- •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)
8. Эталоны ответов к тестовым заданиям и ситуационным задачам
Эталоны ответов к тестовым заданиям:
1-3
2-1
3-2
4-3
5-2
6-3
7-3
8-3
9-3
10-4
11-2
12-3
13-1
14-3
15-2
16-1
17-4
18-2
19-3
20-1
21-3
22-1
23-4
24-3
25-2
26-3
27-4
28-2
29-1
30-2
31-2
32-2
33-3
34-4
35-1
36-4
37-4
38-3
39-2
40-4
41-2
42-1
Эталоны ответов к ситуационным задачам:
Решение ситуационной задачи № 1:
Если речь идет об естественном дыхании, то прав первый. Механизм дыхания всасывающий. Но, если иметь в виду искусственное дыхание, то прав второй, так как здесь механизм нагнетательный.
Решение ситуационной задачи № 2:
Для эффективного газообмена необходимо определенное соотношение между вентиляцией и кровотоком в сосудах легких. Следовательно, у этих людей имелись различия в величинах кровотока.
Решение ситуационной задачи № 3:
В крови кислород находится в двух состояниях: физически растворенном и связанном с гемоглобином. Если гемоглобин работает плохо, то остается только растворенный кислород. Но его очень мало. Значит необходимо увеличить его количество. Это достигается путем гипербарической оксигенации (пациента помещают в камеру с высоким давлением кислорода).
Решение ситуационной задачи № 4:
Малат окисляется НАД-зависимым ферментом малатдегидрогеназой (митохондриальной фракцией). Причем при окислении одной молекулы малата образуется одна молекула НАДН·Н+, которая вступает в полную цепь переноса электронов с образованием из трех молекул АДФ трех молекул АТФ. Как известно АДФ является активатором дыхательной цепи, а АТФ - ингибитором. АДФ по отношению к малату взято заведомо в недостатке. Это приводит к тому, что из системы исчезает активатор (АДФ) и появляется ингибитор (АТФ), что, в свою очередь, приводит к остановке дыхательной цепи и поглощению кислорода. Гексокиназа катализирует перенос фосфатной группы с АТФ на глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата и АДФ. Таким образом, при работе этого фермента в системе расходуется ингибитор (АТФ) и появляется активатор (АДФ), поэтому дыхательная цепь возобновила работу.
Решение ситуационной задачи № 5:
Фермент сукцинатдегидрогеназа, катализирующий окисление сукцината, относится к ФАД-зависимым дегидрогеназам. Как известно ФАДН2 обеспечивает поступление водорода в укороченную цепь переноса электронов в ходе которой образуется 2 молекулы АТФ. Амобарбитал блокирует дыхательную цепь на уровне 1-го сопряжения дыхания и фосфорилирования и на окисление сукцината не влияет.
Решение ситуационной задачи № 6:
При очень медленном пережатии пуповины соответственно очень медленно будет нарастать содержание углекислого газа в крови и нейроны дыхательного центра не смогут возбудиться. Первый вдох так и не произойдет.
Решение ситуационной задачи № 7:
Ведущую роль в возбуждении нейронов дыхательного центра играет углекислый газ. При агональном состоянии возбудимость нейронов дыхательного центра резко снижается и поэтому они не могут возбуждаться при действии обычных количеств углекислого газа. После нескольких дыхательных циклов наступает пауза, во время которой накапливаются значительные количества углекислого газа. Теперь они уже могут возбудить дыхательный центр. Происходит несколько вдохов-выдохов, количество углекислого газа снижается, снова наступает пауза и т.д. Если не удается улучшить состояние больного, неизбежен летальный исход.
Решение ситуационной задачи № 8:
Водолаз на большой глубине дышит воздухом под высоким давлением. Поэтому растворимость газов в крови значительно возрастает. Азот в организме не потребляется. Поэтому при быстром поднятии его повышенное давление быстро снижается , и он бурно выделяется из крови в виде пузырьков, что приводит к эмболии. Ныряльщик же во время погружения вообще не дышит. При быстром поднятии ничего страшного не происходит.
