KEJSY

получая импульсацию от волюморецепторов снизит секрецию АДГ. Из-за гиперволемии будут сильнее растягиваться предсердия и следовательно секреция натрийуретического гормона также повысится.

2.Натрийуретический гормон производится секреторными кардиомиоцитами предсердий. АДГ вырабатывается в супраопитческих и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, накапливается в нейрогипофизе, откуда потом секретируется в системный кровоток.

3.Вазопрессин увеличивает факультативную реабсорбцию воды в дистальных канальцах нефрона и собирательных трубочках - опосредованно через повышение циклической АМФ и активацию сборки аквапоринов в клеточной мембране. Также, в высоких концентрациях вызывает сокращение гладкой мускулатуры сосудов и повышает АД. Натрийуретический гормон за счёт угнетения синтеза альдостерона, ренина и АДГ снижает реабсорбцию натрия в почках. Тормозит секрецию ренина и ангиотензина II, благодаря чему снижает АД и расширяет сосуды, в том числе афферентных артериол в сосудистых клубочках (эфферентные сужаются).

4.Рецепторы к вазопрессину и натрийуретическому гормону находятся в клетках дистальных канальцах нефронов.

5.При увеличении секреции АДГ объём циркулирующей крови повысится.

Задача 16. У пациента развилось эндокринное заболевание, характерное для гипофункции железы, однако синтез и секреция гормона в данной железе не нарушены и даже повышены.

Вопросы:

1.С какими двумя причинами может быть связано эндокринное нарушение?

2.Какие основные химические классы гормонов и пути их взаимодействия с клеточными рецепторами вы знаете?

3.Как гормоны реализуют внутриклеточные эффекты через вторые посредники?

4.Как гормоны реализуют свои эффекты без вторых посредников?

5.Какие основные эффекты действия гормонов вам известны?

ОТВЕТ: 1. Это эндокринное нарушение может быть связано с повреждением рецепторов к этому гормону (например в результате генетической мутации) или с избыточным связыванием гормонов с белками крови.

2.Основные классы: белково-пептидные(мембранно-цитозольный механизм) (около 80% всех гормонов) - гормоны гипофиза, гипоталамуса и т.д. - связываются с рецепторами на клеточной мембране. Производные аминоксилот(мембранно-локальный механизм) - некоторые связываются с рецепторами на клеточной мембране (катехоламины), некоторые проникают в клетку (тироидные гормоны). Стероидные гормоны - производные холестерола - проникают внутрь клетки и связываются с ядерными рецепторами.(прямой цитозольный механизм).

3.Гормон связываясь с рецептором на мембране, активирует ферменты

(например G-белки), которые активируют молекулы вторых посредников (цАМФ, ИФ-3, ДАГ). Вторые посредники в свою очередь активируют определённые протеинкиназы, которые за счёт фосфорилирования белков (ионных каналов, ферментов, рецепторов) изменяют функциональную активность клетки.

4. Гормоны не проникающие в клетку без вторых посредников действуют через

тирозинкиназную и протинкиназную системы. Сигнал от гормона передаётся через тирозинкиназы или протеинкиназы, которые фосфорилируют нужные белки в клетке и изменяют функциональную активность клетки.

5. Метаболический : гормоны - основные регуляторы активности ферментов Нейрологически :гормоны действуют на процессы торможения и возбуждения, память, половую дифференцировку гипоталамуса. Морфогенетический: гормоны влияют на процессы роста, формоообразования, развития и половой дифференцировки. Кинетический: гормоны запускают сокращение гладких мышц, секрецию в эндокринных и экзокринных железах.

Задача 17. У больного обнаружена феохромоцитома – гормонально активная опухоль из хромаффинных клеток мозгового слоя надпочечников. У него имеются следующие симптомы: гипертония (АД=200/110 мм рт.ст.), тахикардия (105 уд./ мин), повышенная концентрация глюкозы в крови – 15 ммоль/л (гипергликемия), глюкоза в моче (глюкозурия).

Вопросы:

1.Какой тип (норадреналиновый или адреналиновый) секреции у данного пациента?

2.Что выделяют хромаффинные клетки мозгового слоя надпочечников?

