Документ 2687963

Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра физиологии человека и животных
О. А. Ботяжова
Физиология
человека и животных
Методические указания
для лабораторных занятий
и самостоятельной работы студентов
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета для студентов,
обучающихся по специальности Биология
Ярославль 2012
УДК 612.591.1(072)
ББК Е903я73
Б86
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2012 года
Рецензент
кафедра физиологии человека и животных
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова
Б86
Ботяжова, О. А. Физиология человека и животных : методические указания для лабораторных занятий и самостоятельной работы студентов / О. А. Ботяжова; Яросл. гос. ун-т
им. П. Г. Демидова. – Ярославль: ЯрГУ, 2012. – 56 с.
Методические указания содержат рекомендации для студентов, самостоятельно изучающих основные теоретические
вопросы курса «Физиология человека и животных», а также
методики лабораторных и практических работ, предусмотренные рабочей учебной программой дисциплины.
Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 020201.65 Биология (дисциплина «Физиология человека и животных», блок ОПД), заочной формы обучения.
УДК 612.591.1(072)
ББК Е903я73
© Ярославский государственный
университет им. П. Г. Демидова, 2012
2
Раздел 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ Организация изучения дисциплины В соответствии с рабочей программой дисциплины «Физиология человека и животных» для студентов направления «Биология»
(профиль Биоэкология) заочной формы обучения предусмотрены аудиторные и самостоятельные виды освоения учебного материала.
Аудиторная работа основана на сочетании традиционных и
инновационных образовательных технологий и интерактивных методов преподавания дисциплины.
В аудиторной работе используются:
1. Лекции различного типа:
- традиционные,
- в режиме диалога,
- с элементами беседы и дискуссии,
- с запланированными ошибками.
Все лекции сопровождаются презентацией наглядных материалов с использованием мультимедийной аппаратуры.
2. Лабораторные занятия. Включают следующие формы работы:
- демонстрационные опыты (их готовит и проводит для студентов преподаватель);
- лабораторные работы (выполняют студенты, работая в малых
группах (по 2–3 человека));
- оформление полученных результатов (осуществляет каждый
студент индивидуально в рабочей тетради);
- обсуждение результатов проведённых опытов (проводится
коллективно в конце занятия);
- просмотр учебных кинофильмов и их обсуждение по заранее
сформулированным вопросам.
Самостоятельная работа осуществляется студентами в межсессионный период и предполагает:
1. Теоретическую подготовку в соответствии с программой по
различным темам изучаемой дисциплины;
3
2. Самопроверку знаний по вопросам, сформулированным к каждому разделу курса;
3. Решение задач по изученному материалу;
4. Самостоятельное выполнение лабораторных работ в соответствие с заданием;
5. Оформление результатов проделанной работы в рабочей
тетради.
Контроль самостоятельной работы студентов проводится
преподавателем в межсессионный и сессионный периоды и предусматривает:
1. Проверку решения задач;
2. Проверку результатов лабораторных работ, оформленных
в рабочей тетради;
3. Индивидуальное консультирование студентов (с использованием средств телефонной связи и электронной почты).
Промежуточная аттестация по дисциплине проводится в
форме курсового экзамена по заранее сформулированным вопросам.
Допуском к экзамену является рабочая тетрадь студента, в которой
представлены результаты лабораторных работ и решения задач, выполненные по разделу «Самостоятельная работа», представленных в
данных методических указаниях, и оформленные в соответствии с
требованиями. Внимание! Рабочая тетрадь должна быть сдана в деканат за 10–14 дней до начала сессии.
Обеспечение техники безопасности Лабораторные занятия по дисциплине «Физиология человека и
животных» предполагают выполнение студентами практических заданий с целью закрепления теоретического материала, овладения
навыками работы с приборами и лабораторным оборудованием, приготовления физиологических растворов и препаратов, а также освоения методов исследования физиологических функций организма.
Для реализации этих задач непосредственно перед выполнением лабораторных работ студентам необходимо ознакомиться с требованиями и правилами техники безопасности при работе в лаборатории
физиологии человека и животных.
4
Общие правила
1. При входе в учебную лабораторию студент должен надеть халат и оставаться в нём до окончания лабораторного занятия. Категорически запрещается приносить в лабораторию верхнюю одежду
(пальто, куртки, шапки).
2. Для работы студенту необходимо иметь соответствующие методические указания и тетрадь для ведения протоколов лабораторных занятий.
3. К выполнению лабораторных работ студент может приступать
только после ознакомления с методикой эксперимента и получения
разрешения преподавателя.
4. Студент обязан поддерживать чистоту на рабочем столе и не
загромождать рабочее место посторонними предметами.
5. На каждом занятии должны быть назначены дежурные студенты, которые обязаны следить за порядком, чистотой и соблюдением правил техники безопасности при работе в лаборатории.
6. После окончания занятия дежурные обязаны проверить состояние рабочих мест и уйти последними, отчитавшись перед лаборантом, ответственным за лабораторию.
Правила безопасности при работе с электрооборудованием
и электроприборами
1. Работы с использованием электрооборудования должны проводиться только сухими руками и на сухом рабочем столе.
2. В случае обнаружения неисправности электроприбора необходимо сообщить об этом преподавателю.
3. Работать только на заземлённом оборудовании и приборах.
В лаборатории категорически запрещается:
1. Приносить и принимать пищу.
2. Приносить и проводить работы с ядовитыми, сильнодействующими, взрывоопасными и пожароопасными веществами (концентрированные органические и минеральные кислоты, кислород,
азот соединения мышьяка, фосфора, ртути и др. вещества).
3. Пользоваться неисправной электропроводкой и электрооборудованием.
4. Работать на незаземлённом оборудовании и приборах.
5
5. Проверять пальцами или металлическими предметами наличие в электросети напряжения и касаться токоведущих элементов
(рубильников, розеток и т. д.)
Раздел II. АУДИТОРНАЯ РАБОТА. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ Тема «Общие свойства возбудимых тканей» Работа 1. Приготовление реоскопической лапки,
нервно-мышечного препарата и изолированной
икроножной мышцы лягушки
Цель работы: продемонстрировать студентам поэтапное приготовление реоскопической лапки, нервно-мышечного препарата и
изолированной икроножной мышцы лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Оборудование: почкообразный тазик, препаровальный набор,
марлевая салфетка, чашка Петри, фильтровальная бумага, физиологический раствор для холоднокровных животных.
Ход работы
Реоскопическая лапка состоит из седалищного нерва и задней
лапки лягушки с удалёнными бедренной костью и мышцей бедра.
Нервно-мышечный препарат состоит из седалищного нерва и икроножной мышцы лягушки.
Приготовление реоскопической лапки, нервно-мышечного препарата и изолированной икроножной мышцы проводят последовательно начиная с обездвиживания животного путём тщательного
разрушения центральной нервной системы (ЦНС). Для этого необходимо лягушку завернуть в марлевую салфетку так, чтобы голова
оставалась открытой, и, взяв её в левую руку, через атлантокципитальное отверстие правой рукой ввести зонд (длинную препаровальную иглу) в позвоночный канал. Признаком того, что зонд попал в
мозг, является общее вздрагивание лягушки. Вращательными движениями продвинуть зонд по спинномозговому каналу 2–3 раза
6
вверх и вниз и таким образом разрушить спинной мозг. Затем развернуть зонд в сторону головы и сделать 2–3 вращательных движения в черепной коробке, чтобы разрушить головной мозг. Спинной
мозг должен быть разрушен особенно тщательно, иначе препараты
быстро потеряют возбудимость и перестанут реагировать на раздражители. Чтобы этого избежать, необходимо, сняв марлевую салфетку, щипком за лапку проверить реакцию на действие этого раздражителя. Препарат считается полностью обездвиженным, если лапка
не отдергивается при нанесении щипка.
Далее надо взять лягушку за задние конечности и перерезать туловище поперёк на 1 см выше изгиба, образующегося сочленением
тазовых костей с позвоночником. Продолжая удерживать лягушку за
задние конечности и повернув ее в горизонтальное положение
(брюшной поверхностью книзу), отрезать всю свисающую кожу и
переднюю половину туловища. Захватив марлевой салфеткой оставшуюся часть позвоночника, правой рукой с помощью пинцета
стянуть кожу с нижней половины туловища и задних лапок. При
этом кожа выворачивается наизнанку подобно чулку. Приготовленный препарат двух лапок положить спинкой вниз на чистую препаровальную дощечку, а руки и инструменты тщательно промыть от
слизи, попадание которой на мышцы и нервы препарата может привести к быстрой потере их возбудимости.
Затем надо провести разделение лапок на два отдельных препарата. Аккуратно, чтобы не задеть седалищные нервные сплетения,
идущие вдоль позвоночника, удалить остатки внутренних органов.
Перевернуть препарат спинкой вверх и вырезать уростиль (копчиковую кость). Для этого надо захватить его пинцетом около отверстия
клоаки и осторожно подрезать мышцы с обеих сторон вдоль уростиля до самого позвоночника, а затем перерезать копчиковую кость.
Через образовавшееся отверстие остаток позвоночника рассечь по
средней линии, перерезать тазовые кости и мягкие ткани и разъединить лапки в области тазобедренных суставов.
Одну лапку во избежание её высыхания следует поместить во
влажную камеру, представляющую собой чашку Петри, внутри которой на фильтровальной бумаге, смоченной физиологическим рас7
твором1 для холоднокровных животных, находится препарат, сверху
прикрытый такой же бумажкой и крышкой.
Из второй лапки приготовим препарат изолированной задней
лапки лягушки с седалищным нервом – физиологический реоскоп.
Для этого надо положить лапку на препаровальную дощечку дорзальной поверхностью кверху (задняя поверхность бедра – вверх). На
бедре с помощью стеклянных крючков раздвинуть трёхглавую и полуперепончатую мышцы, разорвав перемизий, и в глубине образовавшейся бороздки найти седалищный нерв. Аккуратно стеклянным
крючком выделить его на всем протяжении от коленного сустава до
позвоночника. Приподнять нерв на крючке и перерезать мышцы бедра
и бедренную кость выше коленного сустава и ниже позвоночника.
Косточку позвоночника на конце нерва рекомендуется сохранять для
удобства дальнейшего использования препарата и более длительного
сохранения его возбудимости. Таким образом, мы приготовили препарат задней лапки лягушки с изолированным седалищным нервом и небольшим участком позвоночника. Это и есть реоскопическая лапка,
или физиологический реоскоп (рис. 1).
Из реоскопической лапки достаточно легко сделать нервномышечный препарат. Для этого надо взять лапку за стопу, повернуть
икроножной мышцей кверху и согнуть в голеностопном суставе, поверх которого находится ахиллово (пяточное) сухожилие. Ножницы
подвести под сухожилие, подрезать его у места прикрепления к костям, и, захватив пинцетом, отделить икроножную мышцу по всей
длине до коленного сустава. Перерезать кости голени под коленным
суставом. Нервно-мышечный препарат – изолированный седалищный нерв с икроножной мышцей – готов.
