- •Кафедра нормальной физиологии кафедра химии физиология дыхания
- •Предисловие
- •1. Внешнее дыхание
- •Структурно-функциональная характеристика внешнего звена системы дыхания
- •Строение воздухоносных путей дыхательной системы
- •Контрольные вопросы
- •Биомеханика вдоха и выдоха
- •Контрольные вопросы
- •Сопротивление дыханию
- •Контрольные вопросы
- •Плевральное давление и его изменение во время дыхания
- •Контрольные вопросы
- •Вентиляция легких: легочные объемы и емкости. Методы исследования
- •Контрольные вопросы
- •1.6. Тестовые задания и ситуационная задача
- •Газообмен в легких
- •2.1. Роль парциального давления газов в газообмене
- •Процентный состав газовых смесей
- •Парциальное давление газов в альвеолярной газовой смеси и их напряжение в крови (в мм.Рт.Ст)
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Гемодинамика легких (перфузия легких)
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Газообмен через аэрогематический барьер
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Тестовые задания и ситуационная задача
- •3. Транспорт газов кровью
- •3.1. Транспорт кислорода кровью
- •Влево вправо
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Транспорт углекислого газа кровью
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Тестовые задания и ситуационная задача
- •4. Газообмен в тканях
- •Контрольные вопросы
- •4.1. Тестовые задания
- •5. Тканевое дыхание
- •5.1. История изучения процессов тканевого дыхания
- •Контрольные вопросы
- •5.2. Современные представления о структуре элементов дыхательной цепи
- •5.2.1. Характеристика коферментов на основе витамина в5 (рр)
- •Контрольные вопросы
- •5.2.2. Характеристика коферментов на основе витамина в2
- •Контрольные вопросы
- •5.2.3.Строение и характеристика убихинона (кофермент q)
- •Контрольные вопросы
- •5.2.4.Строение и характеристика цитохромов и железосерных белков
- •Контрольные вопросы
- •5.3.Биологическое окисление
- •Окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем дыхательной цепи (в изолированном состоянии, рН 7,0)
- •Контрольные вопросы
- •5.4.Строение митохондрий
- •Локализация некоторых ферментов в митохондриях (ферменты-маркеры)
- •Контрольные вопросы
- •5.5.Принципы функционирования дыхательной цепи
- •Контрольные вопросы
- •5.6. Дыхательный контроль
- •Контрольные вопросы
- •5.7. Ингибиторы тканевого дыхания
- •Контрольные вопросы
- •5.8. Тестовые задания и ситуационная задача
- •6. Регуляция дыхания
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Другие области локализации дыхательных нейронов
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Генерация дыхательного ритма
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Роль хеморецепторов в регуляции дыхания
- •Контрольные вопросы
- •6.5. Роль механорецепторов в регуляции дыхания
- •Контрольные вопросы
- •6.6. Координация дыхания с другими функциями организма
- •Контрольные вопросы
- •6.7. Тестовые задания и ситуационная задача
- •7. Дыхание в необычных условиях
- •7.1. Дыхание при подъеме на высоту
- •Парциальное давление кислорода в воздухе на разной высоте от уровня моря
- •Контрольные вопросы
- •7.2. Дыхание при погружении на глубину
- •Контрольные вопросы
- •7.3 Тестовые задания и ситуационная задача
- •8. Эталоны ответов к тестовым заданиям и ситуационным задачам
- •Эталоны ответов к ситуационным задачам:
- •Тест фжел (форсированная жизненная ёмкость легких)
Контрольные вопросы
На какие группы по механизму действия классифицируют ингибиторы ?
Какие ингибиторы относятся к I группе и как они действуют на цепь переноса электронов ?
Какие ингибиторы относятся ко II группе и как они действуют на цепь переноса электронов ?
Какие ингибиторы относятся к III группе и как они действуют на цепь переноса электронов ?
5.8. Тестовые задания и ситуационная задача
Выберите один правильный ответ.