3.Какие физиологические эффекты гормонов мозгового слоя надпочечников вам известны?

4.Как происходит регуляция продукции катехоламинов?

5.Как происходит катаболизм и экскреция катехоламинов?

ОТВЕТ: 1. У данного пациента «адреналиновый» тип секреции, о чём свидетельствует гипергликемия и глюкозурия, вызванные усиленным гликогенолизом за счёт влияния адреналина через бета-адренорецепторы.

2.Хромаффинные клетки мозгового слоя надпочечников выделяют адреналин, норадреналин, дофамин.

3.Катехоламины усиливают расщепление гликогена в мышцах и печени, липолиз в жировой ткани, окислительные процессы, стимулируют секрецию инсулина, глюкагона, тиреоидных и половых гормонов. Через бета1адренорецепторы увеличивает ЧСС и СО. Через альфа1-адренорецепторы обеспечивается централизация кровообращения. Тормозится тонус и перистальтика ЖКТ. Снижается сопротивление воздуху в бронхах.

4.Регуляция продукции катехоламинов осуществляется преимущественно симпатиическим отделом ВНС. Вместе они образуют симпатоадреналовую систему. Дорсальная группа ядер гипоталамуса стимулирует симпатические центры в грудных сегментах спинного мозга, которые передают возбуждение по преганглионарным волокнам на хромаффинные клетки (медиатор - ацетилхолин, N-холинорецепторы. Это стимулирует экзоцитоз катехоламинов и пептидов-спутников (например, эндорфинов), которые уменьшают повреждающее действие катехоламинов при стрессе.

5.Катехоламины катаболизируются преимущественно в печени, почках и лёгких. А так же в нервной системе путем дезаминирования, под действием моноаминоксидазы и метилирования, под действием катехол-О-

метилтрансферазы. Выводятся продукты метаболизма преимущественно с мочой, что используется в диагностических целях. Показателем скорости катаболизма и экскреции горомнов является период их полураспада, для катехоламинов это 1-3 минуты.

Задача 18. Пациент с недостаточной выработкой тиреоидных гормонов (трийодтиронин -Т3, тироксин - Т4) в щитовидной железе принимает эти гормоны с целью компенсировать недостаток их выработки. Для контроля эффективности лечения у него определили концентрацию тиреотропного гормона (ТТГ) в крови. Она оказалась выше нормального уровня.

Вопросы:

1.Оцените, на основе обратной связи в системе гипофизарно-тироидной регуляции, эффективно ли проводимое лечение?

2.Какие эффекты ТТГ вы знаете?

3.Как происходит регуляция продукции ТТГ?

4.Какие вещества необходимы щитовидной железе для синтеза тиреоидных гормонов?

5.Какие основные эффекты тироксина и трийодтиронина вам известны?

ОТВЕТ: 1. Повышенный уровень ТТГ в крови, с учётом механизма обратной связи свидетельствует о том, что текущего уровня тироидных гормонов в крови недостаточно. Т.е лечение малоэффективно.

2.Действует на рецепторы тироцитов и через вторые посредники (цАМФ, инозитол-3-фосфат, Ca2+) стимулирует все этапы синтеза и секреции тиреоидных гормонов.

3.Активируют секрецию ТТГ : тиролиберин, гипотермия (снижение t тела), низкая концентрация тиреоидных гормонов в крови, норадреналин, эстрогены и серотонин. Снижают секрецию ТТГ: соматостатин, соматотропный гормон, мелатонин, дофамин, глюкокортикоиды, высокий уровень тироидных гормонов в крови.

4.Для синтеза тиреоидных гормонов необходимо достаточное поступление йода (100-150 мкг) и нормально потребление белка.

5.Физиологические эффекты тироксина и трийодтиронина: 1.Стимулируют синтез белков, необходимых для развития нервной ткани, а также стимулируют дифференцировку клеток ЦНС, миелинизацию нервных волокон, обемпечивают нормальное психическое развитие. 2. Увеличивают кол-во рецепторов бета-1- адренорецепторов на кардиомиоцитах (повышает силу и частоту сокращений сердца). 3. Усиливают эритропоэз. 4. Увеличивают глубину и частоту дыхания. 5 Обеспечивает созревание репродуктивной системы, стимулируют выработку гонадолиберина.

