажмите пальцем на рычаг заслонки фотопреобразователя и убедитесь, что перо самописца
при этом отклоняется в сторону. При опускании рычага перо должно вернуться в исходное положение. Амплитуда отклонения пера
при полном нажатии на рычаг должна быть в пределах 1,5 см.
4. Проводят запись сокращений сердца при скорости движении ленты 2,5 мм/сек. В процессе работы необходимо часто орошать сердце раствором Рингера, чтобы предохранить его от высыхания.
5. Нарисуйте схему опыта. Вырежьте и вклейте в тетрадь
кардиограмму. На кардиограмме отметьте фазы сердечных сокращений. Подсчитайте продолжительность сердечного цикла.
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 12
Наблюдение за кровообращением
в плавательной перепонке лапки лягушки
Через тонкую стенку капилляра протекающая кровь отдает в
межклеточную жидкость кислород и питательные вещества и забирает углекислый газ и продукты обмена. Капилляры настолько
узки, что эритроциты движутся в них вереницей, по одному.
Просвет сосудов регулируется нервными и гуморальными механизмами. Сосудосуживающие вещества повышают артериальное
давление и линейную скорость кровотока, сосудорасширяющие
дают противоположный эффект.
Цель работы: наблюдение под микроскопом движения крови
в артериолах, капиллярах, венулах плавательной перепонки лапки лягушки.
Объект исследования: плавательная перепонка лапки лягушки.
Для работы необходимы: микроскоп с осветителем, препаровальная доска, лягушка, эксикатор, 10%-ный раствор спирта или
эфир, булавки, штатив с лапкой-зажимом, стаканчик с водой и
пипеткой, раствор Рингера.
Ход работы
1. Лягушку помещают в эксикатор, на дно которого налит
10%-ный раствор алкоголя. Через некоторое время наступает
наркоз, лягушка засыпает.
2. Помещают лягушку на препаровальную доску спинкой
кверху. При помощи булавок слегка растягивают кожу плавательной перепонки лапки, лучше между 2 и 3-м пальцами. Булавки вкалывают наклонно в кожу пальцев и пробки. Следует избегать сильного растягивания перепонки, так как при этом может
остановиться ток крови. Кожу лягушки следует поддерживать во
влажном состоянии, смачивая ее водой из пипетки.
3. Дощечку с лягушкой закрепляют в штативе и устанавливают под микроскопом. Включают осветитель микроскопа. Рассматривают кровеносные сосуды сначала при малом, а затем при
большом увеличении. Ориентируясь по картине движения крови в
сосудах, находят капилляры (в них видны движущиеся цепочкой
эритроциты), артериолы и венулы (в них кровь течет непрерывно).
Артериолы имеют более толстую стенку. Перепонку периодиче-
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ски смачивают, стараясь не
тить перегрева осветительным устройством микроскопа.
4. Зарисовывают наблюдаемую
картину – необходимо найти артерию, капилляры, вены. Отметить
особенности движения крови по капиллярам. Отметить различие осевого и пристеночного тока крови.
Лабораторная работа № 13
Рефлекс на сердце с желудка и кишечника
(рефлекс Гольца)
Цель работы: исследование рефлекторных влияний на деятельность сердца.
Объект исследования: сердце лягушки.
Для работы необходимы: самописец Н-338, фотопреобразователь, дощечка для фиксации лягушки, препаровальный набор,
серфинка с рычажком, универсальный штатив, раствор Рингера
для холоднокровных, вата, лягушка.
Ход работы
1. Лягушку заворачивают в салфетку, браншу ножниц вводят
в ротовую полость и отсекают верхнюю челюсть позади глазных
яблок. Получают среднемозговой препарат, поскольку средний,
продолговатый и спинной мозг не разрушены.
2. Фиксируют лягушку булавками к препаровальной доске
брюшком кверху и вскрывают грудо-брюшную полость.
3. Зацепив серфинкой за верхушку сердца, проводят графическую регистрацию сокращений желудочка сердца (см. Лабораторную работу № 11) при скорости движении ленты 2,5 мм/сек.
4. Не останавливая самописца и не прекращая регистрации,
захватить пинцетом желудок или двенадцатиперстную кишку и
слегка потянуть. Записать изменения сердечной деятельности и
восстановление ее после прекращения раздражения.
5. Повторить опыт после разрушения продолговатого и спинного мозга зондом.
6. Нарисовать схему опыта. Отрезки записи кардиограмм
вклеить в рабочую тетрадь. Сделать выводы.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 14
Измерение кровяного давления у человека
по методу Короткова
Цель работы: научиться измерять артериальное давление
(АД) аускультативным способом Н. С. Короткова. Оценить адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы при выполнении физической нагрузки.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: тонометр, фонендоскоп.
Ход работы
1. Обследуемый находится в спокойном состоянии, сидя на
стуле, поза свободная, расслабленная. Рука полусогнута в локтевом
суставе ладонью вверх, мышцы должны быть расслаблены, предплечье располагается на твердой опоре – столе – на уровне сердца.
2. Накладывают манжетку сфигмоманометра на обнаженное
плечо испытуемого на 2–3 см выше локтевого сгиба. Одежда не
должна сдавливать плечо выше манжетки. Проверяют положение
стрелки манометра относительно нулевой отметки шкалы.
3. В локтевом сгибе пальцами определяют место выраженной
пульсации (проекция артерий: плечевой, локтевой или лучевой) и
плотно, но без давления прикладывают фонендоскоп к этому
месту. Капсула фонендоскопа не должна касаться манжетки.
4. Закрывают вентиль на груше и накачивают воздух в манжетку. Нагнетают воздух в манжетку до прекращения пульсации
лучевой артерии на запястье.
5. Открывают вентиль и медленно выпускают воздух из манжетки, при этом фонендоскопом выслушивают появление тонов
Короткова (низкие тоны – «удары», возникающие при турбулентном движении крови по сосудам) и следят за показаниями
манометра.
6. При услышанном первом звуке ударов сердца отмечают
уровень систолического давления. При дальнейшем снижении
давления в манжете отмечают уровень диастолического давления, который соответствует моменту исчезновения тонов (движение крови по сосудам приобретает ламинарный характер). Вся
процедура измерения АД должна продолжаться не более 1 мин.
7. Не снимая манжетки и отключив ее от манометра, обследуемый встает и выполняет 20 глубоких приседаний за 30 с. По26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сле выполнения задания, обследуемый садится на стул, манжету
быстро соединяют с манометром и вновь измеряют артериальное
давление сразу после нагрузки, затем через 1, 2, 3 мин. В норме
АД возвращается к фоновым значениям через 1–2 мин.
8. Зарисовать прибор, записать полученные результаты,
рассчитать пульсовое давление (как разницу между систолическим и диастолическим давлением). Сделать выводы. Оформить
протокол.
Вопросы для самоподготовки
1. Роль системы кровообращения в обеспечении метаболизма. Круги кровообращения, их функциональная характеристика.
2. Основной закон гемодинамики – взаимосвязь между давлением крови, объемной скоростью кровотока и периферическим
сопротивлением кровотоку. Факторы, определяющие сопротивление кровотоку.
3. Давление крови в различных участках сосудистого русла.
Факторы, определяющие величину артериального давления (АД).
Методики измерения кровяного давления.
4. Строение и функции проводящей системы сердца. Ход
распространения возбуждения по проводящей системе сердца.
Механизмы автоматии. Градиент автоматии.
5. Классификация механизмов регуляции деятельности сердца. Интракардиальные и экстракардиальные механизмы регуляции сердечной деятельности. Механизмы рефлекторной регуляции сердечной деятельности. Тонус нервных центров, влияющих
на работу сердца.
6. Рефлекторные механизмы регуляции кровообращения. Сосудодвигательный центр, его афферентные и эфферентные связи.
Важнейшие рефлексогенные зоны.
7. Гуморальная регуляция кровообращения. Рецепторные
механизмы регуляции тонуса гладкомышечных клеток сосудов
нейромедиаторами, гормонами и другими сосудоактивными
веществами.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 5. Тема «Система дыхания»
Контрольные вопросы
1. Сущность процесса дыхания и его значение для организма.