Для приготовления препарата изолированной икроножной мышцы достаточно отрезать нерв полностью у самой мышцы. Можно
1
Состав физиологических растворов: 0,65% и 0,85% NaCl соответственно
для холоднокровных и теплокровных животных.
Для приготовления 100 мл раствора берут 0,65 г (0,85 г) хлористого натрия, переносят его в мерную колбу на 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают до полного растворения соли.
8
также приготовить этот препарат, не препарируя нервов. Для этого
после обездвиживания животного и снятия кожи надо подрезать
ахиллово сухожилие показанным выше способом, выделить мышцу
и перерезать кости: голень – ниже коленного сустава, бедро – над
коленным суставом.
Рис. 1. Приготовление реоскопической лапки (5),
нервно-мышечного препарата икроножной мышцы с седалищным нервом (8)
и изолированной икроножной мышцы лягушки (9)
Внимание! Помните, что с позиций биоэтики необходимо минимизировать количество экспериментальных животных, поэтому
целесообразно использовать одно животное для последовательного
приготовления всех нервно-мышечных препаратов и дальнейшего
проведения на них опытов по изучению свойств возбудимых систем.
Задание
1. Внимательно проследите за демонстрацией преподавателем
хода работы по приготовлению препаратов.
9
2. Изучите по рис. 1 последовательность этапов приготовления
реоскопической лапки, нервно-мышечного препарата и изолированной икроножной мышцы лягушки.
3. Оформите протокол проделанной работы. Зарисуйте нервномышечный препарат икроножной мышцы с седалищным нервом и
укажите его части.
Работа 2. Просмотр учебного кинофильма
«Приготовление нервно-мышечных препаратов.
Исторические опыты по электрофизиологии»
Цель работы: закрепить знания, полученные в ходе демонстрационного опыта по приготовлению нервно-мышечных препаратов, и
познакомиться с историческими опытами по открытию «животного
электричества».
Задание
1. В процессе просмотра учебного кинофильма проанализируйте
первый и второй опыты Л. Гальвани и опыт Маттеучи и ответьте на
следующие вопросы:
- доказал ли первый опыт Гальвани наличие «животного электричества»?
- какова принципиальная разница между первым и вторым опытами Гальвани?
- что показывает опыт Маттеучи, наличие каких биопотенциалов
доказано в опыте?
2. Сделайте описание опытов Гальвани и Маттеучи в рабочих
тетрадях.
3. Сделайте выводы по историческим опытам об открытии «животного электричества».
Работа 3. Просмотр учебного кинофильма
«Мембранный потенциал покоя
и возникновение потенциала действия»
Цель работы: ознакомиться с понятиями «мембранный потенциал покоя» и «потенциал действия».
10
Задание
1. В процессе просмотра учебного кинофильма внимательно проанализируйте условия возникновения и развитие потенциала действия.
2. Нарисуйте потенциал действия, укажите и назовите его фазы.
3. Дайте ответы на вопросы:
- чем обеспечивается сохранение поляризации мембраны клетки
в состоянии покоя?
- чем создается потенциал покоя?
- чем создается потенциал действия?
- как и почему изменяется возбудимость ткани в ходе возбуждения? Назовите фазы изменения возбудимости;
- сопоставьте фазы изменения возбудимости с фазами потенциала действия.
Внимание! Приготовленные нервно-мышечные препараты
можно использовать для изучения следующих физиологических
свойств нервной и мышечных тканей:
- прямая и непрямая возбудимость скелетных мышц; минимальный и максимальный пороги возбуждения седалищного нерва лягушки; одиночное мышечное сокращение и его фазы; суммация сокращений (зубчатый и гладкий тетанусы); законы проведения возбуждения в нерве; оптимум и пессимум частоты раздражения нервно-мышечного препарата и др.
Раздел III. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Тема «Физиология возбудимых систем» Программа теоретической подготовки
Основные свойства живых тканей: раздражимость, возбудимость,
проводимость, функциональная лабильность. Раздражители, их виды.
Адекватные и неадекватные раздражители. Законы раздражения.
Возбудимые ткани, их виды. Процесс возбуждения как основа
специфической деятельности ткани. Понятие возбуждения. Истори11
ческие сведения об изучении биоэлектрических явлений. Работы
А. Гальвани, А. Маттеучи, Э. Дюбуа-Реймона. Ионный механизм
возбуждения. Потенциал покоя, его природа. Роль ионной асимметрии в возникновении потенциала покоя. Ионные каналы и насосы,
их роль. Потенциал действия, его фазы: локальный ответ, пик, отрицательный и положительный следовые потенциалы. Изменение возбудимости в различные фазы потенциала действия. Абсолютная и
относительная рефрактерность, экзальтация и субнормальность.
Факторы, обусловливающие изменение возбудимости.
Мякотные и безмякотные нервные волокна. Скорость проведения возбуждения по различным волокнам, их классификация в зависимости от скорости проведения возбуждения. Распространение и
проведение возбуждения: законы проведения возбуждения по нервному стволу; механизмы электротонического и импульсного проведения возбуждения.
Мышца как эффектор. Виды мышечных тканей (скелетная,
гладкая и сердечная мускулатура), их свойства и особенности. Сила
и работа мышц. Изометрический и изотонический режимы сокращения мышцы. Виды мышечных сокращений. Фазы и изменение
возбудимости в процессе одиночного мышечного сокращения.
Суммация одиночных мышечных сокращений, зубчатый и гладкий
(полный) тетанусы. Причины возникновения оптимума и пессимума сокращения. Современные данные о тонком строении мышечного волокна. Механизм мышечного сокращения. Роль кальция и
АТФ. Механизмы сопряжения электромеханических процессов.
Понятие нейромоторной единицы.
Синапсы. Электрическая и химическая природа проведения возбуждения в синапсах: сходства и отличия химических и электрических
синапсов. Холинергические и адренергические синапсы. Возбуждающие и тормозные медиаторы, их распространённость в ЦНС. Возбуждающий и тормозный постсинаптические потенциалы (ВПСП, ТПСП).
Вопросы для самопроверки
1. Какие клетки и ткани называют возбудимыми?
2. Что такое возбудимость?
3. Что является мерой возбудимости?
12
4. Что собой представляет возбуждение?
5. Что называют мембранным потенциалом, от чего зависит его
величина?
6. Какие факторы участвуют в создании потенциала покоя?
7. С помощью какого механизма в клетке поддерживается высокая концентрация ионов калия и низкая натрия?
8. Каково важнейшее условие формирования потенциала покоя?
9. Каково значение и условия работы Na+ – Ka+ обменного насоса в формировании мембранного потенциала?
10. Что собой представляет потенциал действия (ПД), и на каких
структурах клетки он возникает?
11. Назовите фазы поляризации мембраны клетки при развитии
потенциала действия.
12. В чём состоит суть натриевой гипотезы возникновения потенциала действия?
13. В чём проявляется различие Na+-каналов и Ka+-каналов при
деполяризации мембраны?
14. Назовите фазы изменения возбудимости мембраны в различные фазы потенциала действия.
15. Какими свойствами должен обладать раздражитель, чтобы
вызвать возбуждение?
16. Почему потенциал действия быстро распространяется от
места возникновения на соседние участки мембраны?
17. В чём проявляются кабельные свойства аксона и какую роль
они играют в распространении электрических потенциалов?
18. Какую роль в проведении импульса играет миелиновая оболочка нервного волокна?
19. Что представляют собой перехваты Ранвье? Какова их роль в
проведении нервного импульса?
20. Чем характеризуется сальтаторное проведение возбуждения?
Как изменяется скорость передачи импульса?
21. На какие группы принято разделять нервные волокна по
строению, скорости проведения возбуждения и длительности ПД?
22. Какие правила обеспечивают проведение возбуждения
в нервах?
13
23. Что такое физиологическая лабильность, каково её функциональное значение?
24. Чем характеризуется состояние парабиоза? Какие стадии
можно наблюдать при парабиозе?
Тема «Физиология крови и сердечно­сосудистой системы» Программа теоретической подготовки
Понятия «внутренняя система организма» и «гомеостаз». Кровь
как составная часть внутренней среды организма. Физикохимические свойства и функции крови. Общее количество крови в
организме. Отдельные компоненты крови. Плазма крови, ее состав,
свойства. Белки крови, их физиологическое значение. Гематокрит.
Форменные элементы, их виды и функции. Методы определения
концентрации форменных элементов. Количественные и качественные изменения клеток крови при различных физиологических состояниях. Лейкоцитарная формула, её значение в диагностике.
Группы крови, классификация. Резус-фактор. Определение групповой принадлежности. Гемопоэз. Понятие и механизмы гемостаза.
Свертывание крови как защитная реакция организма: фазы свертывания крови, физические и химические факторы, ускоряющие и замедляющие свертывание крови, антикоагулянты.
Кровообращение и его роль в жизнедеятельности организма.
Общий план строения кровеносной системы млекопитающих животных. Особенности строения и функциональные свойства сердечной
мышцы. Автоматия сердца: пейсмекеры, проводящая система, природа и градиент автоматии. Сердечный цикл, фазы сердечного цикла, работа сердца. Регуляция деятельности сердца. Интракардиальные и экстракардиальные механизмы регуляции. Гемодинамика –
учение о законах движения крови по сосудам. Основные гемодинамические показатели: объемная и линейная скорость кровотока, их
изменение по ходу сосудистого русла. Систолический и минутный
объемы крови, их величины в норме, в состоянии покоя и при физической нагрузке. Кровяное давление, его величина в различных от14
делах сосудистого русла. Факторы, обусловливающие величину кровяного давления. Методы регистрации кровяного давления у человека. Систолическое, диастолическое и пульсовое артериальное давление (АД). Изменение АД в связи с фазами сердечной деятельности.
Регуляция кровообращения. Сосудистый тонус, его происхождение
и функциональное значение. Центральные механизмы регуляции
кровообращения. Эндокринная регуляция кровообращения.
Вопросы для самопроверки
1. Какие жидкости составляют внутреннюю среду организма?
Что такое гомеостаз? Его значение для жизнедеятельности организма.
2. Какое давление крови называют осмотическим, какое значение имеет постоянство осмотического давления крови?
3. Что называют онкотическим давлением?
4. Какое значение имеет постоянство реакции крови (рН)? Как
оно поддерживается?
5. Что такое гематокрит? Каково соотношение объемов плазмы и
форменных элементов крови?
6. Что входит в состав плазмы крови?
7. Какие белки и в каком количестве содержатся в плазме крови,
каково их значение?