Задача 19. В 1981 году группа канадских ученых провела эксперимент, в ходе которого крысам вводили экстракт предсердной ткани. Так был открыт пептидный гормон, один из мощных антагонистов РААС (ренин-ангиотензин-альдостероновая система), который используется в настоящее время для ранней диагностики сердечной недостаточности.

Вопросы:

1. О каком гормоне идет речь?

2.Какой немедленный эффект наблюдали у крыс исследователи, не применяя инструментальных методов?

3.Антагонистом какого гормона надпочечников является этот гормон?

4.Какие физиологические эффекты этого гормона?

5.Как происходит регуляция продукции этого гормона?

ОТВЕТ: 1. Речь идёт о натрийуретическом гормоне или атриопептиде.

2.Увеличение диуреза.

3.Альдестерона.

4.Натрийуретический гормон за счёт угнетения синтеза альдостерона, ренина и АДГ снижает реабсорбцию натрия в почках. Тормозит секрецию ренина и ангиотензина II, благодаря чему снижает АД и расширяет сосуды, в том числе афферентных артериол в сосудистых клубочках (эфферентные сужаются). Альдостерон увеличивает реабсорбцию Na+ и усиливает секрецию K+ и H+ в канальцах почек, потовых и слюнных железах, в стенке толстого кишечника. Усиленная реабсорбция натрия приводит к увеличению ОЦК и осмотического давления. Вместе с этим повышается АД и увеличивается чувствительность гладких миоцитов сосудов к вазоконстрикторам (например адреналин).

5.Стимуляция секреции натрийуретического гормона увеличивается при растяжении кровью предсердий (увеличение пред и постнагрузки сердца), повышении концентрации ангиотензина II, вазопрессина, катехоламинов, гипернатриемии. Интенсивность секреции снижается при противоположных процессах. Стимулируют секрецию альдостерона увеличение уровня ангиотензина II, высокий уровень K+ и низкий уровень Na+ в крови. Тормозят - высокое содержание Na+, дофамин, натрийуретический гормон предсердий.

МЫШЦЫ Задача 20. При миастении, характеризующейся патологической слабостью и

утомляемостью скелетных мышц, уменьшается вероятность взаимодействия медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны нервно-мышечных синапсов. Причина заключается в том, что у больных появляются антитела к этим рецепторам, которые блокируют их и способствуют их разрушению.

Вопросы:

1.Какие виды веществ (по месту и характеру действия) в этих условиях могли бы улучшить синаптическую передачу?

2.Какой тип рецепторов имеется на постсинаптической мембране нервномышечных синапсов?

3.Какой медиатор необходим для передачи сигнала с окончания мотонейрона на концевую пластинку?

4.Какие ферменты участвуют в синтезе и распаде нейротрасмиттера данного вида синапса?

5.Что представляет собой потенциал концевой пластинки?

ОТВЕТ: 1. 1)ингибиторы фермента холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин 2)активаторы фермента ацетилхолинтрансферазы, синтезирующего ацетилхолин; 3) активаторы кальциевых каналов пресинаптических окончаний для усиления экзоцитоза медиатора; 4) стимуляторы синтеза рецепторов постсинаптической мембраны; 5) ингибиторы образования антител к рецепторам пресинаптической мембраны, 6) В-ва, влияющие непосредственно на рецептор - N-холиномиметики.

2.На постинаптической мембране (концевой пластинке) находятся N- холинорецепторы.

3.Ацетилхолин

4.Синтез осуществляется в пресинаптической мембране из холина и ацетил-КоА с помощью холинацетилтрансферазы. Распад ацетилхолина осуществляется ацетилхолинэстеразой, прикреплённой с базальной мембране мышечного волокна.

5.Потенциал концевой пластинки - это возбуждающий постсинаптический потенциал формирующийся на постсинаптической мембране мышечного волокна под действием входящего натриевого тока. Характеризуется высокой амплитудой (30-40 мВ), также характерно постоянное формирование миниатюрных ВПСП, что поддерживает тонус и возбудимость мышц.