2. Механизм вдоха и выдоха. Типы дыхания. Давление в
плевральной полости и его значение.
3. Газообмен в легких. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и
альвеолярного воздуха.
4. Содержание газов в крови. Кривая диссоциации оксигемоглобина.
5. Дыхательный центр. Автоматия дыхательного центра и ее
природа.
6. Саморегуляция дыхания через посредство блуждающих
нервов. Рефлексы Геринга-Брайера.
7. Роль афферентных импульсов с хеморецепторов дыхания и
сосудистой системы в регуляции активации дыхательных нейронов.
Лабораторная работа № 15
Спирометрия
Спирометрией называется измерение величины легочных
объемов и легочной вентиляции.
Дыхательным объемом (ДО) называют объем воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе и выдохе. Его величина равняется 0,3–0,4 л и является мерой глубины дыхания.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – количество воздуха, которое
человек способен выдохнуть после максимально глубокого вдоха.
Это – основные показатели, характеризующие деятельность
системы дыхания при выполнении той или иной работы. В состоянии покоя ДО составляет 10–15 % от ЖЕЛ (450–600 мл), а
при нагрузке ДО достигает 50 % величины ЖЕЛ.
Кроме того, выделяют:
– резервный объем вдоха (РО вдоха), или дополнительный
воздух – максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть
после спокойного вдоха. Эта величина характеризует способность
легких к добавочному расширению; она составляет 1,5–2 л;
– резервный объем выдоха (РО выдоха), или резервный воздух – максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть
после спокойного выдоха. Он характеризует тонус легких в состоянии расширения (вдоха) и составляет 1,5–2 л;
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– остаточный объем (ОО) – объем воздуха в легких после
максимального выдоха. Остаточный объем соответствует объему
воздуха в альвеолах и проводящих путях. Его объем составляет
1–1,5 л и рассчитывается исходя из предположения, что он равен
33 % от дыхательного объема.
Величина ЖЕЛ зависит от пола, возраста, роста и тренированности. Этот показатель колеблется в широких пределах.
У женщин ЖЕЛ составляет 2,5–4 л, у мужчин – 3,5–5 л, поэтому
при оценке состояния обследуемого руководствуются нормативными величинами, которые рассчитываются при помощи номограмм или формул:
- для мужчин ЖЕЛ = (Рост х 0,052) – (Возраст х 0,022) – 3,60;
- для женщин ЖЕЛ = (Рост х 0,041) – (Возраст х 0,018) – 2,68.
Определение ЖЕЛ проводится с помощью спирометра.
В простейшем случае это сухой спирометр. Принцип работы сухого спирометра заключается в том, что выдыхаемый воздух
вращает крыльчатку, связанную со стрелкой-указателем. Число
оборотов крыльчатки соотносится с определенным объемом воздуха, прошедшего через спирометр.
Цель работы: определить величины легочных объемов в состоянии покоя и сравнить их с должными величинами.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: спирометр, секундомер, мундштук,
спирт, вата.
Ход работы
1. Подготовить спирометр к работе: установить указатель на
ноль, мундштук продезинфицировать спиртом.
2. Посадить обследуемого в удобную позу. Обследуемый
должен сделать максимально глубокий вдох, взять в рот мундштук и сделать максимально глубокий выдох в спирометр. Отметить количество выдыхаемого воздуха. Повторить измерение с
интервалом через 3 минуты и определить ЖЕЛ как среднюю величину из трех замеров.
3. Для определения величины дыхательного объема (ДО) необходимо после 5-минутного отдыха при спокойном вдохе сделать обычный спокойный выдох в спирометр. Полученные данные могут быть несколько завышены.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Для определения резервного объема вдоха необходимо после максимально глубокого вдоха сделать спокойный выдох.
5. Для определения резервного объема выдоха необходимо
сделать максимально глубокий выдох после спокойного вдоха.
6. Повторить измерение показателей (пункты 2–5) в положении обследуемого «стоя».
7. Повторить измерение показателей (пункты 2–5) в положении обследуемого «лежа».
Полученные данные внесите в табл. 1.
Таблица 1
Функциональные показатели дыхательной системы человека
ЖЕЛ
и ее составляющие
1-е
измерение
(сидя)
Должная
величина
2-е
измерение
(стоя)
3-е
измерение
(лежа)
Резервный
объем вдоха
Дыхательный
объем
Резервный
объем выдоха
Жизненная
емкость легких
8. Объяснить разницу в величине параметров, возникающую
при изменении позы человека.
9. Рассчитать должные величины ЖЕЛ. Сравнить полученную величину ЖЕЛ с должной величиной ЖЕЛ, рассчитанной по
формуле и найденной по номограмме.
Лабораторная работа № 16
Функциональные пробы дыхательной системы
Проба с задержкой дыхания используется для суждения о кислородном обеспечении организма. Она характеризует также общий уровень тренированности человека. Проба проводится в
двух вариантах: с задержкой дыхания на вдохе (проба Штанге) и
с задержкой дыхания на выдохе (проба Генча).
Цель работы: оценка функциональных резервов дыхательной системы.
Объект исследования: человек.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для работы необходимо: спирометр, секундомер, мундштук,
спирт, вата.
Задание 1. Проба с задержкой дыхания на вдохе
(проба Штанге)
Ход работы
1. До проведения пробы у обследуемого, находящегося в положении «сидя», дважды подсчитывают пульс за 30 секунд.
2. Обследуемый выполняет три дыхательных движения на
3/4 глубины полного вдоха и после этого как можно дольше задерживает дыхание на максимальном вдохе. На нос надевается
зажим, или же обследуемый зажимает нос пальцами. Время задержки дыхания регистрируется по секундомеру.
3. Сразу после возобновления дыхания производится подсчет
пульса. Проба проводится дважды с интервалом 3–5 минут между определениями.
4. Оценка пробы производится по продолжительности времени задержки в секундах и по показателю реакции (ПР) частоты
сердечных сокращений. Показатель реакции (ПР) определяют как
отношение частоты пульса после окончания пробы к исходной
частоте пульса. ПР у здоровых людей не превышает 1,2. Более
высокие его значения свидетельствуют о неблагоприятной реакции сердечно-сосудистой системы на недостаток кислорода.
По длительности задержки дыхания пробы оцениваются следующим образом:
менее 39 сек
в пределах 40–49 сек
свыше 50 сек
неудовлетворительно
удовлетворительно
хорошо
5. Обследуемый после 5 мин отдыха дышит максимально
глубоко в течение 1–1,5 мин и после этого как можно дольше задерживает дыхание на максимальном вдохе. На нос надевается
зажим, или же обследуемый зажимает нос пальцами. Время задержки дыхания регистрируется по секундомеру.
6. Сделать выводы и объяснить разницу в полученных результатах.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 2. Проба с задержкой дыхания на выдохе
(проба Генча)
Ход работы
1. Обследуемый делает три глубоких дыхательных движения
и задерживает дыхание на выдохе как можно дольше. На нос надевается зажим, или же обследуемый зажимает нос пальцами.
Время задержки дыхания регистрируется по секундомеру.
2. Результаты пробы оцениваются следующим образом:
менее 34 сек
неудовлетворительно
в пределах 35–39 сек
удовлетворительно
свыше 40 сек
хорошо
3. Провести данную пробу с задержкой дыхания на вдохе после 20 глубоких приседаний, выполненных на протяжении 30 секунд. Критерии оценки пробы после физической нагрузки следующие:
менее 24 сек
неудовлетворительно
в пределах 25–29 сек
удовлетворительно
свыше 30 сек
хорошо
4. Сделать выводы и объяснить разницу в полученных результатах.
Вопросы для самоподготовки
1. Физиологическая роль дыхательных путей и легких.
2. Иннервация дыхательных мышц. Биомеханика вдоха и
выдоха.
3. Эластические свойства легочной ткани и грудной клетки.
Эластическая тяга легких. Функции сурфактанта.
4. Состав атмосферного, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе и напряжение их в крови.
