Раздел 5. «Физиология дыхательной системы»

Тема 5.1. Внешнее дыхание

1. Кто из двух спорящих прав? Один утверждает – «легкие расширяются, и поэтому в них входит воздух», второй – «воздух входит в легкие, и поэтому они расширяются».

2. При некоторых заболеваниях растяжимость легочной ткани уменьшается в 5-10 раз. Какой клинический симптом типичен для таких заболеваний?

3. Около сорока лет назад была раскрыта причина болезни новорожденных, которые умирали сразу же после рождения, будучи не в состоянии сделать вдох. Разгадка была найдена, когда начали готовить гомогенаты из ткани легких таких детей, а также детей, умерших от других причин. В этих гомогенатах измеряли и сравнивали между собой некоторый физико-химический показатель. Что при этом обнаружили?

4. Чемпионы по нырянию погружаются на глубину до 100 м без акваланга и возвращаются на поверхность за 4-5 минут. Почему у них не возникает кессонная болезнь?

5. Если у новорожденного при перевязке пуповины затягивать лигатуру очень медленно, то первый вдох может не наступить, и ребенок погибнет. Почему это произойдет?

6. В результате травмы грудной клетки справа и слева в плевральную щель проник атмосферный воздух. Что явилось непосредственной причиной спадения легких у пострадавшего?

7. Чему равна функциональная остаточная ёмкость легких, если: общая емкость легких = 4700 мл, жизненная ёмкость легких = 3500 мл, резервный объём выдоха = 2000 мл, дыхательный объём = 500 мл?

8. У пациента с рестриктивным типом нарушения дыхания (пневмосклероз) было выявлено снижение коэффициента альвеолярной вентиляции (КАВ). Какие факторы могут быть причиной такого изменения?

9. Как изменятся резервные объемы вдоха и выдоха у человека, находящегося в противогазе?

10. Чему равны резервы дыхания, если: жизненная емкость легких = 3,5 л; максимальная вентиляция легких = 25 л/мин; частота дыхания = 16/мин; резервный объем выдоха = 2,0 л; дыхательный объем = 0,5 л? Сравните с нормой.

11. Рассчитайте коэффициент альвеолярной вентиляции легких (КАВ) при дыхательных объемах (ДО), равных 500 мл, 1000 мл, 1500 мл при условии, что функциональная остаточная емкость (ФОЕ) равна 2500 мл.

12. Рассчитайте резервы дыхания (РД), если в покое число дыхательных движений (ЧД) равно 20 в мин, дыхательный объем (ДО) – 600 мл, а при физической нагрузке ЧД₁ увеличилась вдвое, ДО₁ – на 300 мл. Сравните с нормой.

13. В какую фазу дыхательного цикла снижается внутриплевральное давление? Как это влияет на кровообращение и почему?

Тема 5.2. Газообмен. Регуляция дыхания

1. В чем заключается физиологический смысл сокращения мускулатуры сосудов легких при снижении кислорода и повышении углекислого газа в альвеолярном воздухе?

2. У одной собаки производят искусственный вдох (насильственное растяжение альвеол воздухом). У другой собаки перерезают блуждающие нервы и раздражают их центральные отрезки. Будут ли наблюдаться различия в дыхательных реакциях обеих собак?

3. Объясните механизм увеличения коэффициента утилизации кислорода в работающей мышце по сравнению с состоянием покоя.

4. У животных, которые обитают на больших высотах, например, у южноамериканской ламы, сродство гемоглобина к кислороду гораздо выше, чем у других млекопитающих. Соответственно кривая диссоциации оксигемоглобина сдвинута влево. В чем физиологический смысл этого?

5. У очень мелких животных наблюдается низкое сродство гемоглобина к кислороду и сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо. Объясните эту особенность.

6. Грозным признаком агонального состояния больного является появление так называемого дыхания Чейн-Стокса. Оно называется также периодическим и проявляется в том, что дыхание перестает быть постоянным. После нескольких вдохов наступает пауза, затем снова несколько вдохов и пауза и т. д. Паузы удлиняются и, в конце концов, дыхание останавливается. Объясните сущность этого явления.

7. На интенсивность газообмена в легких и тканях влияют пять факторов: градиент напряжения газов в крови и тканях, коэффициент диффузии, состояние мембран, через которые проходят газы, площадь диффузии, расстояние, которое должны пройти молекулы газов в ходе диффузии.

Какой из этих факторов играет ведущую роль при изменениях газообмена, происходящих в следующих ситуациях:

1) увеличение количества действующих капилляров;

2) дыхание гипероксической смесью;

3) отек легких;

4) изменение свойств молекул газа;

5) заболевание бериллиозом (оно сопровождается значительным загрублением ткани альвеол).

8. У больного резко нарушен транспорт кислорода гемоглобином. Какое терапевтическое воздействие может помочь в обеспечении тканей кислородом?

9. Если устранить нервные и гуморальные влияния на продолговатый мозг, сохранив его оксигенацию, будет ли в этих условиях продолжать работать собственно дыхательный центр? Прежде чем приступить к решению, попробуйте сформулировать поставленный вопрос иначе. Обоснуйте Ваш ответ и его экспериментальные доказательства.

10. Что может быть общим в дыхании водолаза, погружающегося под воду на глубину 50 м, и больного, помещенного в барокамеру, где давление воздуха приближается к 3 атм.?

11. Как изменятся коэффициент использования кислорода (КИК) и минутный объем дыхания (МОД) при снижении частоты дыхания (при неизменной его глубине)?

12. У многих бегунов через какое-то время после начала бега наступает «мертвая точка» – ощущение резкого утомления. Однако вскоре наступает «второе дыхание» – улучшение состояния, и бегун может нормально продолжить бег. В чем причина этих состояний?

13. Спинной мозг перерезан между первым и вторым шейными сегментами. Что произойдет с дыханием?

14. Спинной мозг перерезан между шейным и грудным отделами. Изменится ли дыхание и почему?

15. У животного разрушен продолговатый мозг. Что в этом случае произойдет с дыханием?

16. Произведена перерезка мозга между продолговатым мозгом и варолиевым мостом. Какие изменения дыхания при этом будут наблюдаться?

17. Что произойдет с дыханием, если перерезка произошла выше варолиевого моста?

18. Испытуемому поднесли к носу ватку, смоченную нашатырем. Он задержал дыхание, затем закашлялся. Какие рецепторы принимают участие в данном защитном рефлексе?