8. Какие функции выполняют в организме форменные элементы
крови?
9. Какими функциональными свойствами обладает гемоглобин? Почему соединение гемоглобина с окисью углерода опасно
для жизни?
10. Что такое лейкоцитарная формула, каково её значение в диагностике?
11. Что такое агглютинины и агглютиногены, где они находятся?
12. Что происходит с кровью реципиента при переливании донорской крови несовместимой группы?
13. Что такое резус-фактор, где он находится? При каких условиях может образоваться антирезус-фактор?
14. Каково значение для организма процесса свертывания крови?
Какие ферменты участвуют в процессе свертывания крови?
15
15. Какой витамин необходим для образования протромбина в
печени?
16. В каких фазах процесса свертывания крови участвуют ионы
кальция?
17. Как можно ускорить свертывание крови? Что такое гемофилия?
18. В каком соотношении находится активность свертывающей
и противосвёртывающей систем крови здорового организма? Какие
вы знаете коагулянты и антикоагулянты?
19. Как влияют симпатический и парасимпатический отделы автономной нервной системы на скорость свертывания крови?
20. Какое функциональное значение имеет работа сердца?
21. Перечислите и дайте характеристику физиологических
свойств сердечной мышцы.
22. Как изменяется возбудимость сердечной мышцы при возбуждении?
23. Что такое автоматизм и какова его роль в координации сердечной деятельности? Что показывает наложение лигатур Станниуса? Каков градиент автоматизма?
24. Назовите фазы и количественные характеристики сердечного
цикла. Какое физиологическое значение имеет длительный рефрактерный период сердца?
25. Каковы особенности сокращения сердца? Сформулируйте
закон «все или ничего».
26. Что такое электрокардиограмма? Какие процессы отражают
зубцы ЭКГ?
27. В чем заключается интракардиальный механизм регуляции
сердечной деятельности?
28. Как влияет раздражение нервов (блуждающих и симпатических) на возбудимость, проводимость сердца, частоту и силу сердечных сокращений?
29. Какая часть сосудистого русла создает наибольшее сопротивление току крови? В какой части сосудистого русла скорость
кровотока наименьшая и почему?
16
30. Каковы причины и механизм повышения артериального давления крови у подростков?
31. Что такое гистамин и как он действует на сосуды?
32. Как изменяется просвет сосудов органа при местном действии на него углекислого газа?
33. Какое влияние на капиллярное кровообращение оказывают
адреналин, ацетилхолин и вазопрессин?
Задачи
1. У человека замедлен процесс гемокоагуляции. Можно ли утверждать, что причина заключается только в ослаблении действия
свертывающей системы крови?
2. У молодой женщины в ходе повторных анализов крови обнаружили следующие значения гематокрита: 45% плазмы и 55% форменных элементов, – что свидетельствует о значительном сгущении
крови. В чем заключается причина, если женщина здорова? Дайте
необходимые рекомендации.
3. Почему при наличии в сосудах атеросклеротического процесса повышается вероятность образования тромба внутри сосуда?
4. В чем состоит физиологический смысл того факта, что стенки
левого желудочка значительно толще, чем стенки правого?
5. Как изменяется сердечный выброс при физической работе?
Задание
1. Выполните Работу 1.
2. Оформите результаты в рабочей тетради.
Работа 1. Определение систолического
и минутного объемов кровотока
Цель: рассчитать минутный и систолический объемы крови в
состоянии покоя и после физической нагрузки.
Оборудование: сфигмотонометр, секундомер.
Объект: человек.
Ход работы
1. В состоянии покоя измерьте показатели частоты сердечных
сокращений (ЧСС), систолического (СД), диастолического (ДД) и
пульсового (ПД) артериального давления.
17
2. Рассчитайте систолический объем кровотока. Систолический
(ударный) объем кровотока (СО, мл) – это количество крови, выбрасываемое желудочком сердца за одну систолу. В норме систолический объем кровотока составляет 70–80 мл, при физической нагрузке
он увеличивается до 140–170 мл. Для расчета используйте формулу
Старра:
СО = 90.97СД + 0.54ПД – 0.57ДД – 0.61В,
где В – возраст в годах.
3. Рассчитайте минутный объем крови в состоянии покоя. Минутный объем крови (сердца, МОК, л/мин) – объем крови, выбрасываемый желудочком за 1 минуту. Формула для расчета:
МОК = СО × ЧСС.
4. Выполните первую физическую нагрузку – 10 быстрых и
глубоких приседаний, после которых проведите измерения пульса
и давления.
5. Выполните вторую нагрузку – 20 быстрых и глубоких приседаний.
Внимание! Ко второй физической нагрузке приступайте после
того, как показатели пульса и давления вернутся к исходным величинам. После приседаний проведите измерение пульса и давления.
6. Рассчитайте СО и МОК после физической нагрузки.
7. Сравните свои полученные данные МОК с величиной должного
минутного объема кровотока (ДМОК), который составляет в покое 3–
5 л/мин, а при физической нагрузке 25–30 л/мин. Обратите внимание,
что МОК не должен отличаться от ДМОК более, чем на 10%.
8. Используя формулу, рассчитайте систолический показатель
(индекс) в состоянии покоя и после физической нагрузки. Систолический показатель (СП, мл/м2) характеризует функциональное состояние сердца. В норме он равен 30–40 мл/м2.
СП = СО / ПТ,
где СО – систолический объем, мл; ПТ – площадь тела, м2.
18
9. Рассчитайте сердечный индекс в покое и после физической
нагрузки. Сердечный индекс (СИ, л/мин/м2) – показатель функции
сердца, который в норме составляет 2.0–2.5 (л/мин) /м2.
СИ = МОК / ПТ.
10. Полученные результаты занесите в таблицу. Сделайте выводы по проделанным расчетам.
Показатели
ЧСС, уд./мин
СД, мм рт. ст.
ДД, мм рт. ст.
ПД, мм рт. ст.
СО, мл
МОК, л/мин
СП, мл/м2
СИ, (л/мин) /м2
Состояние покоя
1-я нагрузка
2-я нагрузка
Справочные данные: основные гематологические показатели
1. Количество крови в организме составляет 6–8% от массы тела.
2. Объем плазмы составляет 51–64 % от всей крови.
3. Осмотическое давление плазмы крови: 290±10 мосмоль/кг.
4. Онкотическое давление плазмы крови: 25–30 мм рт. ст.
5. Содержание белков в плазме: 60–85 г/л.
6. Содержание глюкозы в плазме: 3.33–5.55 ммоль/л.
7. рН крови: 7.34–7.44.
8. Вязкость крови по отношению к вязкости воды составляет
4.5–5.0.
9. Вязкость плазмы по отношению к вязкости воды, принятой за
1.0, равна 1.8–2.2.
10. Относительная плотность крови составляет 1.050–1.062 г/мл;
плазмы – 1.029–1.032 г/мл.
11. Температура замерзания крови ниже нуля на 0.56˚С.
12. Количество эритроцитов в 1 мкл периферической крови: у
женщин – 3.7–4.9 млн; у мужчин – 3.9–5.1 млн.
13. Количество тромбоцитов в периферической крови: 150–
450 × 109л.
19
14. Лейкоцитарная формула – соотношение разных видов лейкоцитов (%).
Гранулоциты
Нейтрофилы
Юные
Палочко- Сегментоядерные
ядерные
0–1%
2–5%
55–68%
Агранулоциты
Базо- Эози- Лимфоциты Монофилы нофилы
циты
0–1%
1–5%
18–40%
2–9%
15. Содержание гемоглобина:
у женщин – 120 – 150 г/л; у мужчин – 130 – 170 г/л.
16. Осмотическая устойчивость эритроцитов:
минимальная 0.46–0.48% NaCl; максимальная 0.32–0.34% NaCl.
Тема «Физиология дыхания» Программа теоретической подготовки
Сущность и физиологическое значение процесса дыхания, его
основные стадии. Внешнее дыхание, его звенья, воздухоносные пути
и их функция, механизм газообмена, факторы, обеспечивающие экскурсию грудной клетки, роль отрицательного внутриплеврального
давления в процессах внешнего дыхания.
Механизмы вдоха и выдоха. Основные лёгочные объёмы. Содержание кислорода и углекислого газа в атмосферном, выдыхаемом
и альвеолярном воздухе. Газообмен между альвеолами и кровью.
Понятия «парциальное давление» и «парциальное напряжение» газа.
Транспорт газов кровью: перенос кислорода, гемоглобин и миоглобин, их свойства и распространение, кривая диссоциации оксигемоглобина и её зависимость от различных факторов, транспорт углекислого газа.
Механизм регуляции дыхания. Дыхательный центр, его локализация и нейронная организация. Автоматия дыхательного центра, ее
механизмы. Рефлексогенные зоны и их роль в регуляции вдоха и выдоха. Нейрогуморальная регуляция дыхания. Изменение дыхания
при физической нагрузке и стрессовых ситуациях.
20
Вопросы для самопроверки
1. Что такое дыхание? Что следует понимать под внешним и
внутренним дыханием у высших животных?
2. Назовите причины возникновения отрицательного давления в
плевральной щели. Каково его значение?
3. Какие физические условия обеспечивают возможность вентиляции легких?
4. Чем принципиально отличается спокойный вдох от спокойного выдоха?
5. Какими протекающими одновременно процессами характеризуется механизм вдоха?
6. Благодаря каким процессам осуществляется выход воздуха из
лёгких в атмосферу при выдохе?
7. Что отражают максимальный вдох и максимальный выдох? От
чего они зависят?
8. Что такое жизненная ёмкость лёгких? Какими факторами определяется и какова величина этого показателя у мужчин и женщин?
9. Что такое альвеолярный воздух, каков его газовый состав в
отличие от атмосферного и выдыхаемого воздуха?
10. Дайте характеристику главного фактора, обеспечивающего
газообмен в лёгких.
11. Объясните, что такое сродство гемоглобина к кислороду, от
каких факторов оно зависит и что является мерой сродства.
12. Что отражает кривая диссоциации оксигемоглобина?
13. Какие структуры обеспечивают регуляцию частоты и глубины дыхания?
14. Какой газ (СО2 или О2) является главным стимулятором
дыхания?
15. Где находятся хеморецепторы, реагирующие на изменения
газового состава крови?
Задачи
1. При содержании в крови всего 0,3% кислорода его напряжение соответствует парциальному давлению этого газа в альвеолярном воздухе. Следовательно, устанавливается равновесие. Тем не
21
менее в кровь продолжает поступать значительное количество кислорода. С чем это связано?
2. Какие из перечисленных легочных объемов нельзя измерить с
помощью простого спирометра:
- жизненную емкость легких (ЖЕЛ);
- функциональную остаточную емкость (ФОЕ);
- дыхательный объем (ДО);
- остаточный объем (ОО)?