5. Транспорт кровью кислорода. Соединения гемоглобина с газами. Кислородная емкость крови. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Факторы, влияющие на сродство гемоглобина к кислороду.
6. Транспорт кровью углекислого газа. Роль карбоангидразы.
7. Дыхательный центр, его отделы. Центральные и периферические рецепторы рН, СО2 и О2 в организме, их роль. Факторы,
стимулирующие дыхательный центр продолговатого мозга.
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Занятие 6. Тема «Физиология пищеварения»
Контрольные вопросы
1. Пищеварительная система. Значение и сущность пищеварения.
Общие черты строения и функции пищеварительного аппарата.
2. Пищеварение в полости рта (механическая обработка пищи; состав и действие слюны; акт глотания).
3. Пищеварение в желудке (секреторная деятельность желудка, состав и свойства желудочного сока; регуляция желудочной секреции; моторная функция желудка; регуляция моторики желудка).
4. Поджелудочная железа и ее роль в пищеварении.
5. Пищеварение в тонком кишечнике:
6. Пищеварение в толстом кишечнике (всасывательная и
моторная функции; роль микрофлоры).
Лабораторная работа № 17
Переваривание крахмала ферментами слюны человека
В слюне содержатся амилолитические ферменты – амилаза и
мальтаза. Оптимум их действия находится в пределах нейтральной реакции среды при нормальной температуре тела (при 37°С).
Цель работы: исследование ферментативных свойств слюны.
Объект исследования: слюна человека.
Для работы необходимо: термостат или водяная баня с температурой 37–38°С, спиртовка, штатив с пробирками, пипетки,
маленькая воронка, слюна человека, 1%-ный раствор вареного
крахмала, 1%-ный раствор сырого крахмала, растворы 3%-ный
йода или Люголя, 0,5%-ный раствор HCl, лакмусовая бумага, лед
или холодильник, дистиллированная вода.
Ход работы
1. Слюну (примерно 5 мл) собирают в пробирку с помощью
воронки.
2. Нумеруют пробирки, ставят их в штатив и в каждую пробирку добавляют по 1 мл слюны.
3. Затем в 1-ю пробирку добавляют 3 мл 1%-ного раствора
вареного крахмала.
4. 2-ю пробирку осторожно нагревают на спиртовке до кипения,
охлаждают и добавляют 3 мл 1%-ного раствора вареного крахмала.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. В 3-ю добавляют 0,5%-ный раствор HCl до появления
стойкого окрашивания лакмусовой бумаги и 3 мл 1%-ного раствора вареного крахмала.
6. В 4-ю – 3 мл 1%-ного раствора сырого крахмала.
7. В 5-ю – 3 мл 1%-ного раствора вареного крахмала.
8. Первые четыре пробирки помещают в термостат или на
водяную баню при температуре 37–38°С.
9. 5-ю пробирку ставят в холодильник или стакан со льдом.
10. Через 30 мин содержимое всех пробирок исследуют на
наличие крахмала. Содержимое пробирок, в которых присутствует крахмал, при добавлении 1–2 капель раствора Люголя приобретает синий цвет.
11. По результатам эксперимента заполните таблицу.
Цвет содержимого
после добавления
р-ра Люголя
Содержимое пробирки
1 мл слюны +
3 мл вареного крахмала
1 мл прокипяченной слюны +
3 мл вареного крахмала
1 мл слюны + 0,5%-ный раствор НС1 +
3 мл вареного крахмала
1 мл слюны +
3 мл сырого крахмала + холод
12. На основании цвета содержимого пробирок при добавлении раствора Люголя сделайте вывод о том, произошло ли переваривание крахмала в пробирках. Как повлияло на ферментативные свойства слюны: кипячение слюны, сдвиг рН слюны в кислую сторону, охлаждение слюны.
Лабораторная работа № 18
Исследование ферментативных свойств
желудочного сока
Цель работы исследование переваривающих свойств желудочного сока.
Объект исследования: желудочный сок.
Для работы необходимо: водяная баня или термостат, спиртовка, штатив с пробирками, пинцет, натуральный желудочный
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сок, белок куриного яйца, 0,5%-ный раствор НСl, 0,5%-ный раствор NaHCO3, лакмусовая бумага.
Ход работы
1. Нумеруют четыре пробирки и наливают:
- в 1-ю пробирку 2 мл желудочного сока;
- во 2-ю – 2 мл желудочного сока и кипятят его на спиртовке;
- в 3-ю – 2 мл желудочного сока и добавляют раствор соды до
получения слабощелочной реакции (до синеватого окрашивания
красной лакмусовой бумаги);
- в 4-ую – 2 мл 0,5%-ного раствора НС1.
2. Во все пробирки добавляют одинаковое количество белка
куриного яйца (0,1–0,3 г) и помещают их на 30–40 мин в водяную
баню или термостат при температуре 38°С.
3. Через 30–40 мин пробирки извлечь из термостата и определить, как изменились кусочки белка во всех пробирках.
4. Результаты опыта занести в таблицу.
Содержимое пробирки
Желудочный сок
Кипяченый желудочный сок
Нейтрализованный желудочный
Состояние белка
сок
Раствор соляной кислоты
5. По результатам исследования сделать выводы о переваривающих свойствах желудочного сока в разных условиях.
Лабораторная работа № 19
Влияние желчи на жиры
Цель работы: исследовать переваривающие свойства желчи.
Объект исследования: желчь.
Для работы необходимо: предметные стекла, лупа, стеклянные палочки, желчь, растительное масло, дистиллированная вода.
Ход работы
1. На предметное стекло нанесите каплю воды и каплю желчи.
2. К каждой капле добавьте по 2–3 капли растительного масла,
перемешайте и рассмотрите содержимое обеих капель под лупой.
3. Нарисуйте, как распределяется жир в капле воды и в капле
желчи.
4. Сделайте выводы.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для самоподготовки
1. Общая характеристика функциональной системы питания,
роль и место в ней процессов пищеварения.
2. Экспериментальные и важнейшие клинические методы исследования функций желудочно-кишечного тракта.
3. Механизмы регуляции секреции желудочного сока. Роль
гастроин-тестинальных пептидов.
4. Пищеварение в 12-перстной кишке. Механизмы регуляции
секреции сока поджелудочной железы.
5. Состав и свойства желчи, ее участие в процессах пищеварения.
6. Полостной и мембранный гидролиз питательных веществ.
7. Всасывание продуктов гидролиза жиров, белков и углеводов
в различных отделах пищеварительного тракта, его механизмы.
Занятие 7. Тема «Обмен веществ и энергии»
Контрольные вопросы
1. Понятие об обмене веществ и энергии в организме.
2. Обмен и значение белков, жиров, углеводов.
3. Основной и общий энергетический обмен. Факторы, влияющие на энергетический обмен.
4. Методы исследования энергетических затрат.
5. Энергетическая стоимость различных видов деятельности.
6. Основы рационального питания. Нормы питания. Закон
изодинамии и его значение.
Лабораторная работа № 20
Расчет должных величин основного обмена
Обмен веществ и энергии между организмом и внешней средой – неотъемлемое свойство живой материи. Энергия, освобождающаяся при диссимиляции, обеспечивает все жизненные процессы организма (кровообращение, дыхание, мышечное сокращение и т. д.). Всю энергию, образующуюся в организме, можно
принять за тепловую, так как другие виды энергии выделяются в
ничтожно малых количествах. Таким образом, об интенсивности
обменных процессов в организме можно судить по количеству
тепла, выделенного им в единицу времени. Основной обмен, отражает минимальный уровень расхода энергии для поддержания
жизнедеятельности организма. Специальные таблицы дают воз36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
можность по росту, возрасту и массе тела испытуемого определить среднестатистический уровень основного обмена человека.
При сопоставлении этих среднестатистических величин с результатами, полученными при исследовании общего обмена аппаратурными методами, можно вычислить затраты энергии при выполнении той или иной нагрузки.
Задание 1. Расчет должных величин основного обмена:
- для мужчины, возраст 20 лет, рост 174 см, вес 65 кг;
- для женщины, возраст 18 лет, рост 158 см, вес 57 кг.