Задача 21. При регуляции движения импульсация из вышележащих моторных центров приводит к возбуждению сначала малых мотонейронов, затем крупных в передних рогах сегментов спинного мозга.

Вопросы:

1.С чем связан механизм такой последовательности?

2.Что представляют собой альфа-мотонейроны и какие мышечные волокна они иннервируют?

3.Чем отличаются по порогу активации малые альфа-мотонейроны от крупных?

4.Каков физиологический смысл в такой последовательности активации в регуляции движении?

5.Обладают ли мотонейроны способностью к автоматии?

ОТВЕТ: 1. У малых мотонейронов возбудимость выше чем у больших.

2.Альфа-мотонейроны представляют собой эфферентный нейрон, передающий непосредственно на мышечное волокно импульс от нейронов супраспинальных моторных центров или от рецепторов мышечных волокон (спинальные мышечные рефлексы).

3.Малые альфа-мотонейроны имеют более низкий порог возбуждения чем у крупных.

4.Физиологических смысл в том, что сначала малыми мотонейронами формируется поза, а затем уже большими мотонейронами фазические движения в пространстве, обеспечивающие перемещение частей тела или всего организма.

5.Нет, мотонейроны только могут передавать эфферентную импульсацию из вышележащих отделов нервной системы.

Задача 22. При передаче возбуждения через нервно-мышечный синапс в скелетных мышцах ацетилхолин открывает как натриевые, так и калиевые каналы. Однако при этом входящий в клетку натриевый ток существенно преобладает над выходящим из клетки калиевым током и приводит только к возбуждающему эффекту.

Вопросы:

1.За счет чего скорость входящего в клетку натриевого тока существенно преобладает над скоростью выходящего из клетки калиевого тока? Обоснуйте свой ответ.

2.Какой вид транспорта веществ наблюдается при движении ионов в данном случае?

3.Какой процесс изменения мембранного потенциала наблюдается на концевой пластинке скелетной мышцы и к чему это приводит?

4.Как заряжена внутренняя поверхность клеточной мембраны в покое?

5.Какие рецепторы концевой пластинки активирует ацетилхолин? ОТВЕТ: 1. Скорость входящего в клетку натриевого преобладает над выходящим калиевым, т.к входу натрия в клетку способствуют градиент

концентрации и отрицательный заряд внутренней поверхности клеточной мембраны. Калиевому току из клетки способствует градиент концентрации, но одновременно препятствует отрицательный заряд внутренней поверхности клеточной мембраны.

2.Пассивный транспорт - простая диффузия под действием электрохимических градиентов.

3.На концевой пластинке образуется возбуждающий постинаптический потенциал, при их суммации возникает ПД и запускается сокращение мышечного волокна.

4.Отрицательно

5.N-холинорецепторы постсинаптической мембраны, открывая канал натриевой и калиевой проводимости.

Задача 23. При операциях врач использует миорелаксанты для снижения тонуса и сокращения скелетных мышц, что позволяет использовать менее глубокий наркоз. Деполяризующие препараты (например, дитилин) активируют Н- рецепторы в синапсах и вызывают деполяризацию клеточной мембраны. Эти препараты холинэстеразой синапса не разрушаются.

Вопросы:

1.Какая будет первая реакция синапса на введение дитилина? Обоснуйте свой ответ.

2.Почему затем блокируется проведение через синапс?

3.Какие функции выполняет холинэстераза синапса?

4.Какая концентрация внутриклеточного кальция необходима для сокращения скелетных мышц?

5.Какие фазы парабиоза в нервно-мышечном синапсе могут возникнуть при действии деполяризующих веществ?

ОТВЕТ: 1. Дитилин активирует N-холинорецепторы и вызовет деполяризацию постсинаптической мембраны, возникнет потенциал действия и сокращение мышечного волокна.

2.Из-за того, что дитилин не разрушается холинэстеразой, то рецепторы будут постоянно активны (ионные каналы) и не будут возникать новые потенциалы действия. Активируются натриевые каналы и он накапливается в клетке, что не дает возможным вхождению калия внутрь клетки, для последствующей реполяризации. Поэтому при применении данного препарата вначале проявляются судороги (возник ПД), а затем расслабление (наступила десентизация). Эффект данного препарата не продолжителен (7-11 минут).