Тема «Физиология пищеварения» Программа теоретической подготовки
Значение пищеварения для жизнедеятельности организма. Понятия «пищевые вещества», «питательные вещества», «пищеварение».
Основные категории питательных веществ, суточная потребность
организма в различных питательных веществах. Значение работ
И. П. Павлова и его школы в изучении процессов пищеварения. Методы исследования пищеварительной системы и процессов пищеварения. Типы пищеварения в зависимости от локализации гидролитического процесса: внутриклеточное, внеклеточное (полостное) и
пристеночное (мембранное) пищеварение. Работы А. М. Уголёва.
Основные группы пищеварительных ферментов, их свойства и
значение для переваривания пищи. Обработка пищевых веществ в
желудочно-кишечном тракте млекопитающих. Роль печени в пищеварении. Желчь, ее состав, свойства и значение в процессе гидролиза
жиров. Регуляция слюноотделения, желудочной и кишечной секреции, желчеобразования и желчевыведения.
Всасывательная функция пищеварительной системы, особенности физико-химических (пассивных) и активных физиологических
механизмов всасывания конечных продуктов гидролиза белков, углеводов и жиров.
Двигательная функция желудочно-кишечного тракта, автоматическая природа моторики и ее регуляция.
22
Вопросы для самопроверки
1. Какие группы веществ служат для удовлетворения пищевых
потребностей животных и человека?
2. Перечислите и дайте характеристику основных функций пищеварительной системы.
3. Дайте определение понятия «пищеварение». Укажите и охарактеризуйте типы пищеварения у животных.
4. Дайте определение понятия «пищеварительные ферменты». Перечислите основные группы и свойства пищеварительных ферментов.
5. Расщепление белков: в каких отделах желудочно-кишечного
тракта и при каких условиях осуществляется, какие ферменты участвуют в гидролизе, какие конечные продукты образуются и где происходит их всасывание.
6. Какую роль в пищеварении играет соляная кислота, как регулируется ее образование?
7. Расщепление углеводов: в каких отделах желудочнокишечного тракта и при каких условиях осуществляется, какие ферменты участвуют в гидролизе, какие конечные продукты образуются
и где происходит их всасывание.
8. Расщепление жиров: в каких отделах желудочно-кишечного
тракта и при каких условиях осуществляется, какие ферменты участвуют в гидролизе, какие конечные продукты образуются и где происходит их всасывание.
9. Что такое эмульгирование и какова его роль в гидролизе жиров?
10. Каковы особенности всасывания конечных продуктов расщепления жиров? Что такое омыление?
11. Каковы особенности регуляции процессов переваривания
пищи в различных отделах желудочно-кишечного тракта?
12. Перечислите гормоны, стимулирующие секрецию желёз желудка и сока поджелудочной железы.
13. В чём заключается двигательная (моторная) функция пищеварительного аппарата? Какой отдел нервной системы регулирует
моторику?
14. Какие виды сокращений наблюдаются в тонком кишечнике?
В чем проявляется автоматия кишечника?
23
Задачи
1. Объясните, почему при длительном (5–7 минут) пережёвывании кусочка чёрного хлеба во рту возникает сладкий вкус?
2. Процесс жевания даже несъедобных предметов может подавить чувство голода. Аналогичный эффект может наблюдаться при
наполнении желудка большим количеством плохо усвояемой пищи.
Объясните механизм этих явлений?
3. Возможно ли, чтобы при достаточном количестве молекул
фермента его переваривающее действие было ослаблено?
4. В пилорической части желудка соляная кислота не выделяется, так как здесь отсутствуют обкладочные клетки. В чём физиологический смысл этой особенности?
5. Двенадцатиперстную кишку называют «гипофизом пищеварительной системы». Объясните смысл этого выражения.
6. Рассчитайте общее количество всех пищеварительных соков
(слюна, желудочный сок, панкреатический сок, желчь, сок тонкого
кишечника, сок толстого кишечника), которое выделяется у человека
за 24 часа.
Тема «Обмен веществ и энергии. Питание» Программа теоретической подготовки
Обмен веществ и энергии. Понятие и принципиальные отличия
обмена веществ в живом и неживом организмах. Процессы ассимиляции и диссимиляции. Пластическая и энергетическая ценность питательных веществ. Обмен и специфический синтез в организме
белков: функции и биологическая ценность белков, потребность организма в белках, белковый минимум и белковый оптимум, азотистый баланс, регуляция белкового обмена. Обмен и специфический
синтез в организме жиров: функции и биологическая ценность жиров, потребность организма в жирах, последствия недостаточного и
избыточного поступления жиров в организм, роль депо жира, регуляция обмена жиров. Обмен и специфический синтез в организме
углеводов: функции и биологическая ценность углеводов, потребность организма в углеводах, нарушения углеводного обмена, нерв24
ная и гуморальная регуляция обмена углеводов. Обмен и роль воды
и минеральных веществ, факторы, влияющие на потребность организма в воде и микроэлементах. Витамины, их значение для синтеза
ферментов и других биологически активных веществ. Авитаминозы.
Обмен веществ и аллергические заболевания.
Понятия «основной обмен» и «общий (рабочий) обмен». Зависимость основного обмена от различных факторов (пол, возраст,
масса тела, рост) и условия его определения. Расход энергии организмом, энергетические затраты при различных видах труда, методы
определения и показатели энергетических затрат, специфическое
динамическое действие пищи. Регуляция обмена энергии.
Теоретические основы питания. Питательные вещества, их калорийность и суточные нормы. Пищевые рационы и принципы их составления. Физиологическое обоснование режима питания.
Постоянство температуры внутренней среды организма как необходимое условие нормального протекания метаболических процессов. Теплопродукция и теплоотдача. Физическая и химическая
терморегуляция, их механизмы. Рефлекторные и гуморальные механизмы поддержания температуры тела.
Вопросы для самопроверки
1. Что называется обменом веществ, чем он характеризуется в
живом организме?
2. Какие процессы называют ассимиляцией и диссимиляцией?
Где они протекают?
3. Чем определяется биологическая ценность различных белков
и потребность организма в белках?
4. Определите понятия «азотистое равновесие», «положительный азотистый баланс», «отрицательный азотистый баланс». В каких
случаях в организме наблюдаются эти состояния белкового обмена?
5. Какие гормоны стимулируют синтез и распад белков?
6. Какова биологическая и энергетическая ценность жиров?
7. Какие последствия возникают при недостаточном или избыточном поступлении жиров в организм?
25
8. Как изменяется расход жиров в организме при физических нагрузках и в состоянии стресса? Какие вещества участвуют в регуляции жирового обмена?
9. В чём проявляется пластическая и энергетическая роль углеводов?
10. Какова суточная потребность организма в углеводах, от чего
она зависит? Что такое гипогликемическая кома?
11. Каковы особенности вегетативной и гормональной регуляции обмена углеводов?
12. Какие методы используют для определения расхода энергии
организмом?
13. Дайте характеристику основных показателей энергообмена у
человека (основной обмен, дыхательный коэффициент, калорический эквивалент кислорода).
14. Какие организмы называют пойкилотермными и гомойотермными? Какие животные к ним относятся? Какими особенностями теплообмена они характеризуются?
15. Какова роль гипоталамуса и гормонов (тироксина, адреналина) в процессах терморегуляции?
Задачи
1. При окислении каких питательных веществ дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода имеют наибольшую величину?
2. У молодой женщины при поступлении с пищей за сутки 120 г
белка выделено с мочой 16 г азота. Какое предположение о состоянии здоровья женщины можно сделать?
3. В рубашке из какой ткани, синтетической или хлопчатобумажной, значительно легче переносить жару и почему?
4. Почему в холодную погоду воробьи и другие птицы нахохливаются, а у зверей «шерсть встает дыбом»?
Задание
1. Выполните Работы 2 и 3.
2. Оформите результаты в рабочей тетради.
26
Работа 2. Составление пищевого рациона и меню
Цель: ознакомиться с принципами составления пищевого рациона и меню.
Объект исследования: человек.
Оборудование: таблица О. П. Молчановой.
Ход работы
1. Составьте пищевой рацион, используя таблицу (Приложение 1), в которой указано содержание в пищевых продуктах белков,
жиров и углеводов и калорийность 100 г продукта.
При составлении пищевого рациона следует руководствоваться
следующими правилами:
- его калорийность должна соответствовать суточному расходу
энергии, а количество белков, жиров и углеводов, как и их соотношение, – пищевым потребностям;
- взрослому человеку на 1 кг веса необходимо потреблять белков – 2,5 г, жиров – 2,5 г, углеводов – 10–12 г, а их соотношение в
рационе должно составлять 1:1:4;
- пищевой рацион в течение дня должен распределяться следующим образом: завтрак 30–40% суточного рациона, обед – 40–
45%, ужин – 15–20%;
- продукты, богатые белком (мясо, рыба, яйца), рациональнее
использовать для завтраков и обедов, а на ужин следует оставлять
молочно-растительные блюда;
- не менее 1/3 всех белков должно поступать в организм в виде
продуктов животного происхождения;
- в пищевой рацион обязательно должны быть включены витамины, минеральные соли и вода.
2. Составьте меню, соответствующее нормативам, и занесите его
в таблицу.
Режим Наименование Масса, г
питания
продуктов
Содержание во взятом
Калоколичестве продуктов, г
рийбелков
жиров углеводов ность,
ккал
Завтрак
Обед
Ужин
Всего
27
Работа 3. Определение основного обмена
и его зависимости от размеров тела
Величина основного обмена характеризует минимальные
энергетические затраты организма, находящегося в состоянии физиологического покоя, утром натощак, в положении лежа, при температуре в среднем 22°С, в условиях бодрствования, через 16–18 часов после последнего приема пищи. Для определения основного обмена у взрослых и детей используют таблицы, составленные с учетом показателей роста, возраста (для мужчин и женщин отдельно) и
массы тела.
Цель: установить величину основного обмена путем математического расчета и выяснить зависимость этой величины от массы и
площади поверхности тела.
Объект исследования: человек.
Оборудование: ростомер, весы, таблицы 1–4 (Приложение 2).
Ход работы
1. Рассчитайте величину основного обмена по своим данным.
Для этого:
- найдите по таблицам два числа: первое число — по росту и
возрасту (Приложение 2, таблицы 1 и 2 соответственно для мужчин
и женщин), второе число – по массе тела (Приложение 2, таблица 3);
- суммируйте найденные числа. Полученная сумма и будет составлять величину основного обмена (ккал) в сутки для Вашего роста и массы тела;
- сделайте расчет величины своего основного обмена на 1 кг
массы тела в 1 час.