Задание 2. Рассчитать должные величины основного обмена для себя и определить процент отклонения основного
обмена от нормативных величин.
Цель работы: освоение принципов расчета нормативных величин основного обмена.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: весы, ростомер, таблицы для определения основного обмена.
Ход работы
1. С помощью ростомера и весов измеряют рост и вес испытуемого. Если взвешивание производилось в одежде, то полученный результат следует уменьшить на 5 кг для мужчин и на 3 кг для женщин.
2. Далее используют таблицы для определения основного
обмена. Таблицы мужчин и женщин разные, так как у мужчин
уровень основного обмена в среднем на 10% выше, чем у женщин. Таблицами пользуются следующим образом.
Например, испытуемый – мужчина 25 лет, рост 168 см, вес
60 кг. По таблицам для определения основного обмена мужчин
(часть А) находят рядом со значением массы испытуемого число
892. В таблице (часть Б) находят по горизонтали возраст (25 лет)
и по вертикали рост (168 см). На пересечении граф возраста и
роста находится число 672. Сложив оба числа (892 + 672 = 1564),
получают среднестатистическую величину нормативного основного обмена человека мужского пола данного возраста, роста и
массы – 1564 ккал/сутки.
Задание 3. Определение отклонения основного обмена
по формуле Рида
Формула Рида дает возможность вычислить процент отклонения величины основного обмена от нормы. Эта формула основана
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на существовании взаимосвязи между артериальным давлением,
частотой пульса и теплопродукцией организма. Определение основного обмена по формулам или таблицам основано на среднестатистических данных и дает приблизительные нормативные результаты. Допустимым считается отклонение до 10% от нормы.
Цель работы: вычислить величину отклонения основного
обмена от нормы по формуле Рида. Определить то же по номограмме. Вычислить, сколько ккал (Дж) составляет определенный
Вами процент отклонения.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: тонометр, фонендоскоп.
Ход работы
1. У испытуемого определяют частоту пульса и артериальное
давление по способу Короткова 3 раза с промежутками в 2 мин
при соблюдении условий, необходимых для определения основного обмена. Числовые величины частоты пульса и артериального
давления берут как среднее арифметическое из трех измерений.
2. Процент отклонений основного обмена от нормы определяют по формуле Рида: ПО = 0,75 (ЧП + ПД 0,74) – 72,
где ПО – процент отклонения основного обмена от нормы;
ЧП – частота пульса; ПД – пульсовое давление, равное разности
величин систолического и диастолического давления.
Пример расчета
Пульс 75 уд/мин, арт. давление 120/80 мм рт. ст.
ПО= 0,75 [75 + (120-80) 0,74] – 72 = 0,75 (75 + 40
0,74) – 72 = 6,45%.
Таким образом, основной обмен у данного испытуемого повышен на 6,45% , т. е. находится в пределах нормы.
Для упрощения расчетов по формуле Рида существует специальная номограмма. С ее помощью, соединив линейкой значения
частоты пульса и пульсового давления, на средней линии определяют величину отклонения основного обмена от нормы.
3. Сделайте выводы на основании полученных результатов.
Лабораторная работа № 21
Оценка массы тела
Масса тела (МТ) – важный показатель физического развития
человека во все возрастные периоды. Для поддержания стабиль38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ной МТ у взрослого человека поступление энергии в организм
должно равняться ее затратам. Повышение МТ является одним из
важнейших факторов риска потери здоровья и развития сердечнососудистых, эндокринных и онкологических заболеваний. Ее понижение также является фактором риска потери здоровья и нередко – симптомом уже начавшегося заболевания.
Цель работы: контроль массы тела. В случае увеличения или
снижения ее у здорового человека необходимо вносить соответствующую поправку в количество поступающих в организм с
пищей калорий или изменить физическую активность.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимы: весы, ростомер.
Ход работы
1. Определить массу тела.
2. Рассчитать должную массу тела (ДМТ). ДМТ зависит от
роста, пола, возраста, типа конституции и некоторых других факторов. Для определения ДМТ существует множество методов:
формулы, номограммы, таблицы и т. п.
Наиболее простой способ определения ДМТ связан с ее расчетом по формуле Бока-Бругша:
ДМТ = Рост (см) – 100 (при росте < 165 см);
ДМТ = Рост (см) – 105 (при росте 166 – 175 см);
ДМТ = Рост (см) – 110 (при росте > 175 см).
Формулы для расчета ДМТ в зависимости от роста и пола человека:
ДМТ (для мужчин) = 48 + (Рост (см) – 152) • 1,1 кг/см;
ДМТ (для женщин) = 48 + (Рост (см) – 152) • 0,9 кг/см.
При астеническом типе сложения ДМТ может быть уменьшена на 10 %, при гиперстеническом телосложении –увеличена
на 10 %. После 30 и до 50 лет ДМТ может быть увеличена на 3–
13 % к ДМТ в 20 лет.
3. Сравнить величины определенной МТ и рассчитанной
должной МТ (ДМТ). Опасность для здоровья представляет как
повышенная, так и пониженная МТ.
Повышение МТ человека по сравнению с ДМТ:
- на 15–29 % – свидетельствует об ожирении I степени;
- на 30–49 % – свидетельствует об ожирении II степени;
- на 50–100 % – свидетельствует об ожирении III степени;
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- более чем на 100 % – свидетельствует об ожирении IV степени.
- Снижение МТ человека по сравнению с ДМТ:
- на 10–20 % – может отражать слабую степень,
- на 21–30 % – умеренную степень,
- на 31–40 % – тяжелую степень белково-энергетической
недостаточности рациона;
- более чем на 40 % – отражает наличие кахексии (истощения).
4. Вычислить индекс массы тела.
Индекс массы тела (ИМТ) рассчитывается по формуле:
ИМТ = МТ (кг)/(Рост (м))2.
На основании индекса массы тела можно оценить степень
риска развития некоторых заболеваний.
ИМТ
Риск
заболевания
Гипотрофия
Норма
ИМТ < 18,5
ИМТ 18,5–25,0
Анемии, снижение Минимальный
иммунитета
Ожирение
ИМТ > 25,5
Ожирение,
атеросклероз,
сахарный диабет
5. Сделайте выводы на основании полученных результатов.
Оцените ваши ДМТ, МТ и ИМТ.
Лабораторная работа № 22
Расчет и составление пищевого рациона
Рациональное питание должно полностью покрывать потребности человека в энергии и пластических веществах и способствовать сохранению здоровья, высокой трудоспособности, а детям
обеспечивать правильный рост и развитие.
Цель работы: познакомиться с принципами составления пищевого рациона для различных групп населения.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: весы, ростомер, таблицы калорийности и химического состава пищевых продуктов.
Задание 1. Составить суточное меню-раскладку для определенной категории лиц (для себя).
Ход работы
1. Пищевой рацион составляют, пользуясь стандартными таблицами (см. табл.), где указано процентное содержание в пищевых продуктах белков, жиров и углеводов и калорийность 100 г продукта.
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При составлении пищевого рациона необходимо руководствоваться следующим:
- в пищевом рационе должно содержаться оптимальное для
людей данного вида труда количество белков, жиров и углеводов.
Соотношение между питательными веществами составляет: 1:1:4;
- калорийность пищевого рациона должна покрывать суточный расход энергии;
- в пищевой рацион должны входить витамины, минеральные
соли и вода;
- рекомендуется включать одну треть белков и жиров в виде
продуктов животного происхождения;
- продукты, богатые белком (мясо, рыба, бобы), рекомендуется
давать в дневные часы, вечером – молочно-растительные блюда;
- обед должен состоять из двух горячих блюд – первого и
второго и третьего – сладкого;
- хлеб необходимо давать белый и черный.
- наиболее рационален 4-разовый режим питания, поэтому,
составляя рацион, следует рассчитывать первый и второй завтраки, обед и ужин. Калорийность суточного рациона рекомендуется
распределять по отдельным приемам пищи так, чтобы первый
завтрак содержал 25 % всей суточной калорийности рациона,
второй завтрак – 15 %, обед – 45 % и ужин – 15 %.