3.Ацетилхолинэстераза синапса разрушает ацетилхолин, освобождая N- холинорецепторы, и позволяет восстановить МПП миоцита для новых ПД, и соответственно возможности сокращения.

4.Для сокращения концентрация внутриклеточного кальция должна быть не меньше 10*-7 моль/л

5.При действии деполяризующих веществ сначала возникает уравнительная стадия - разная сила раздражителей, одинаковая сила реакции; затем парадоксальная

стадия - на слабый раздражитель сила ответа больше чем на сильный раздражитель; и наконец тормозная стадия - нет ответа на любой раздражитель.

Задача 24. Дайте физиологическое обоснование фразе из песни В. Высоцкого «От напряжения колени дрожат».

Вопросы:

1.Какие механизмы утомления способствуют этому феномену?

2.Что такое утомление мышц?

3.Что такое двигательная единица?

4.Какие функции выполняют разные виды двигательных единиц?

5.Что такое физиологический тремор, и чем от отличается от патологического?

ОТВЕТ: 1. При утомлении мышцы происходит одновременное включение всех двигательных единиц и синхронизация их работы, что приводит к устранению плавности их сокращения и, соответственно, появлению тремора.

2.Утомление мышцы - это снижение их работоспособности, силы сокращения. Существуют теория истощения (нехватка гликогена), теория задушения (нехватка кислорода), теория засорения (накопление лактата), которые объясняют утомление мышц. В настоящее время утомление мышц связывают с синаптической депрессией - накопление калия в T-трубочках, что приводит к длительной деполяризации и инактивации натриевых каналов.

3.Двигательная единица - совокупность мышечных волокон, иннервируемых разветвлениями аксона одного мотонейрона

4.А) Медленные, малоутомляемые ДЕ (оксидативные волокна) - способны выполнять длительную маломощную работу - поддержание мышечного тонуса и позы, длительную циклическую работу (бег, плавание), они имеют меньшее количество миофибрилл и развивают меньшую силу сокращения и напряжения. Б) Быстрые, легко утомляемы ДЕ (гликолитические волокна) - способны развивать большую мощность, быстро утомляются - обеспечивают фазические движения - перемещение тела и его частей в пространстве с большой скоростью и силой, они имеют большой диаметр и содержат много миофибрилл, что позволяет развивать большую силу сокращения. В) быстрые, устойчивые к утомлению, занимающее среднее положение между предыдущими, имеют много митохондрий, капилляров и миоглобина, высокий уровень фосфорилирования, скорость сокращения, используются в быстрых, ритмических движениях(ходьба, бег)

5.Физиологический тремор существует у всех здоровых людей с частотой 8-12 ГЦ и незаметен невооружённым глазом. Физиологический тремор может усиливаться и становится заметным человеческому глазу при повышении адреналина в крови (например страхе, волнении), для физиологического тремора характерно проявление только во время активных действий. Патологический тремор чаще всего регистрируется с более низкой частотой (менее 7 ГЦ) и может возникать как в покое, так и при целенаправленных движениях.

ВНС

Задача 25. При заболеваниях внутренних органов применяются воздействия на кожу банок, горчичников, массажа, грязе- и водолечения, а также других физиопроцедур.

Вопросы:

1.Какой вид вегетативных рефлексов при этом активируется?

2.Какова роль при этом вегетативных регуляторных механизмов?

3.Какие типы рецепторов (по локализации) раздражаются при использовании описанных физиопроцедур?

4.Какой принцип организации спинного мозга лежит в основе выделения зон Захарьина-Геда?

5.Что такое аксон-рефлекс?

ОТВЕТ: 1. Сенсовисцеральные(обеспечивают адаптацию организма при действии факторов внешней среды) и моторновисцеральные(обеспечивают синхронное, адаптивное изменение функций внутренних органов при физической работе) сопряжённые рефлексы.

2.Вегетативные регуляторные механизмы при этом являются исполнительным звеном этих рефлексов.

3.Периферические рецепторы находящиеся в коже, мышцах и суставах.