2. Определите величину основного обмена у ребёнка. Для этого
используйте показатели нормального основного обмена для детей с
разной массой тела (Приложение 2, таблица 4), выбрав пол ребёнка,
соответствующий Вашему полу. Рассчитайте для этого ребёнка обмен энергии на 1 кг массы в 1 час.
3. Сравните полученные значения величин основного обмена за
сутки и на 1 кг массы тела в 1 час у ребёнка с соответствующими
своими данными. Отметьте возрастные изменения основного обмена.
28
Известно, что энергия обмена веществ в теле человека преобразуется в тепловую энергию и отдается в окружающее пространство
преимущественно через кожу. В связи с этим имеет значение величина основного обмена в расчете на 1 м2 поверхности тела.
4. Определите величину основного обмена в расчёте на 1 м2 поверхности тела в сутки у людей разного возраста, используя полученные ранее величины своего основного обмена и ребёнка. Общую
поверхность тела рассчитайте, исходя из данных роста и массы тела,
по формуле:
S  167,2 
M L
,
104
где S – площадь поверхности тела (м2), М – масса тела (кг), L – длина тела (рост, см).
Сравните величины основного обмена на 1 м2 поверхности тела
у ребенка и взрослого.
5. Все результаты определения абсолютных и относительных
величин основного обмена оформите в рабочей тетради. Сделайте
выводы о зависимости основного обмена от размеров тела (массы и
площади поверхности тела) и возраста человека.
Тема «Выделительная система и физиология почки» Программа теоретической подготовки
Понятие процесса «выделение». Выделительные органы и их
значение для организма. Почка как основной орган выделительной
системы, строение и функциональные свойства. Нефрон – структурно-функциональная единица почки, строение и отделы нефрона,
классификация нефронов. Особенности иннервации и кровоснабжения почки, роль сосудистых сетей.
Современные представления о механизме образования мочи, его
основные процессы: клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция. Факторы и регуляторные влияния, определяющие скорость клубочковой фильтрации. Проксимальная и дистальная канальцевая реабсорбция, типы транспортных механизмов, их
локализация в различных отделах нефрона. Изменение состава
29
фильтрата при продвижении по нефрону. Механизм концентрирования мочи. Противоточно-множительная система и роль петли Генли
в механизмах реабсорбции воды и ионов натрия. Особенности канальцевой секреции. Количество, состав и свойства мочи.
Нейрогуморальная регуляция деятельности почек. Роль почек в
поддержании гомеостаза: регуляция почками кислотно-щелочного
равновесия и артериального давления. Осморегулирующий рефлекс.
Инкреторная функция почек.
Вопросы для самопроверки
1. Какова роль почек в гомеостатической и метаболической
функциях организма?
2. Дайте характеристику экскреторной и инкреторной функций
организма.
3. Каковы особенности строения почек?
4. Какое строение имеет основная структурно-функциональная
единица почки – нефрон: перечислите и дайте характеристику отделов нефрона, назовите функциональные типы нефронов.
5. Каковы особенности кровоснабжения и функции сосудистых
сетей почки?
6. Из каких основных процессов складывается механизм образования мочи?
7. Что собой представляет начальная стадия механизма мочеобразования? Какие факторы определяют скорость этого процесса? Что
образуется в результате?
8. Дайте характеристику процессов обратного всасывания воды
и веществ в различных отделах нефрона.
9. Какое значение имеет и чем представлена противоточномножительная система почки?
10. Какое влияние оказывает вазопрессин на процессы реабсорбции?
11. Какую роль играет противоточная система, образованная
кровеносными капиллярами мозгового вещества?
12. В чем отличие обязательной и факультативной реабсорбции,
активного и пассивного транспорта воды и ионов?
30
13. Что такое канальцевая секреция: где протекает, чем характеризуется, какие вещества и почему секретируются из крови в мочу?
14. Укажите особенности нейрогуморальной регуляции деятельности почек. Какая система выполняет ведущую роль, какие вещества регулируют разные стадии процесса мочеобразования?
Задачи
1. В ночное время величина диуреза уменьшается. В чем причина?
2. Почему появление белка в моче говорит о наличии патологического процесса в почках?
Тема «Нервная регуляция функций организма. Физиология ЦНС» Программа теоретической подготовки
Значение нервной системы для жизнедеятельности организма.
Общий план строения нервной системы у высших животных. Нейрон – основная структурно-функциональная единица нервной системы. Виды нейронов. Функциональная классификация нейронов.
Нейроглия, виды глиальных клеток, их функциональное значение.
Рефлекс как основное проявление нервной деятельности, определяющее взаимоотношения организма со средой. Рефлекторная дуга, рефлекторное кольцо. Принципы рефлекторной деятельности (по
И. П. Павлову). Особенности проведения возбуждения через центральное звено рефлекторной дуги: одностороннее проведение, центральная задержка. Классификация рефлексов. Понятие нервного
центра. Функциональные особенности нервных центров: суммация,
трансформация ритма, последействие, тонус и пластичность.
Механизмы интегративной деятельности ЦНС. Понятие интеграции. Характерные особенности распространения возбуждения в
ЦНС: конвергенция, дивергенция, общий конечный путь, реципрокные взаимоотношения, иррадиация возбуждения, доминантный очаг
возбуждения, существование обратной связи.
Частная физиология ЦНС. Спинной мозг: особенности строения, рефлексы, роль спинного мозга в регуляции двигательной активности, явление спинального шока, проводниковые функции.
31
Жизненно важные центры и функции продолговатого мозга. Особенности строения и функций ядер среднего мозга; характеристика,
причины и природа децеребрационной ригидности. Двигательные
рефлексы ствола мозга: шейные и лабиринтные тонические рефлексы, выпрямительные и статокинетические рефлексы.
Ретикулярная система: структурная основа, связи с другими отделами ЦНС, функциональные области ретикулярной формации
ствола мозга, неспецифичность действия, влияние на спинной мозг и
проприорецепторы.
Таламическая система: анатомическая классификация ядер таламуса, функциональные особенности ядер таламуса.
Стриопаллидарная система (базальные ганглии): структура,
функции, афферентные и эфферентные связи базальных ганглиев,
участие в когнитивных процессах. Двигательные расстройства, возникающие при повреждении стриопаллидарной системы.
Мозжечок: возникновение и развитие в филогенезе животных,
строение, функциональные связи, принцип работы и роль мозжечка в
регуляции позы и движений, а также контроле висцеральных функций.
Вопросы для самопроверки
1. В чём проявляется специфическая форма деятельности нейронов?
2. Что представляет собой и где локализуется в ЦНС серое вещество?
3. Что представляет собой и где локализуется в ЦНС белое вещество?
4. Какими функциональными особенностями отличаются нейроны ЦНС?
5. Что такое нейронные сети, какова их роль в ЦНС?
6. Какие функции выполняют разные глиальные клетки?
7. В чём проявляется рефлекторная деятельность организма?
8. Какие признаки используются для различных классификаций рефлексов?
8. Чем отличается моносинаптическая рефлекторная дуга от
полисинаптической дуги?
9. Что представляет собой рецептивное поле рефлекса?
32
10. Что называют латентным периодом рефлекса. Каковы его
компоненты?
11. Что такое центральное (истинное) время рефлекса? Как его
определить?
12. Почему возбуждение по рефлекторной дуге проводится
медленнее, чем по нервному волокну?
13. Что такое нервный центр? Какие элементы ЦНС входят в
состав нервного центра?
14. Перечислите функциональные особенности нервных центров.
15. Перечислите и охарактеризуйте виды суммации возбуждений.
16. Какими свойствами характеризуется доминантный очаг
возбуждения?
17. Что понимают под трансформацией ритма в ЦНС, чем она
объясняется?
18. Чем можно объяснить явление рефлекторного последействия в ЦНС?
19. В чём проявляется тонус нервных центров? Какова его
природа?
20. Каковы механизмы пре- и постсинаптической пластичности нервных центров? Что такое гомосинаптическая и гетеросинаптическая модуляция?
21. Что понимают под интегративной деятельностью ЦНС?
22. В чём проявляется специфика распространения возбуждения в ЦНС?
23. Какими морфофункциональными особенностями обладают
нервно-мышечное веретено и аппараты Гольджи (сухожильные органы)?
24. В чём проявляется и какое значение имеет миотатический
рефлекс?
25. Какие нейроны продолговатого мозга принимают участие в
регуляции сосудистого тонуса?
26. Какие жизненно необходимые рефлексы осуществляются
за счёт ядер продолговатого мозга?
27. В каком отделе ЦНС находятся и какую функцию выполняют передние бугры четверохолмия?
33
28. Где находится подкорковый центр слуха, какие рефлексы
он реализует?
29. В чём состоит функция чёрной субстанции?
30. Что произойдет с мышечным тонусом после перерезки
ствола мозга на уровне передних бугров четверохолмия?
31. Какие рефлексы и почему называют статическими?
32. Возбуждением каких рецепторов обусловлены статокинетические рефлексы? Перечислите виды этих рефлексов.
33. В чем проявляется влияние ретикулярной формации на
спинной мозг и проприорецепторы?
34. Какими функциональными признаками отличаются ядра
таламической системы?
35. В каких процессах участвуют базальные ганглии?
Тема «Нервная регуляция функций организма. Вегетативная нервная система» Программа теоретической подготовки
Понятие о вегетативных функция, вегетативных рефлексах и вегетативной нервной системе. Функции ВНС, её роль в поддержании
гомеостаза. Морфофункциональная структура ВНС: симпатический,
парасимпатический, метасимпатический отделы; особенности локализации нервных центров, нервных проводников и рецепторов вегетативных рефлексов. Проведение возбуждения в вегетативных ганглиях. Особенности синаптической передачи в ВНС: типы синапсов,
медиаторы ВНС. Симпатические и парасимпатические влияния на
эффекторные органы. Регуляция деятельности ВНС.
Вопросы для самопроверки
1. Какую особенность вегетативной нервной системы подчёркивает синонимическое название «автономная нервная система»?
2. С помощью каких рефлексов ВНС осуществляет регуляцию
висцеральных функций?
3. Какой особенностью отличается локализация эфферентного
нейрона?
34
4. Какое вещество является классическим медиатором преганглионарных нейронов симпатического и парасимпатического отделов
ВНС?
5. С помощью какого медиатора передаётся возбуждение в постганглионарах симпатического отдела ВНС?
6. Назовите отличительные признаки метасимпатического отдела ВНС.
7. Что является причиной разнообразия медиаторных систем в
ВНС?
8. Назовите вещества – вероятные кандидаты в медиаторы.
9. В чём проявляется антагонистический характер симпатических и парасимпатических влияний ВНС на эффекторы?
10. Что означает функциональная «синергичность» влияний отделов ВНС?
11. Какие уровни выделяют в центральной регуляции вегетативных рефлексов?
12. Что является высшим интегративным центром вегетативных
функций?