2. Приступая к расчету, составляют таблицу:
Режим
питания
Название
продукта
Вес, г
Содержание, г
Белки
Жиры
Калории
Углеводы
1-й завтрак
2-й завтрак
Обед
Ужин
∑
В первой графе указан режим питания. Во вторую графу вписывают отдельно продукты первого завтрака, второго завтрака,
обеда и ужина. В третьей графе указывают вес каждого продукта.
Когда это сделано, берут расчетные таблицы состава пищевых
продуктов и их калорийности и, руководствуясь ими, в последующие графы вписывают содержание в данном количестве продукта белков, жиров, углеводов и калорийность. Если после
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
окончательного подсчета количества белков, жиров и углеводов в
суточном рационе окажется, что оно не вполне соответствует
принятым нормам, то соответственно следует либо уменьшить,
либо увеличить количество питательных веществ.
3. Сделать заключение о результатах расчета меню-раскладки
с учетом нормативных данных.
Вопросы для самоподготовки
1. Обмен веществ и энергии в организме. Процессы анаболизма и катаболизма. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.
2. Терморегуляция. Теплопродукция организма. Источники
теплопродукции в организме. Сократительный и несократительный термогенез. Теплоотдача организма. Физические процессы и
физиологические механизмы, обеспечивающие теплоотдачу.
3. Нервные и гуморальные механизмы терморегуляции. Периферические и центральные терморецепторы. Центры терморегуляции.
Занятие 8. Тема «Физиология
центральной нервной системы»
Контрольные вопросы
1. Нейрон – основной структурный и функциональный
элемент нервной системы, его строение и функции.
2. Рефлекторная деятельность нервной системы (понятие о
рефлексе, классификация рефлексов, рефлекторная дуга).
3. Понятие о нервных центрах. Свойства нервных центров.
4. Учение А. А. Ухтомского о доминанте. Доминанта как общий принцип работы нервной системы.
5. Принципы координационной деятельности ЦНС. Виды
торможения в ЦНС (прямое и возвратное).
6. Строение и функции спинного мозга. Роль гамма-эфферентов в регуляции мышечного тонуса.
7. Строение и функции продолговатого мозга.
8. Строение и функции среднего мозга. Рефлексы ствола мозга: статические и статокинетические.
9. Структурная организация и функции мозжечка. Последствия поражения мозжечка.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. Структурная организация и функции промежуточного мозга.
11. Функции базальных ганглиев.
Лабораторная работа № 23
Определение времени рефлекса по Тюрку
Рефлекторные реакции организма можно изучить на спинальном препарате лягушки, у которого из всех отделов центральной нервной системы сохранен только спинной мозг.
Цель работы: определить время сгибательного рефлекса у
лягушки и исследовать зависимость силы рефлекторной реакции
от силы раздражения.
Объект исследования: спинальный препарат лягушки.
Для работы необходимо: штатив с пробкой, набор препаровальных инструментов, 0,1, 0,25, 0,5% и 1%-ные растворы серной
кислоты, электрометроном.
Ход работы
1. Приготовить спинальный препарат лягушки.
Лягушку наркотизируют 3%-ным водным раствором эфира.
Для приготовления спинального препарата удалите головной
мозг. Для этого введите в рот лягушки браншу ножниц и отсеките
ей голову на уровне большого затылочного отверстия (как можно
дальше кзади). Нижнюю челюсть при этом оставляют: за нее
подвешивают лягушку на пробку штатива с помощью булавок.
Опыт можно начинать через 5–7 минут после операции.
2. Включить электрометроном с частотой 60 ударов в мин.
3. Погрузить одну из задних лапок лягушки в стаканчик с
0,1%-ным раствором кислоты. Сосчитать число ударов метронома с момента погружения лапки до момента ее отдергивания. Количество ударов метронома показывает время рефлекса.
4. Лапку лягушки тщательно промыть, опуская ее в стакан с
водой. Через 2–3 минуты повторите опыт с 0,25%-ным, а затем с
0,5% и 1%-ным растворами кислоты.
5. Результаты опыта занесите в протокол. Вычертите в системе координат зависимость времени рефлекса от силы раздражения концентрации серной кислоты. Сделайте вывод.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 24
Суммация раздражений
Цель работы: определить наличие последовательной (временной) и пространственной суммации раздражений.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, лягушка, раствор Рингера, установка для регистрации сокращения мышцы, электронный стимулятор и две пары раздражающих электродов с двухполюсным переключателем, 0,1%-ный раствор серной кислоты.
Задание 1. Последовательная (временная) суммация
Ход работы
1. Готовят спинальный препарат лягушки (см. Лабораторную
работу № 23). Фиксируют его булавками на препаровальный доске спинкой вниз.
2. В верхней трети бедра делают круговой разрез кожи, после
чего с бедра снимают кожу, затем перерезают ахиллово сухожилие и икроножную мышцу отводят в сторону. Под мышцей обнаруживаются два нерва. Один из них, лежащий на внутренней поверхности икроножной мышцы, – большеберцовый, второй, лежащий на кости голени, – малоберцовый.
3. Под большеберцовый нерв подводят нитку, нерв перерезают как можно дистальнее. На лигатуре остается центральный
конец нерва.
4. На чувствительный или афферентный нерв (большеберцовый) наносятся одиночные стимулы от электростимулятора (амплитуда 2–3 V). Рефлекторная реакция отсутствует.
5. Не изменяя силы раздражения, включают ритмическую стимуляцию с частотой 30–40 герц. Появляется рефлекторная реакция.
6. Проанализировать механизм последовательной (временной) суммации раздражений. Сделать выводы.
Задание 2. Пространственная суммация
Ход работы
1. Спинальный препарат лягушки подвешивается в штатив.
2. На кожу одной из задних лапок накладывают кусочек
фильтровальной бумаги, смоченный слабым раствором кислоты
(0,1%). Следить, чтобы кислота не растекалась по коже. Обычно
при таком раздражении рефлекс не возникает.
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Накладывают рядом с первым второй такой же кусочек
бумажки с кислотой.
4. При дальнейшем увеличении площади раздражения возникает ответная рефлекторная реакция. Это и есть пространственная суммация.
5. Проанализировать механизм пространственной суммации
раздражений. Зарисовать схему. Сделать выводы.
Лабораторная работа № 25
Рецептивное поле спинномозгового рефлекса
Каждый рефлекс имеет свое рецептивное поле, т. е. участок тела, при раздражении которого данный рефлекс возникает. Характер
ответной реакции при раздражении рецептивного поля зависит от
месторасположения его на теле, силы и продолжительности раздражения, от физиологического состояния нервных центров.
Цель работы: исследовать локализацию рецептивных полей
у спинальной лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: штатив, набор препаровальных инструментов, фильтровальная бумага, 0,1 – 0,5%-ные растворы
серной кислоты, раствор Рингера, вата.
Ход работы
1. Приготовьте спинальный препарат лягушки и подвесьте
его за нижнюю челюсть к закрепленному в штативе крючку. Подождите 2–3 мин, пока пройдет шок.
2. Небольшие кусочки фильтровальной бумаги (4–6 мм) смочите в 0,1%-ном растворе кислоты и пинцетом поместите на наружную поверхность кожи голени задней лапки. Наблюдайте
сгибательную реакцию соответствующей конечности.
3. Промойте лапку лягушки, погружая ее в стакан с водой.
4. Проведите раздражение той же лапки лягушки 0,3% и 0,5%ными растворами кислоты. Выбирают ту силу раздражения, при
которой обнаруживается наиболее четкий сгибательный рефлекс.
5. Аппликацию, смоченную кислотой выбранной концентрации, поместите на боковую поверхность брюшка. Наблюдайте
защитный рефлекс.
6. Наложите аппликацию на наружную поверхность передней
лапки, на брюшко, ближе к грудной части. Интервалы между
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
раздражениями должны быть не меньше 2–3 мин. После каждого
опыта лягушку необходимо погрузить в стакан с водой.
7. Результаты исследований занесите в протокол. Каждый раз
отметьте характер реакции, вызываемой раздражением данного
рецептивного поля. Сделайте выводы.