4.В основе выделения зон Захарьина - Геда лежит принцип сегментарного строения спинного мозга, и распространение импульсов в пределах разных групп нейронов внутри одного сегмента.

5.Аксон-рефлекс - это рефлекс который замыкается в пределах одного нейрона по разветвлениям аксона.

Задача 26. Ребенку с лечебной целью введен атропин (блокатор М- холинорецепторов). В качестве побочного эффекта зарегистрирована гипертермия (повышение температуры тела).

Вопросы:

1. Какова возможная роль вегетативной нервной системы в реализации данного эффекта?

2.Какой отдел вегетативной нервной системы был заблокирован атропином?

3.Какой отдел вегетативной нервной системы регулирует потоотделение?

4.Какие виды рецепторов и медиаторов находятся в нервно-эффекторном синапсе системы потоотделения?

5.Какой механизм теплоотдачи был заблокирован?

ОТВЕТ: 1. Роль ВНС в этом случае заключается в повышении теплопродукции и уменьшении теплоотдачи за счёт снижения тонуса парасимпатического отдела.

2.Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы

3.Симпатический отдел ВНС

4.М-холинорецепторы и ацетилхолин.

5.Был заблокирован механизм потоотделения, т.к атропин является м- холиноблокатором.

Задача 27. Пациенту с лечебными целями введен атропин (блокатор М- холинорецепторов). В качестве побочного эффекта отмечены нарушения речевой функции и глотания.

Вопросы:

1. С чем связано нарушение речевой функции и глотания?

2.Каким образом вегетативная нервная система участвует в реализации этих процессов?

3.Какой отдел вегетативной нервной системы был заблокирован?

4.Как вегетативная нервная система регулирует процессы слюноотделения, глотания?

5.Какие фазы глотания будут нарушены при введении атропина и почему? ОТВЕТ: 1. Атропин блокирует М-холинорецепторы синапсов слюнных желёз и гладких мышц пищевода. При этом сильно снижается саливация, что затрудняет глотание и речь.

2. Через М-холинорецепторы происходит стимуляция секреции слюнных желёз, а также запускается сокращение гладких мышц.

3.Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы

4.Через М3 – холинорецепторы происходит стимуляция секреции слюнных желез. В гладкомышечных клетках эффект ацетилхолина будет реализовываться через Gqбелок и фосфонозитидную систему , фосфолипаза С приводит к высвобождению инозитолатрифосфата ,воздействует на депо кальция в клетке и стимулирует его выход, кальций связывается с кальмодулином и происходит увеличение концентрации киназы легких цепей миозина, как следствие сокращение гладкомышечных клеток.

5.Будут нарушены вторая(глоточная, сопровождается напряжением мягкого неба и опусканием надгортанника) и третья(пищеводная) фазы непроизвольного глотания, т.к нарушена сократительная активность гладких мышц глотки, гортани и пищевода, которые иннервируются блуждающим нервом (парасимпатическим).

Задача 28. Известно, что часть постганлионарных волокон симпатической нервной системы, иннервирующих кровеносные сосуды скелетных мышц, заменена на холинергические волокна, и, следовательно, в нервно-мышечном синапсе в качестве медиатора вместо норадреналина используется ацетилхолин.

Вопросы:

1.Каков физиологический смысл произошедшей в ходе эволюции замены?

2.Как изменится тонус сосудов при активации симпатической нервной системы?

3.Что могло бы произойти, если бы сосуды скелетных мышц иннервировались адренергическими, а не холинэргическими симпатическими волокнами?

4.Какие медиаторы и рецепторы активируются в данном случае?

5.Каков механизм действия медиатора ацетилхолина на рецепторы и тонус сосудов?

ОТВЕТ: 1. Поведенческие реакции (например, реакции агрессии и обороны) требуют мобилизации физиологических резервов организма, что достигается возбуждением симпатоадреналовой системы. Данные реакции сопровождаются высокой функциональной нагрузкой на скелетную мускулатуру, для чего необходимо увеличение в ней кровотока.

2.При активации симпатической нервной системы действие норадреналина через альфа1- и альфа2-адренорецепторы вызывает сужение сосудов, в то время как действие норадреналина через бета2-адренорецепторы вызывает расширение сосудов.