Тема «Гуморальная регуляция функций. Железы внутренней секреции» Программа теоретической подготовки
Гуморальная регуляция физиологических процессов: понятие,
особенности, отличие от нервной регуляции, основные группы гуморальных регуляторов функций в организме. Понятие о железах
внешней, внутренней и смешанной секреции. Гормональные механизмы как высшая форма гуморальной регуляции. Понятие, структура, общие свойства и классификации гормонов по функциям, химической структуре и типам эффекторов. Функции и механизмы
действия липофильных и липофобных гормонов. Регуляция деятельности эндокринных желёз по принципам «прямой связи», «обратной
связи», с участием ЦНС (симпатический отдел ВНС, лимбическая
система) и гипоталамо-гипофизарной системы.
35
Частная физиология желёз внутренней секреции – щитовидной
железы, паращитовидных желез, надпочечников, поджелудочной
железы, половых желез, эпифиза, тимуса – гормоны и их физиологическая роль. Эндокринная активность других органов: почки, предсердия, желудка и кишечника, плаценты.
Концепция стресса Г. Селье. Общий адаптационный синдром,
его стадии, проявления и гормональная характеристика. Современные концепции стресса. Методы снятия стрессовых состояний и
профилактика стресса.
Вопросы для самопроверки
1. Какие виды химической сигнализации между клетками Вы
знаете? Дайте их характеристику.
2. Что такое гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности? Перечислите факторы гуморальной регуляции.
3. Какие вещества принято называть гормонами, где они секретируются, куда выделяются, на деятельность каких органов влияют?
4. Какие типы секреторных желёз Вы знаете? Приведите примеры.
5. Какими общими свойствами обладают гормоны?
6. Приведите различные классификации гормонов.
7. Какие общие черты характеризуют структурную организацию
гормональной молекулы? Какова роль каждого из участков молекулы гормона?
8. Перечислите функции гормонов и главные группы эндокринных эффектов.
9. На какие группы делятся гормоны по характеру первичного
действия, на что они влияют?
10. Опишите механизмы действия липофильных и липофобных
гормонов.
11. Какими способами осуществляется регуляция функций желёз
внутренней секреции?
12. Какие гормоны вырабатываются в передней доле гипофиза?
Каково их действие?
13. Какая железа вырабатывает йодсодержащие гормоны? Какие
функции они выполняют? Какова норма суточного потребления йода?
36
14. В чём заключается эндокринная функция паращитовидных
желёз?
15. Какие гормоны вырабатываются в мозговом веществе и различных зонах коры надпочечников?
16. С чем связана экзокринная функция поджелудочной железы?
17. Какую роль в деятельности эндокринной системы играет
эпифиз? С помощью каких веществ он выполняет свою функцию?
Задачи
1. Что произойдет с функцией железы внутренней секреции (например, коры надпочечников), если в организм вводить большие дозы гормонов, вырабатываемых этой железой?
2. Людям, пострадавшим при аварии на Чернобыльской АЭС, в
качестве профилактической меры вводили препараты йода. С какой
целью это делалось?
3. Объясните, почему гормон полипептидной природы нельзя
вводить перорально (через рот). Приходится делать инъекции, что
сопряжено с рядом неудобств. Предложите безынъекционный способ введения таких гормонов.
4. Собаке ввели большое количество физиологического раствора. Повлияет ли это на деятельность гипофиза?
5. Как изменится секреция тироксина под влиянием тиреотропного гормона?
6. Как изменяется секреция гонадотропных гормонов при возрастании количества половых гормонов в крови?
7. Как изменится скорость полового созревания, если кастрированному животному ввести гонадотропный гормон?
8. Объясните, какие гормоны надпочечников и почему используют для подавления аллергических реакций.
37
Раздел IV. ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ В ходе промежуточной аттестации (экзамена) студенты должны
продемонстрировать знание основных вопросов, предусмотренных
программой теоретической подготовки в каждом разделе, а также
терминологического физиологического минимума и выдающихся
открытий в физиологии.
Вопросы к экзамену по курсу «Физиология человека и животных» 1. Возбудимые системы и их характеристика: определение понятий раздражимость, возбудимая система, возбуждение, порог возбуждения. Классификация раздражителей, примеры возбудимых систем. Законы возбуждения.
2. Структура и функции возбудимых мембран. Проницаемость
мембран и активный транспорт. Мембранный потенциал покоя.
3. Потенциал действия: условия возникновения, функции, механизм генерации. Изменение возбудимости при возбуждении.
4. Распространение (электротонический и импульсный механизмы) и проведение (законы проведения) возбуждения в нервах.
5. Мышечная система и её морфофункциональная организация:
типы, строение и функции мышц. Режимы и виды сокращений скелетной мышцы. Особенности функционирования гладких мышц.
6. Механизм мышечного сокращения. Понятие нейромоторной
единицы. Работа и сила мышц.
7. Структурно-функциональная организация ЦНС: структура и
функции нейронов, понятие нейронных сетей, глиальные клетки и
их физиологическая роль.
8. Механизмы синаптической передачи. Особенности строения и
передачи возбуждения в химических и электрических синапсах.
9. Определение понятий «рефлекс», «рефлекторная дуга»,
«нервный центр». Классификация рефлексов.
10. Свойства нервных центров.
38
11. Базовые принципы рефлекторной теории и механизмы интегративной деятельности ЦНС.
12. Строение, нейронная организация и функции спинного мозга.
13. Центры и рефлексы продолговатого мозга.
14. Средний мозг: структуры, проводящие пути, основные ядра и
их функции. Децеребрационная (гамма-) ригидность.
15. Двигательные функции ствола мозга: позные, шейные, лабиринтные тонические рефлексы, выпрямительные и статокинетические рефлексы.
16. Промежуточный мозг (таламическая система), релейные, ассоциативные и модулирующие (неспецифические) ядра таламуса.
17. Ретикулярная система (формация) мозга: расположение,
функциональные связи, активационное значение.
18. Лимбическая система мозга: образования, основная роль.
19. Мозжечок: особенности строения, афферентные пути в кору
мозжечка, функции мозжечка и расстройства, возникающие при нарушении его деятельности.
20. Стриопаллидарная система (базальные ганглии): локализация
ядер, афферентные и эфферентные связи базальных ганглиев, расстройства, возникающие у человека при поражении базальных ганглиев.
21. Структурно-функциональная организация коры больших полушарий: клеточное строение, слои, цитоархитектоника (по Бродману), принцип организации (три постулата Маунткастла), функциональные области коры, дисфункции, связанные с повреждением мозга.
22. Вегетативная нервная система: структурная организация, морфофункциональные особенности дуги вегетативного рефлекса (рецепторы, проводящие пути, центры), передача возбуждения в вегетативных ганглиях. Нервные механизмы регуляции вегетативных функций.
23. Общая характеристика эндокринной системы: типы регуляторных механизмов взаимодействия клеток и типы секреторных желёз.
24. Определение понятий «гуморальная регуляция» и «гормоны». Общие свойства гормонов. Классификации гормонов.
25. Структура гормонов, функции и механизм действия гормонов.
26. Регуляция деятельности желез внутренней секреции. Гипоталамо-гипофизарная система.
39
27. Морфофункциональные механизмы деятельности щитовидной и паращитовидной желез, эндокринная функция надпочечников.
28. Эндокринная функция желёз желудочно-кишечного тракта.
29. Половые железы.
30. Функциональное значение эпифиза и тимуса.
31. Сердечно-сосудистая система: строение, гемодинамика.
32. Физиологические свойства и механизм деятельности сердечной мышцы.
33. Регуляция и саморегуляция сосудов.
34. Внутренняя среда организма. Понятие гомеостаза. Механизмы поддержания постоянства внутренней среды.
35. Обработка пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте.
Пищеварительные ферменты.
36. Обмен и роль основных питательных веществ. Обмен энергии в организме.
Раздел V. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Автоматия – свойство некоторых клеток, тканей и органов
возбуждаться под влиянием возникающих в них импульсов, без действия внешних раздражителей.
Адаптация – процесс приспособления организма к изменяющимся условиям среды, что означает возможность приспособления
человека к природным, производственным и социальным условиям.
Анаболизм – совокупность процессов биосинтеза органических
веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей.
Антигены – макромолекулярные структуры, на которые реагирует иммунная система.
Антитела – особые глобулярные белки, синтезируемые Влимфоцитами при попадании в организм антигенов, обладают строгой специфичностью и, связывая антигены, их обезвреживают.
Биологические реакции – изменение структуры и функции организма и его клеток в ответ на воздействие.
Бодрствование – уровень активности мозга, достаточно высокий для активного взаимодействия организма с внешней средой целенаправленного поведения.
40
Вегетативная нервная система (ВНС) – часть нервной системы, иннервирующая внутренние органы, кожу, гладкую мускулатуру, железы внутренней секреции и сердце.
Внутренняя среда организма – совокупность биологических
жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клетки и
структуры тканей и принимающих участие в процессах обмена веществ.
Возбудимость – способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения.
Возбуждение – активный физиологический процесс, которым
некоторые живые клетки (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие.
Возраст – характеристика конкретной стадии (периода) биологического и социально-психологического развития личности.
Вторая сигнальная система – присущее только человеку
обобщенное отражение окружающей действительности с помощью
понятий, выражаемых в первую очередь словами, а также математическими символами, образами художественных произведений.
Выделение – часть обмена веществ, осуществляемая путем выведения из организма конечных и промежуточных продуктов метаболизма, чужеродных и излишних веществ, необходимая для обеспечения оптимального состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.
Гемолиз – разрушение оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму.
Гемостаз – сложный комплекс физиологических, биохимических и биофизических процессов, предупреждающих возникновение
кровотечений и обеспечивающих их остановку при нарушении целостности сосудов.
Гомеостаз – относительное постоянство внутренней среды организма, создаваемое совокупностью физиологических механизмов,
поддерживающих биологические константы организма на оптимальном уровне.
41
Гормоны – химические вещества, образующиеся и выделяющиеся специализированными эндокринными клетками, тканями и
органами во внутреннюю среду организма для регуляции обмена
веществ и физиологических функций, гуморального обеспечения координации и интеграции процессов жизнедеятельности.
Гуморальная регуляция – способ передачи регулирующей информации к эффекторам через жидкую внутреннюю среду организма
с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или
специализированными тканями и органами.
Иммунитет – система защиты организма от генетически чужеродных тел и веществ.
Катаболизм – совокупность процессов расщепления сложных
молекул, компонентов клеток, органов и тканей до простых веществ,
с использованием части из них в качестве предшественников биосинтеза, и до конечных продуктов распада с образованием макроэргических и восстановленных соединений.
Компенсаторные механизмы – адаптивные реакции, направленные на устранение или ослабление функциональных сдвигов в
организме, вызванных неадекватными факторами среды.