Лабораторная работа № 26
Безусловные рефлекторные реакции у человека
Основу функций нервной системы – от самых простых реакций до наиболее сложных – составляет рефлекторная деятельность, проявляемая сложным взаимодействием безусловных и
условных рефлексов. Безусловными рефлексами называются постоянные и врожденные реакции на различные воздействия из
внешней и внутренней среды.
Цель работы: исследовать безусловные рефлексы у человека.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: неврологический молоточек.
Ход работы
1. Надбровный рефлекс. Возникает при ударе неврологическим молоточком по краю надбровной дуги. Ответная реакция –
смыкание век. Рефлекторная дуга: чувствительное звено – ветви
глазного нерва (первая ветвь тройничного нерва), центральное
звено – чувствительное ядро тройничного нерва, двигательное ядро лицевого нерва, двигательное звено – волокна лицевого нерва.
2. Нижнечелюстной рефлекс. Возникает при постукивании
молоточком по подбородку при слегка открытом рте. Ответная
реакция – сокращение жевательных мышц. Рефлекторная дуга:
чувствительные волокна нижнечелюстного нерва (третья ветвь
тройничного нерва), центральное звено – чувствительное ядро
тройничного нерва, двигательное ядро тройничного нерва, двигательное звено – двигательные ветви тройничного нерва.
3. Рефлекс сухожилия сгибателя верхней конечности (локтевой рефлекс). Возникает при ударе молоточком по сухожилию
двуглавой мышцы в локтевом сгибе. Ответная реакция – сокращение мышц и сгибание руки в локтевом суставе. Левой рукой
придерживайте предплечье обследуемого в полусогнутом положении, подставив ладонь своей руки под его локоть. Нанесите
удар молоточком по сухожилию двуглавой мышцы. Рефлектор46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ная дуга: чувствительное и двигательное звено – смешанный
мышечно-кожный нерв, начинающийся от латерального пучка
подключичной части плечевого сплетения, центральное звено –
5–8-й шейные сегменты спинного мозга.
4. Рефлекс сухожилия разгибателя верхней конечности. Возникает в результате удара молоточком по сухожилию трехглавой
мышцы. Ответная реакция – сокращение трехглавой мышцы плеча и разгибание руки в локтевом суставе. Находясь сбоку от обследуемого, отведите пассивно его плечо кнаружи до горизонтального уровня, поддерживая его левой рукой у локтевого сгиба
так, чтобы предплечье свисало под прямым углом. Нанесите удар
молоточком у самого локтевого сгиба. Рефлекторная дуга: чувствительное и двигательное звено – ветви смешанного лучевого
нерва, начинающегося от заднего пучка плечевого сплетения,
центральное звено – 5–8-й шейные сегменты спинного мозга.
5. Коленный рефлекс. При ударе молоточном по сухожилию
четырехглавой мышцы возникает ответная реакция – сокращение
четырехглавого разгибателя бедра и разгибание голени. Обследуемый должен сесть на стул и положить ногу на ногу. Нанесите
удар молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы ниже коленной чашечки. Рефлекторная дуга: чувствительное и двигательное звено – бедренный нерв – самая крупная ветвь поясничного сплетения, центральное звено – 1–4-й поясничные сегменты
спинного мозга.
6. Ахиллов рефлекс. Возникает при ударе молоточком по
ахиллову сухожилию. Ответная реакция – подошвенное сгибание
стопы. Обследуемый должен стать коленями на стул так, чтобы
ступни ног свободно списали. Нанесите удар молоточком но
ахиллову сухожилию. Рефлекторная дуга: чувствительное и двигательное звено – смешанный большеберцовый нерв, являющийся продолжением ствола седалищного нерва на голени, центральное звено – 4–5-й поясничные сегменты и 1–3-й крестцовые сегменты спинного мозга.
7. Результаты работы занесите в протокол, зарисуйте схемы
рефлекторных дуг.
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 27
Определение времени ахиллова рефлекса у человека
Сухожильные рефлексы участвуют в регуляции тонуса мышц
и поддержании позы тела. В клинической практике сухожильные
рефлексы исследуются с целью определения функционального
состояния различных звеньев рефлекторной дуги.
Цель работы: определение латентного периода моносинаптического рефлекса.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: электромиорефлексометр ЭМР-1,
неврологический молоточек с датчиком.
Ход работы
1. Включить электромиорефлексометр. Установить нулевые
показания на табло.
2.Обследуемый должен стать коленями на стул так, чтобы
ступни ног свободно свисали.
3. Для регистрации электромиограммы обследуемому накладывают электроды на кожу в области икроножной мышцы.
4. Нанести удар молоточком по ахиллову сухожилию. Пронаблюдайте характер подошвенного сгибания стопы.
5. Включение миллисекундомера рефлексометра осуществляется при замыкании контактов во время удара молоточком по
ахиллову сухожилию, выключение – при появлении рефлекторно
вызванных биопотенциалов в мышце. Время рефлекса определяется от момента нанесения раздражения до появления биоэлектрического компонента ответной двигательной реакции.
6. Измерение времени рефлекса проводят 3 раза и находят
среднее значение.
7. Оформите протокол: укажите среднее значение времени
сухожильного рефлекса, объясните, почему время сухожильного
рефлекса самое короткое по сравнению с другими рефлексами.
Лабораторная работа № 28
Исследование состояния функций мозжечка
Эфферентные сигналы из мозжечка регулируют активность
нейронов вестибулярных (Дейтерса) и красных ядер, ядер таламуса,
а через них активность периферических (α- и γ-мотонейронов спинного мозга и ядер черепных нервов) и центральных (корковых) дви48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гательных нейронов. Через указанные пути эфферентные сигналы из
мозжечка регулируют силу мышечных сокращений, обеспечивают
способность к длительному тоническому сокращению мышц, соотношение объема произвольного движения с расстоянием до цели
этого движения, быструю смену сгибания – разгибания и наоборот.
Мозжечок обеспечивает синергию сокращений разных мышц при
сложных движениях. При нарушениях функции мозжечка у человека наблюдаются расстройства двигательных функций, что проявляется: в снижении силы сокращения мышц (астения); утрате способности к длительному сокращению мышц, что затрудняет стояние,
сидение (астазия); непроизвольном изменении тонуса мышц (дистония); дрожании пальцев рук в покое (тремор); расстройстве
движений в виде излишнего либо недостаточного движения (дисметрия); нарушении координации движения (атаксия), которая
проявляется «пьяной» (шаткой) походкой и т. д.; расстройстве организации речевой моторики (дизартрия); крупноразмашистом ритмическом подергивании глазных яблок (нистагм); нарушении чередования противоположных движения (адиадохокинез) и др.
Цель работы: исследовать функции мозжечка.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: испытуемый, стакан, книга.
Ход работы
1. Испытуемый выполняет движения и упражнения, указанные в табл. 2.
Таблица 2
Исследование мозжечкового контроля
двигательной активности скелетных мышц
Вид исследования
Поза
Ромберга
(оценка координации движений
или проба на астазию)
Походка (оценка
координации движений или проба
на атаксию)
Методика
Испытуемый должен стоять со сдвинутыми ногами и
вытянутыми вперед руками сначала с открытыми, а
затем с закрытыми глазами. В норме человек сохраняет равновесие в позе Ромберга (т. е. проба на астазию отрицательная).
Предложите испытуемому пройти по комнате вперед
и назад с открытыми и закрытыми глазами. В норме
у здорового человека походка обычная, без шатаний
в стороны и без широкого расставления ног (т. е.
проба на атаксию отрицательная).
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Проба
на дисметрию
Испытуемый должен взять со стола и затем поставить назад (в то же место) какой-либо предмет (книгу, стакан). В норме человек ставит предмет на то же
место с ошибкой не более ±2 см (т. е. проба на дисметрию отрицательная).
Речь (проба
Испытуемый должен повторить несколько трудных
на дизартрию)
для произношения слов (землетрясение, самолетостроение, администрирование или др). Отмечайте, нет ли
растянутости, замедления или толчкообразности речи.