ЦИАНИДЫ, УГАРНЫЙ ГАЗ, СЕРОВОДОРОД ЯВЛЯЮТСЯ ИНГИБИТОРАМИ ЦИТОХРОМОКСИДАЗЫ
аллостерического
конкурентного
необратимого действия
ДОНОРОМ ЭЛЕКТРОНОВ ДЛЯ УКОРОЧЕННОЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ЯВЛЯЕТСЯ
пируват
малат
цитрат
сукцинат
б-кетоглутатат
ПРОСТЕТИЧЕСКОЙ ГРУППОЙ ПЕРВИЧНЫХ АКЦЕПТОРОВ ВОДОРОДА ФЛАВИНОВЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ ЯВЛЯЕТСЯ
НАДФ+
ФАД
ФМН
В СОСТАВ ПРОСТЕТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ НАДН – ДЕГИДРОГЕНАЗНОГО КОМПЛЕКСА ВХОДИТ
ФМН
ФАД
хинон
В СОСТАВ ПРОСТЕТИЧЕСКИХ ГРУПП ФЛАВИНОВЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ ВХОДИТ ВИТАМИН
В1
В2
В5
В3
В6
КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ, ВЫДЕЛЯЮЩЕЙСЯ ПРИ ПЕРЕНОСЕ ЭЛЕКТРОНОВ ОТ ФАДН2 К МОЛЕКУЛЯРНОМУ КИСЛОРОДУ, ОБЕСПЕЧИВАЕТ СИНТЕЗ АТФ
3
2
1
ПРИ БЛОКИРОВАНИИ АМОБАРБИТАЛОМ ПЕРВОГО ПУНКТА ЦЕПИ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ СИНТЕЗ АТФ В МИТОХОНДРИЯХ ВОЗМОЖЕН ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАЧЕСТВЕ СУБСТРАТА
малата
сукцината
б-кетоглутарата
глутамата
ДЫХАТЕЛЬНЫМ КОНТРОЛЕМ НАЗЫВАЕТСЯ РЕГУЛЯЦИЯ СКОРОСТИ ДЫХАНИЯ
цитохромоксидазой
НАДН-дегидрогеназой
концентрацией АДФ
Ситуационная задача 4
В суспензию митохондрий добавили 0,6 ммоль/л малата и 0,3 ммоль/л АДФ. Поглощение кислорода, начавшееся сразу после добавления малата и АДФ, через некоторое время прекратилось. Почему? Затем к пробе добавили раствор фермента гексокиназы и раствор глюкозы. Поглощение кислорода вновь началось. Почему?
Ситуационная задача 5
Сколько молекул АТФ образуется при окислении сукцината? Как будет влиять амобарбитал на окисление этого соединения?
6. Регуляция дыхания
Дыхание - одна из важнейших функций организма. Прекращение дыхания влечет за собой неминуемую гибель человека уже через 3-5 мин. Запасы кислорода в организме очень незначительны, поэтому необходимо его постоянное поступление через систему внешнего дыхания. Указанное обстоятельство объясняет формирование в процессе эволюции такого механизма регуляции, который должен обеспечивать высокую надежность выполнения дыхательных движений. В основе деятельности системы регуляции дыхания лежит поддержание константного уровня таких показателей организма, как Рсо2, Ро2, рН. Их содержание остается относительно постоянным , несмотря на различные потребности в нем, которые во время интенсивной мышечной работы могут увеличиваться в 20 раз.
Регуляция дыхания направлена на выполнение двух задач: во-первых, автоматическая генерация частоты и силы сокращения дыхательных мышц, во-вторых, подстройка ритма и глубины дыхательных движений к реальным потребностям организма (в первую очередь, к изменениям метаболических параметров в виде рo2, рco2 и pH артериальной крови и рco2 и рH межклеточной жидкости мозга).
Рис. 20. Нервный контроль вентиляции
Дыхание регулируется рефлекторным путем, включающим три составных элемента (рис. 20):
-рецепторы, воспринимающие информацию, и афферентные пути, передающие ее нервным центрам;
- нервные центры;
- эффекторы – пути передачи команд от центров и сами регулируемые объекты.
На рисунке 20 представлены образующие систему регуляции дыхания блоки — контролирующие (нервные центры), исполнительные (дыхательные мышцы), рецепторные (хемо- и механорецепторы) и связи между этими блоками. Таким образом, вся система регуляции дыхания состоит из нескольких взаимосвязанных регуляторных контуров.
Входящие сигналы. Генератор ритма получает нисходящую из коры головного мозга импульсацию, а также нервные сигналы от нервных клеток интегратора сенсорной информации и непосредственно от центральных хеморецепторов.
Выходящие сигналы. Нервная импульсация от генератора ритма направляется к иннервирующим дыхательные мышцы двигательным нервным клеткам соответствующих ядер черепных нервов (VII, IX–XII) и к мотонейронам передних рогов спинного мозга (их аксоны в составе спинномозговых нервов направляются к дыхательным мышцам).
Интегратор сенсорной информации получает чувствительную информацию от разнообразных хемо- и механорецепторов, расположенных в органах дыхания и дыхательных мышцах, по ходу магистральных кровеносных сосудов (периферические хеморецепторы), а также в продолговатом мозге (центральные хеморецепторы). Помимо этих прямых сигналов, интегратор получает множество информации, опосредованной различными структурами мозга (в том числе и от высших отделов ЦНС). Импульсация от нервных клеток интегратора, направляясь к нейронам генератора ритма, модулирует характер разрядов от них.