Лабильность – скорость реакций, лежащих в основе возбуждения, т. е. способность ткани осуществлять единичный процесс возбуждения в определенный промежуток времени. В целом, свойство
живой ткани, определяющее ее функциональное состояние.
Механизм – способ регулирования процесса или функции. Механизмы регуляции жизнедеятельности организма принято делить на
нервные и гуморальные. Первые используют для передачи и переработки информации структуры нервной системы (нейроны, нервные
волокна) и импульсы электрических потенциалов, вторые – внутреннюю среду и молекулы химических веществ.
Мотивация (побуждение, влечение) – субъективно переживаемое состояние, возникающее под влиянием внутренних потребностей организма и побуждающее к совершению действий, направленных на удовлетворение этих потребностей.
42
Надежность биологических систем – свойство клеток, органов, систем организма выполнять специфические функции, сохраняя
характерные для них величины в течение определенного времени.
Нейрон – нервная клетка, являющаяся структурной и функциональной единицей нервной системы.
Нервная регуляция – быстрая и направленная передача сигналов, которые в виде нервных импульсов по соответствующим
нервным проводникам поступают к определенному адресату –
объекту регуляции.
Норма – пределы оптимального функционирования живой системы. Варианты трактовки: а) средняя величина, характеризующая
какую-либо совокупность событий, явлений, процессов, б) среднестатистическая величина, в) общепризнанное правило, образец.
Обмен веществ и энергии – совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии
в организме человека и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.
Орган – часть тела, имеющая определенную форму, отличающаяся особой конструкцией, занимающая определенное место в организме и выполняющая характерную функцию.
Организм – самостоятельно существующая единица органического мира, представляющая собой саморегулирующуюся систему,
реагирующую как единое целое на различные изменения среды.
Отдых – состояние покоя после определённого вида деятельности или специально организованная активность для устранения
утомления и ускорения восстановления работоспособности.
Первая сигнальная система – система конкретных, чувственно
непосредственных образов окружающей действительности, фиксируемых мозгом человека и животных.
Пищеварение – совокупность процессов, которые обеспечивают
физическую и химическую переработку пищевых продуктов, превращение их в компоненты, лишенные видовой специфичности и
пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ организма.
43
Пластические константы – константы организма, отклонение
которых от определенного уровня допускает на некоторое время
нормальную жизнедеятельность организма (артериальное давление,
температура, уровень питательных веществ в организме).
Процесс – последовательная смена явлений или состояний в
развитии какого-либо действия или совокупность последовательных
действий, направленных на достижение определенного результата.
Работоспособность – способность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможный объем умственной и (или) физической работы.
Раздражение – воздействие на живую ткань внешних и (или)
внутренних раздражителей.
Раздражители – факторы внешней (внутренней) среды или их
изменения, оказывающие влияние на органы и ткани, вызывающее
изменение их активности.
Реабсорбция – (в механизме образования мочи) обратное всасывание в кровь из первичной мочи (ультрафильтрата) растворённых
веществ и воды, необходимое для сохранения в организме биологически ценных веществ и регуляции состава экскретируемой (выделяемой) жидкости (конечной мочи).
Реактивность – способность живой системы отвечать (реагировать) изменениями обмена веществ и функций на раздражители
внешней или внутренней среды.
Реакция – изменение (усиление или ослабление) деятельности
организма или его структур в ответ на раздражение (внутреннее или
внешнее). Реакции могут быть простыми или сложными, пассивными или активными.
Регуляция – минимизация отклонения функций либо их изменение с целью обеспечения деятельности органов и систем.
Рефлекс – возникновение, изменение или прекращение функциональной активности органов, тканей или целостного организма,
осуществляемое при участии нервной системы в ответ на раздражение нервных окончаний (рецепторов).
44
Рефрактерность – кратковременное снижение возбудимости
нервной и мышечной тканей во время и вслед за потенциалом действия.
Рецепторы – специализированные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней
и внутренней среды организма в специфическую активность
нервной системы.
Саморегуляция – внутренние для системы механизмы управления жизнедеятельностью.
Секрет – специфический продукт жизнедеятельности клетки,
выполняющий определенную функцию и выделяющийся на поверхность эпителия или во внутреннюю среду организма.
Система – в физиологии подразумевает совокупность органов
или тканей, связанных общей функцией.
Система органов – органы, выполняющие единую функцию и
имеющие общее происхождение.
Системогенез – избирательное и ускоренное по темпам развитие в эмбриогенезе разнообразных по качеству и локализации структурных образований, которые, консолидируясь в целом, интегрируют полноценную функциональную систему, обеспечивающую новорождённому выживание (представление П. К. Анохина.)
Системообразующие факторы любой функциональной системы в организме – различные физиологические показатели, определяющие нормальное течение метаболизма.
Стимул – агент (фактор) внешней или внутренней среды организма, который, действуя на ткани или организм в целом, вызывает
активную реакцию живого субстрата. С. (раздражители) подразделяют
по энергетической природе (химические, электрические, механические
и т. д.) и биологическому значению (адекватные и неадекватные).
Стресс – общая неспецифическая нейрогормональная реакция организма на любое предъявленное ему требование. Факторы, вызывающие состояние стресса, называют стрессорами, а изменения, возникающие в организме под их влиянием, – общим адаптационным
синдромом.
45
Сурфактанты лёгкого – комплекс веществ липопротеидной и
белковой природы, выполняющих ряд важнейших функций в обеспечении внешнего дыхания.
Торможение – подавление или угнетение деятельности клеток,
тканей или органов, т. е. процесс, приводящий к уменьшению или
предупреждению возбуждения.
Управление – совокупность действий, производимых над органом или системой, направленных на достижение определённой цели
или положительного для организма результата.
Утомление – функциональное состояние человека (или участвующих в работе систем), временно возникающее под влиянием
продолжительной или интенсивной работы (деятельности) и приводящее к снижению её эффективности.
Фибрин – нерастворимый в воде белок, образующийся из фибриногена (фактор I) при действии на него тромбина в процессе свёртывания крови.
Физиологическая норма – биологический оптимум жизнедеятельности; нормальный организм – это оптимально функционирующая система.
Физиологическая регуляция – активное управление функциями
организма и его поведением для обеспечения необходимого обмена
веществ, гомеостаза и оптимального уровня жизнедеятельности с
целью приспособления к меняющимся условиям среды.
Физиологический раствор – общее название изотонических
водных растворов, близких к сыворотке крови животных по осмотическому давлению, активной реакции среды и буферным свойствам.
Физиологическая функция – проявление жизнедеятельности,
имеющее приспособительное значение. Основная функция живого
организма – обмен веществ, с ним связаны все другие физиологические функции.
Физиология (от греческих слов «физис» – природа, «логос» –
учение, наука) – наука о функциях и процессах, протекающих в организме или его составляющих системах: органах, тканях, клетках –
и механизмах их регуляции, обеспечивающих жизнедеятельность
человека и животного в их взаимодействии с окружающей средой.
46
Форменные элементы крови – общее название клеток крови:
эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.
Функциональная система – совокупность динамических, избирательно объединённых центрально-периферических образований,
деятельность которых направлена на достижение полезных для организма результатов (результатов приспособительной деятельности).
Функция – специфическая деятельность клетки, ткани, органа
или системы органов.
Центральная нервная система (ЦНС) – совокупность нервных
образований спинного и головного мозга, обеспечивающих восприятие, обработку, передачу, хранение и воспроизведение информации
с целью адекватного взаимодействия организма и изменений окружающей среды, организации оптимального функционирования органов, их систем и организма в целом.
Электрокардиография – метод исследования биоэлектрической
активности сердца, заключающийся в записи изменений во времени
разности потенциалов, создаваемой электрическим полем сердца во
время его возбуждения.
Электромиограмма – запись электрической активности мышц.
Электроэнцефалограмма – запись суммарной электрической
активности головного мозга.
Эмоции – отражение в мозге человека какой-либо актуальной
потребности и вероятности (возможности) ее удовлетворения.
Эндокринный аппарат – функциональное объединение всех
инкреторных клеток организма.
Эффектор – специализированный орган или ткань, реагирующая
на импульсы, передаваемые к ним по эфферентным нервным волокнам. К эффекторам относят мышцы, внутренние органы, железы.
47
Раздел VI. ВЫДАЮЩИЕСЯ ФИЗИОЛОГИ И ОТКРЫТИЯ Гален Клавдий (129–201) – классик античной медицины, римский врач, естествоиспытатель, впервые ввел в практику медицины
эксперимент.
Гарвей Уильям (1578–1657) – английский врач, основоположник физиологии, опубликовал бессмертную книгу «Анатомические
исследования о движении сердца и крови у животных».
Мальпиги Марчелло (1628–1694) – итальянский биолог, открыл
форменные элементы крови, альвеолярное строение легких.
Декарт Рене (1596–1650) – французский философ, математик,
физик, физиолог, выдвинул понятие о рефлексе.
Прохаска Георг (1749–1820) – чешский анатом и физиолог, развил учение о рефлексе.
Гальвани Луиджи (1737–1798) – итальянский физик и естествоиспытатель, доказал существование в тканях «животного электричества».
Людвиг Карл (1816–1895) – изобрёл кимограф (1847), а позже
предложил манометр для регистрации кровяного давления.
Сеченов Иван Михайлович (1829–1905) – «отец русской физиологии», открыл торможение в ЦНС (1862), опубликовал гениальный
труд «Рефлексы головного мозга» (1863).
Бернар Клод (1813–1878) – создал учение об иннервации сосудов, основал экспериментальную патологию.
Введенский Николай Евгеньевич (1852–1922) – русский физиолог, открыл явления оптимума и пессимума раздражения, создал
учение о парабиозе, изложенное в монографии «Возбуждение, торможение, наркоз» (1901).
Павлов Иван Петрович (1849–1936) – выдающийся русский
физиолог, создал учение о ВНД, изучал физиологию пищеварения,
результаты изложены в книге «Лекции о работе главных пищеварительных желёз» (1897) и удостоены Нобелевской премии (1904), открыл условные рефлексы, заложил фундамент учения о двух сигнальных системах, сделал многие другие открытия. Подготовил
большое число учеников, создавших в последующем свои научные
направления. В 1935 г. Международный физиологический конгресс
присвоил ему звание «старейшина физиологов мира».
48
Чаговец Василий Юрьевич (1873–1941) – русский физиолог,
применил теорию электролитической диссоциации для объяснения
природы электрических явлений в тканях.
Кеннон Уолтер Брэдфорд (1871–1945) – американский физиолог, доктор медицины, создал учение о гомеостазе, опираясь на идею
Клода Бернара о постоянстве внутренней среды.
Селье Ганс (1907–1982) – канадский биолог, физиолог, разработал учение о стрессе.