Пальценосовая
Испытуемый должен дотронуться указательным
проба (на дисмет- пальцем (сначала левой, а затем правой рукой) до
рию и тремор)
кончика носа с открытыми и закрытыми глазами.
В норме человек дотрагивается до кончика носа (с
точностью ±1 см) без дрожи пальцев рук (т. е. проба
на дисметрию и тремор отрицательная). При поражении мозжечка наблюдается промахивание и дрожание пальца при поднесении его к носу (т. е. проба
на дисметрию и тремор становится положительной).
2. Оформите протокол, укажите, смог ли испытуемый правильно (без нарушений) выполнить предлагаемые виды исследования. Сделайте заключение о качестве мозжечкового контроля
двигательной активности.
Пример оформления протокола
У испытуемого пробы на атаксию были (+ или –), так как в
позе Ромберга он (сохранял или нет) равновесие, походка была
(нормальная или нарушенная);
пробы на дисметрию и тремор были (+ или –);
дизартрия (выявлена или нет).
Вывод: мозжечковый контроль двигательной активности у
испытуемого (в норме или нарушен).
Вопросы для самоподготовки
1. Функции нервной системы, ее роль в обеспечении жизнедеятельности организма и его взаимоотношений с внешней средой.
2. Морфологические и функциональные особенности центральных синапсов в сравнении с мионевральными. Нейромедиаторы центральных синапсов. Понятие о нейромедиаторных системах мозга.
3. Процессы торможения в нервной системе. Формы проявления торможения. Тормозные нейромедиаторы. Механизмы
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
функционирования тормозных синапсов (на примере ГАМКергического тормозного синапса).
4. Взаимодействие процессов возбуждения и торможения.
Понятие об интегративной функции нейрона. Современные представления о механизмах центрального торможения. Физиологические принципы и механизмы координации в ЦНС.
5. Гипоталамус. Морфофункциональная организация, функции. Интеграция соматических, вегетативных, эндокринных
функций. Последствия повреждений структур гипоталамуса.
6. Базальные ядра. Морфофункциональная организация,
функции. Участие в механизмах регуляции мышечного тонуса,
позы и осуществления движений. Роль дофаминовых и ацетилхолиновых медиаторных систем. Последствия повреждений базальных ганглиев.
Занятие 9. Тема «Физиология эндокринной
и вегетативной нервной системы»
Контрольные вопросы
1. Понятие гомеостаза. Уровни регуляции и механизмы поддержания гомеостаза.
2. Вегетативная (автономная) нервная система. Симпатическая нервная система и ее влияние на внутренние органы.
3. Парасимпатическая нервная система и ее влияние на внутренние органы.
4. Эндокринная система. Механизмы взаимодействия гормонов с клетками. Понятие о клетках-мишенях.
5. Гипофиз и его строение. Гормоны передней доли гипофиза
и их физиологическая роль. Гормоны задней доли гипофиза.
6. Гипоталамо-гипофизарная система. Регуляция работы гипофиза. Рилизинг-факторы.
7. Надпочечники, их строение и функции. Гормоны мозгового вещества и их влияние на организм.
8. Гормоны коркового вещества надпочечников (минералокортикоиды и глюкокортикоиды) и их физиологическая роль.
9. Щитовидная железа и ее роль в организме. Гормоны щитовидной железы.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. Внутрисекреторная деятельность поджелудочной железы.
Гормоны поджелудочной железы
Лабораторная работа № 29
Ортостатический рефлекс
Ортостатический рефлекс, или иначе дыхательно-сердечный
рефлекс Геринга, позволяет определить функциональное состояние (тонус) парасимпатического центра, регулирующего работу
сердца. При задержке дыхания после глубокого вдоха повышается
тонус ядер блуждающего нерва (n. vagus) и частота сердечных сокращений уменьшается в норме на 4–6 уд/мин. Замедление пульса
на 8–10 уд/мин и более указывает на повышение тонуса парасимпатического отдела ВНС, менее 4 уд/мин – на понижение.
Цель работы: исследование тонуса парасимпатического отдела ВНС.
Для работы необходимо: секундомер.
Ход работы
1. У испытуемого, находящегося в положении сидя, подсчитывают пульс.
2. Затем просят его сделать глубокий вдох и задержать дыхание. В это время еще раз подсчитывают пульс. Исследование
проводят 3 раза с 5-минутными интервалами.
3. Данные занесите в протокол: запишите частоту пульса
(ЧП) до начала задержки дыхания и во время задержки дыхания
на вдохе. Подсчитайте разность пульса. Сделайте заключение о
тонусе парасимпатического отдела ВНС, регулирующего работу
сердца, у испытуемого.
Лабораторная работа № 30
Вегетативный индекс Кердо
Вегетативный индекс Кердо представляет математическую
характеристику роли вегетативного компонента в регуляции деятельности сердца человека в состоянии покоя. Вычисляется по
следующей формуле:
ВИК = (1–ДД/ЧСС) х 100,
где ДД – диастолическое давление, ЧЧС – частота сердечных
сокращений за 1 мин.
Оценка индекса: положительное значение – преимущественное преобладание симпатической нервной системы; отрицатель52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ное значение – преимущественное преобладание парасимпатической нервной системы.
Цель работы: оценить роль симпатического и парасимпатического компонента в регуляции деятельности сердца человека в покое.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: секундомер, аппарат для определения артериального давления, кушетка.
Ход работы
1. У человека лежа (3 мин) в состоянии покоя измеряется
ЧСС за 1 мин.
2. Определяется артериальное давление по методике Короткова.
3. Вычисляется индекс Кердо и производится оценка данного
показателя.
4. Аналогичные измерения проводятся у человека сразу после подъема.
5. Данные занесите в протокол, сравните результаты и сделайте выводы.
Лабораторная работа № 31
Оценка роста человека
Рост человека – одна из основных характеристик его физического развития. Линейный рост – процесс неравномерный. Максимальная скорость роста отмечается у новорожденных и детей
1-го года жизни, затем скорость роста значительно понижается.
Некоторое повышение скорости роста отмечается у девочек с 9
до 14 лет и у мальчиков с 11 до 16 лет, затем скорость роста снова снижается. К 16 годам у девушек и к 18 годам у юношей рост
тела в длину практически завершается и в норме не превышает
1 см/год. Полное окостенение наступает к 20–23 годам в женском
организме и к 21–25 годам в мужском. Рост взрослого человека в
пределах 130–200 см у мужчин и 120–190 см у женщин рассматривается как нормальный. Мужчины ростом менее 130 см и
женщины менее 120 см называются карликами. Люди-гиганты
имеют рост более 190 см женщины и более 200 см мужчины.
Рост – интегральный показатель влияния генетических, гормональных, тканевых и внешних факторов на кость и другие ткани организма. Генетическая программа роста реализуется через
гуморальную эндокринную систему, включающую все известные
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гормоны (тиреоидные, инсулин, кальцийрегулирующие, надпочечниковые, половые), но особое значение имеет гипоталамогипофизарная регуляция роста, центральным звеном которой является соматотропин. Соматотропин (СТГ – соматотропный
гормон, или ГР – гормон роста) – основной гормон, стимулирующий линейный рост. СТГ способствует росту костей в длину,
росту и дифференцированию внутренних органов, развитию мышечной ткани. Основные эффекты СТГ на уровне костной ткани
состоят в стимуляции роста хряща, синтеза белка, индуцировании
митоза клеток. Эффекты СТГ опосредуются инсулиноподобными
факторами роста (ИФР-I, ИФР-II), или соматомединами, которые
под влиянием гормона синтезируются, главным образом, в печени и почках. Линейный рост человека завершается с закрытием
зон роста под влиянием половых гормонов.