Приложение 1
Таблица 1
Наименование показателей легочной вентиляции на русском и английском языках
Наименование показателя на русском языке |
Принятое сокращение |
Наименование показателя на английском языке |
Принятое сокращение |
Жизненная емкость легких |
ЖЕЛ |
Vital capacity |
VC |
Дыхательный объем |
ДО |
Tidal volume |
TV |
Резервный объем вдоха |
РОвд |
Inspiratory reserve volume |
IRV |
Резервный объем выдоха |
РОвыд |
Expiratory reserve volume |
ERV |
Максимальная вентиляция легких |
МВЛ |
Maximal voluntary ventilation |
MW |
Форсированная жизненная емкость легких |
ФЖЕЛ |
Forced vital capacity |
FVC |
Объем форсированного выдоха за первую секунду |
ОФВ1 |
Forced expiratory volume 1 sec |
FEV1 |
Индекс Тиффно |
ИТ, или ОФВ1/ЖЕЛ % |
|
FEV1 % = FEV1/VC % |
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 25 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких |
МОС25 |
Maximal expiratory flow 25 % FVC |
MEF25 |
|
Forced expiratory flow 75 % FVC |
FEF75 |
|
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 50 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких |
МОС50 |
Maximal expiratory flow 50 % FVC |
MEF50 |
|
Forced expiratory flow 50 % FVC |
FEF50 |
|
Максимальная объемная скорость в момент выдоха 75 % ФЖЕЛ, оставшейся в легких |
МОС75 |
Maximal expiratory flow 75 % FVC |
MEF75 |
|
Forced expiratory flow 25 % FVC |
FEF25 |
|
Средняя объемная скорость выдоха в интервале от 25 % до 75 % ФЖЕЛ |
СОС25-75 |
Maximal expiratory flow 25-75 % FVC |
MEF25-75 |
|
Forced expiratory flow 25-75 % FVC |
FEF25-75 |
Приложение 2
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДЫХАНИЯ
ЖЕЛ (VC = Vital Capacity) - жизненная ёмкость лёгких (объём воздуха, который выходит из лёгких при максимально глубоком выдохе после максимально глубокого вдоха)
РOвд (IRV = inspiratory reserve volume) - резервный объём вдоха (дополнительный воздух) - это тот объём воздуха, который можно вдохнуть при максимальном вдохе после обычного вдоха
РOвыд (ERV = Expiratory Reserve Volume) - резервный объём выдоха (резервный воздух) - это тот объём воздуха, который можно выдохнуть при максимальном выдохе после обычного выдоха
ЕВ (IC = inspiratory capacity) - емкость вдоха - фактическая сумма дыхательного объёма и резервного объёма вдоха (ЕВ = ДО + РОвд)
ФОЕЛ (FRC = functional residual capacity) - функциональная остаточная емкость легких. Это объём воздуха в лёгких пациента, находящегося в состоянии покоя, в положении, когда закончен обычный выдох, а голосовая щель открыта. ФОЕЛ представляет собой сумму резервного объёма выдоха и остаточного воздуха (ФОЕЛ = РОвыд + ОВ). Данный параметр можно измерить с помощью одного из двух способов: разведения гелия или плетизмографии тела. Спирометрия не позволяет измерить ФОЕЛ, поэтому значение данного параметра требуется ввести вручную.
ОВ (RV = residual volume) - остаточный воздух (другое название - ООЛ, остаточный объём лёгких) - это объём воздуха, который остается в лёгких после максимального выдоха. Остаточный объём нельзя определить с помощью одной спирометрии; это требует дополнительных измерений объёма легких (с помощью метода разведения гелия или плетизмографии тела).
ОЕЛ (TLC = total lung capacity) - общая емкость легких (объём воздуха, находящийся в лёгких после максимально глубокого вдоха). ОЕЛ = ЖЕЛ + ОВ