Шеррингтон Чарльз (1857–1952) – английский физиолог, установил основные принципы интегративной деятельности мозга, описал
принцип общего конечного пути, создал учение о рецептивных полях.
Экклс Джон (1903–1997) – австралийский физиолог, лауреат
Нобелевской премии, подробно рассмотрел мембранные механизмы
синаптической передачи.
Магнус Рудольф (1873–1927) – голландский физиолог, автор
фундаментального труда «Установка тела» (1924), в котором описал
рефлексы положения, позы тела, установочные рефлексы и показал
роль стволовой части головного мозга в равновесии тела.
Бехтерев Владимир Михайлович (1857–1927) – выдающийся
русский физиолог, установил роль подкорковых структур в формировании эмоциональных и двигательных реакций.
Ухтомский Алексей Алексеевич (1875–1942), сформулировал
принцип доминанты.
Бериташвили Иван Соломонович (1885–1974) – родоначальник
грузинской школы физиологов, создал ряд оригинальных направлений в нервно–мышечной физиологии и физиологии ЦНС.
Анохин Петр Кузьмич (1898–1974) – русский физиолог, создал
учение о функциональных системах.
Леви Отто (1873–1961) – австрийский фармаколог, лауреат
Нобелевской премии, положил начало учению о медиаторах.
Коштоянц Хачатур Седракович (1900–1961) – русский физиолог, основоположник сравнительной физиологии.
Орбели Леон Абгарович (1882–1958) – русский физиолог, основатель эволюционной физиологии.
49
Гинецинский Александр Григорьевич (1895–1962) – русский физиолог, изучал закономерности работы ВНС и выделительных функций.
Быков Константин Михайлович (1886–1959) – русский физиолог, один из учеников И. П. Павлова, внёс большой вклад в изучение
функциональных взаимоотношений коры головного мозга и внутренних органов.
Уголев Александр Михайлович (1926–1991) – советский физиолог,
открыл и детально разработал механизм мембранного пищеварения.
Черниговский Владимир Николаевич (1907–1981) – советский
физиолог, один из основоположников космической физиологии.
Парин Василий Васильевич (1903–1971) – советский физиолог,
один из основателей физиологической кибернетики.
Литература для самостоятельной работы студентов 1. Мышкин, И. Ю. Физиология человека и животных: учеб. пособие / И. Ю. Мышкин и др.; под ред. И. Ю. Мышкина. – Ярославль:
ЯрГУ, 2007. – 144 с.
2. Мышкин, И. Ю. Физиология центральной нервной системы:
учеб. пособие / И. Ю. Мышкин. – Ярославль: ЯрГУ, 2000. – 79 с.
50
Приложения Приложение 1
Таблица
Содержание усвояемых веществ и калорийность в 100 г продукта
(по О. П. Молчановой)
Продукт
Хлеб ржаной
Хлеб пшеничный
Макароны, лапша
Печенье разное
Крупа гречневая
Крупа манная
Пшено
Рис
Горох
Говядина средняя
Баранина жирная
Баранина тощая
Свинина жирная
Свинина тощая
Телятина жирная
Телятина тощая
Печень
Курица
Колбаса копченая
Колбаса вареная
Сосиски
Ветчина
Сельдь соленая
Сельдь копченая
Карп и сазан
Судак
Масло сливочное
Масло топленое
Сало свиное (шпиг)
Белки, г
Жиры, г
Углеводы, г
5,5
6,9
9,3
7,4
8,0
8,0
7,4
6,5
19,3
16,0
12,8
13,9
11,7
16,2
14,7
15,5
8,6
16,0
23,7
13,4
12,2
17,5
10,8
12,8
15,3
16,2
1,0
—
10,5
0,6
0,4
0.5
10,3
1,6
0,8
1,9
1,2
3,2
4,3
24,2
4,8
30,2
5,4
5,8
0,6
8,8
4,1
38,0
14,2
13,0
15,1
9,1
5,5
4,4
0,5
84,0
95,2
64,9
39,8
45,2
73,3
65,1
64,4
73,6
62,4
71,7
50,3
0,5
_
_
_
—
—
—
_
0.9
—
4,0
—
—
—
—
—
—
0,6
—
—
51
Калорийность, ккал
199
217
344
393
312
342
303
332
315
108
275
102
329
117
114
70
117
103
451
204
171
214
129
108
103
71
787
825
647
Продолжение таблицы
Продукт
Масло растительное
Молоко коровье цельное
Сливки
Творог
Сметана
Яйца
Сыр
Картофель
Капуста свежая
Капуста квашеная
Свекла
Лук репчатый
Томаты
Огурцы свежие
Огурцы соленые
Сахар
Варенье
Мед натуральный
Шоколад
Какао-порошок
Белки, г
Жиры, г
Углеводы, г
94,0
3,1
2,8
14,1
4,2
10,7
25.0
1,1
0,9
0,7
1.3
0,9
0,5
0,4
0,2
—
—
1,0
3,2
16,4
94,0
3,5
21,5
0.6
21,9
10,1
30,0
0,1
0,1
0,3
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
—
—
—
29,9
18,7
—
4,9
4,3
1,2
1,7
0,5
2,4
13,0
3,5
0,4
8,1
6,3
2,8
1,1
0.7
94,8 .
66,7
75,9
48,6
35,1
52
Калорийность, ккал
871
66
229
68
256
140
391
59
20
15
39
30
15
7
5
399
274
315
481
385
Приложение 2
Таблица 1
Данные для определения основного обмена за сутки
(первое число) у мужчин по росту и возрасту
Рост,
см
144
148
152
156
160
164
168
172
176
180
184
17
593
633
673
713
743
773
803
823
843
863
883
19
568
608
648
678
708
738
768
788
808
828
848
21
23
Возраст, лет
25
27
29
619
639
659
679
699
719
739
759
779
605
625
645
665
685
705
725
745
765
592
612
632
652
672
692
712
732
752
578
598
618
638
658
678
698
718
738
565
585
605
625
645
665
685
705
725
33
41
51
63
538
558
578
598
618
638
658
678
698
484
504
524
544
564
584
604
624
644
416
436
456
476
496
516
536
556
576
335
355
375
395
415
435
455
475
495
Таблица 2
Данные для определения основного обмена за сутки
(первое число) у женщин по росту и возрасту
Рост,
см
144
148
152
156
160
164
168
172
176
180
17
171
187
201
215
229
243
255
267
279
291
19
162
178
192
206
220
234
246
258
270
282
21
23
Возраст, лет
25
27
29
183
190
198
205
213
220
227
235
174
181
188
196
203
211
218
225
164
172
179
186
194
201
209
216
53
155
162
170
177
184
192
199
207
146
153
160
168
175
183
190
197
33
41
51
63
127
134
142
149
156
164
171
179
89
97
104
112
119
126
134
141
43
50
57
65
72
80
87
94
13
14
15
16
17
24
31
38
Таблица 3
Данные для определения основного обмена у взрослых
по массе (второе число), ккал
Масса, кг
45
46
47
48
50
52
54
56
58
60
62
64
66
Мужчины
—
699
—
727
754
782
809
837
864
892
919
949
974
Женщины
1085
1095
1105
1114
1133
1152
1172
1191
1210
1229
1248
1267
1286
Масса, кг
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
Мужчины
1002
1029
1057
1084
1112
1139
1167
1194
1222
1249
1277
1304
Женщины
1305
1325
1344
1363
1382
1401
1420
1439
1458
1478
—
—
Таблица 4
Величина основного обмена у детей в зависимости
от массы тела, ккал/сутки
Масса,
кг
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Маль- Девочки Масса,
чики
кг
150
136
13
210
205
14
270
274
15
330
336
16
390
395
17
445
448
18
495
496
19
545
541
20
590
582
22
625
620
24
Маль- Девочки Масса,
чики
кг
665
665
26
700
687
28
725
718
30
750
747
32
780
775
34
810
802
36
840
827
38
870
852
40
910
898
42
980
942
44
54
Маль- Девочки
чики
1070
984
1100
1025
1140
1063
1190
1101
1230
1137
1270
1173
1305
1207
1340
1241
1370
1274
1400
1305
В ходе подготовки методических указаний использованы источники литературы:
1. Келина, Н. Ю. Физиология в таблицах и схемах: учеб. пособие
/ Н. Ю. Келина, Н. В. Безручко. – Ростов н/Д.: Феникс, 2006. – 352 с.
2. Практические занятия по курсу «Физиология человека и животных» / под общ. ред. Р. И. Айзмана, И. А. Дюкарева. – Новосибирск: Сиб.
унив. изд-во, 2003. – 120 с.
3. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учеб. пособие / Н. Н. Алипов и др.; под ред. С. М. Будылиной,
В. М. Смирнова. – М.: Академия, 2005. – 336 с.
Содержание Раздел 1. Общие вопросы .................................................................................................. 3 Организация изучения дисциплины ............................................................................... 3 Обеспечение техники безопасности ............................................................................... 4 Раздел II. Аудиторная работа. Лабораторное занятие................................................. 6 Тема «Общие свойства возбудимых тканей» ................................................................ 6 Раздел III. Самостоятельная работа студентов........................................................... 11 Тема «Физиология возбудимых систем» ..................................................................... 11 Тема «Физиология крови и сердечно-сосудистой системы» .................................... 14 Тема «Физиология дыхания» ........................................................................................ 20 Тема «Физиология пищеварения» ................................................................................ 22 Тема «Обмен веществ и энергии. Питание» ................................................................ 24 Тема «Выделительная система и физиология почки» ................................................ 29 Тема «Нервная регуляция функций организма. Физиология ЦНС» ......................... 31 Тема «Нервная регуляция функций организма. Вегетативная нервная система» ... 34 Тема «Гуморальная регуляция функций. Железы внутренней секреции»............... 35 Раздел IV. Промежуточная аттестация по дисциплине ............................................ 38 Вопросы к экзамену по курсу «Физиология человека и животных» ........................ 38 Раздел V. Словарь терминов .......................................................................................... 40 Раздел VI. Выдающиеся физиологи и открытия........................................................ 48 Литература для самостоятельной работы студентов .................................................... 50 Приложения ........................................................................................................................ 51 55
Учебное издание
Ботяжова Ольга Александровна
Физиология
человека и животных
Методические указания
для лабораторных занятий
и самостоятельной работы студентов
Редактор, корректор М. В. Никулина
Верстка И. Н. Иванова
Подписано в печать 25.06.12. Формат 60×84 1/16.
Бум. офсетная. Гарнитура «Times New Roman».
Усл. печ. л. 3,25. Уч.-изд. л. 2,17.
Тираж 20 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова.
Отпечатано на ризографе.
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова.
150000, Ярославль, ул. Советская, 14.
56
57
О. А. Ботяжова
Физиология
человека и животных
58