Наиболее простым и доступным методом исследования соматотропной функции является антропометрический, т. е. оценка роста человека по сравнению с его прогнозируемым ростом, рассчитанным на основании среднего роста его родителей. Для определения границ конечного роста используется следующая формула:
Прогнозируемый конечный рост мужчины =
= (рост отца + рост матери + 13 см) : 2
Прогнозируемый конечный рост женщины =
= (рост отца + рост матери – 13 см) : 2
Измеренный рост взрослого человека должен совпадать с
прогнозируемым ростом или отклоняться от расчетной величины
роста не более чем на 2 стандартных отклонения (СО), а именно:
±10 см к расчетной величине роста. Отклонения измеренного
роста более чем на 2 стандартных отклонения от расчетной величины роста указывает на патологически низкий или высокий рост
человека. В таком случае для выяснения причины нарушения
роста необходимо проводить детальные исследования соматотропной функции гипофиза, а также изучение состояния других
желез (прежде всего, половых и щитовидной).
Цель работы: определить рост и сравнить его с прогнозируемым значением
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: ростомер.
(Для проведения работы необходимо знание роста родителей.)
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ход работы
1. Проведите измерение роста у испытуемого с помощью
ростомера. Измерение роста проводят в положении стоя с помощью ростомера. Испытуемый должен стоять без обуви (в тонких
носках) в правильной позиции: руки по швам; пятки вместе; пятки, ягодицы и лопатки прижаты к доске ростомера. Голова располагается в позиции «плоскости Франкфурта», т. е. нижний край
глаза и наружный слуховой проход должны находиться на одной
горизонтальной линии. Измерения проводят на выдохе. Планку
ростомера опускают до уровня головы испытуемого. Измерения
проводят с точностью до 0,5 см.
2. Проведите расчет прогнозируемого роста испытуемого.
3. Оцените полученный результат измерения, сравнив его с
прогнозируемым ростом человека.
4. Ответьте на вопрос о том, как повлияет избыток и недостаток гормона роста или половых гормонов в детском и юношеском
возрасте на конечный рост человека.
Пример оформления протокола
1.Рост испытуемого равен________см. Пол испытуемого.
2.Рост родителей испытуемого: матери____см; отца _____см.
Расчет прогнозируемого роста испытуемого (ПРИ)
ПРИ = (рост отца + рост матери ± 13 см) : 2= _________ см.
____________________________________
3. Вывод. Рост испытуемого (в норме, патологически высокий, патологически низкий).
4. Избыток в детском и юношеском возрасте гормона роста
или недостаток половых гормонов могут привести к патологически
росту.
Недостаток в детском и юношеском возрасте гормона роста
или избыток половых гормонов могут привести к патологически
......................................................... росту.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа № 32
Влияние адреналина, ацетилхолина и атропина
на мышцы радужной оболочки глаз лягушки
Цилиарные мыши чувствительны к различным биологически
активным веществам. При сокращении циркулярной мышцы зрачок суживается, при сокращении радиальной – расширяется.
Цель работы: исследование влияния биологически активных
веществ на мышечные структуры.
Объект исследования: глаз лягушки.
Для работы необходимо: набор препаровальных инструментов, 0,1%-ный раствор адреналина, 0,1%-ный раствор ацетилхолина, 0,1%-ный раствор атропина, часовое стекло, выстланное
ватой, миллиметровая бумага.
Ход работы
1. Двух лягушек обездвиживают иглой, после чего отрезают
голову так, чтобы отделить верхнюю челюсть с глазами.
2. Помещают обе головы на вату часового стекла.
3. Отрезком миллиметровой бумаги измеряют диаметр зрачков и записывают результаты.
4. Один глаз оставляют в качестве контрольного, в три других
капают по капле адреналин, ацетилхолин и атропин соответственно.
5. Измеряют отрезком миллиметровой бумаги диаметр зрачка
каждого из глаз через 15–20 мин после действия биологически
активных веществ.
6. В протокол исследования заносят данные о диаметрах зрачков до и после воздействия примененных веществ. Сделать выводы.
Лабораторная работа № 33
Влияние введения инсулина на белых мышей
Гормон поджелудочной железы – инсулин – способствует депонированию гликогена в печени и гипогликемии.
Цель работы: исследовать влияние ведения инсулина на поведение животных.
Объект исследования: 4 взрослые белые мыши, предварительно голодавшие 24 ч.
Для работы необходимо: инсулин, 20%-ный раствор глюкозы, физиологический раствор, раствор фуксина для метки животных, шприц (на 2 мл), стеклянные воронки, лоток.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ход работы
1. Перед началом опыта животных метят и взвешивают.
2. Затем вводят подкожно инсулин в следующих дозах: 1я мышь получает 0,1 ед. на 10 г массы тела, 2-я – 0,5 ед., 3-я – 1
ед., а 4-й, контрольной, мыши вводят 0,5 мл физиологического
раствора.
3. После инъекции мышей помещают под стеклянные воронки и наблюдают за их поведением. Через 20 мин инсулин оказывает свое действие.
4. Мышей извлекают и вводят каждой из них (кроме контрольной) внутрибрюшинно 0,5 мл 20%-ного раствора глюкозы. Наблюдают за животными еще 10–15 мин, отмечая изменение их состояния.
5. Оформите протокол:
Опишите изменения состояния мышей после введения разных доз инсулина.
Отметьте, что произошло с мышами, получившими разные
дозы инсулина, после добавочного введения им глюкозы.
Опишите механизм действие инсулина, а также результат недостаточного и избыточного содержания инсулина в организме.
Вопросы для самоподготовки
1. Автономная нервная система. Общий план строения,
функции. Эффекторные клетки, органы и ткани.
2. Ганглии автономной нервной системы, их локализация и
нейромедиаторные механизмы.
3. Характеристика влияния симпатического и парасимпатического отделов АНС на функции органов и систем. Относительный антагонизм и синергизм их влияний. Основные вегетативные
рефлексы.
4. Значение эндокринной системы для организма. Структуры
эндокринной системы (железы внутренней секреции, диффузные
элементы) и ее функции. Участие эндокринной системы в регуляции
гомеостаза, роста и развития, репродукции, использования энергии.
5. Общая характеристика и механизмы действия гормонов.
Понятие о клеточных рецепторах гормонов, первичных и вторичных посредниках передачи гормонального сигнала в клетку.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Основные пути внутриклеточной передачи сигналов, используемых различными группами гормонов, и физиологические
эффекты гормон-рецепторного взаимодействия на уровне клетки.
7. Строение и функции гипофиза. Связи гипофиза с гипоталамусом. Гормоны гипофиза и гипоталамуса, их роль. Взаимодействие нервных и гуморальных механизмов регуляции функций на гипоталамическом уровне.
8. Эндокринная функция половых желез. Механизмы действия гормонов и вызываемые ими эффекты: характерные проявления избыточности и недостаточности гормонов. Возрастные особенности эндокринной функции половых желез.
9. Функции эпифиза и его гормоны.
10. Участие желез внутренней секреции в приспособительной
деятельности организма. Общий адаптационный синдром, стресс:
нервные и гормональные механизмы его развития.
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Оглавление
Общие требования ........................................................................ 3
Вводное занятие. Тема «Методические основы
физиологического эксперимента. Препаровка лягушки» ............... 7
Занятие 1. Тема «Физиология возбудимых систем» ................ 7
Занятие 2. Тема «Физиология мышечной системы» .............. 12
Занятие 3. Тема «Физиология системы крови» ....................... 17
Занятие 4. Тема «Сердечно-сосудистая система»................... 22
Занятие 5. Тема «Система дыхания» ........................................ 28
Занятие 6. Тема «Физиология пищеварения» ......................... 33
Занятие 7. Тема «Обмен веществ и энергии» .......................... 36
Занятие 8. Тема «Физиология центральной
нервной системы» .............................................................................. 42
Занятие 9. Тема «Физиология эндокринной
и вегетативной нервной системы» ................................................... 51
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Составители:
Мышкин Иван Юрьевич
Станкова Екатерина Петровна
Физиология
человека и животных
Практикум
Редактор, корректор М. В. Никулина
Правка, верстка М. В. Никулина
Подписано в печать 07.05.2013. Формат 60 841/16.
Усл. печ. л. 3,49. Уч.-изд. л. 2,5.
Тираж 50 экз. Заказ
.
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе ЯрГУ.
Ярославский государственный университет
им. П. Г. Демидова.
150000, Ярославль, ул. Советская, 14.
60
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
22
Размер файла
724 Кб
Теги
782, животные, человек, физиология
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа