Ответы к ситуационным задачам по разделу IX «Физиология терморегуляции, выделения и эндокринной системы»

1. Отдача тепла может происходить следующими путями: теплоизлучение, конвекция, теплопроведение и испарение пота. При температуре +38⁰С основная роль принадлежит испарению. Следовательно, ответ следующий: в), г), а), б).

2. Более влажный воздух содержит в избытке пары воды, поэтому становится более теплопроводным. Благодаря этому отдача тепла с поверхности тела идёт быстрей, чем в сухом воздухе, и человек зябнет.

3. Общие особенности этих органов: 1) большая поверхность; 2) отсутствие шерсти или слабая выраженность (уши кролика); 3) богатая васкуляризация. Все эти особенности способствуют усиленной теплоотдаче. У крыс при высокой температуре окружающей среды объём кровотока в хвосте увеличивается в 200 раз. Нагретая кровь, протекая по обширной поверхности, лишённой шерсти, отдаёт большое количество тепла.

4. Эффект охлаждения даёт не выделение пота, а испарение. Если пот выделяется очень обильно, он стекает по коже, не успевая испариться.

5. Изменение температуры кожи может произойти в двух случаях: или после приёма ледяной воды сосуды кожи расширяются, или уменьшается испарение жидкости с поверхности кожи. При охлаждении внутренней среды организма регуляторная реакция может состоять только в уменьшении испарения жидкости с поверхности кожи, что приведёт к уменьшению потерь тепла. Это и обусловливает повышение температуры кожи. Этот эффект будет кратковременным, так как вода в желудке и кишечнике постепенно нагреется.

6. Под действием алкоголя сосуды кожи расширяются. По ним протекает увеличенное количество крови, и это создает субъективное ощущение тепла несмотря на продолжающееся действие холода. Таким образом, алкоголь извращает обратную связь в системе терморегуляции. Кроме того, он способствует образованию больших количеств тепла в организме за счёт быстрого окисления. Из-за ослабления самоконтроля и субъективного ощущения тепла пьяный человек на морозе распахивает шубу, что ещё больше способствует усилению теплоотдачи и опасному для жизни переохлаждению.

7. Сущность вопроса заключается в том, что реакция нейронов гипоталамуса на температуру крови зависит не только от этой температуры, но и от температуры кожи в данный момент. Для доказательства этого нагревают до определённой температуры область гипоталамуса, в которой находятся центры терморегуляции, регистрируют их электрическую активность и затем изменяют температуру кожи. При этом наблюдаются изменения электрической активности нейронов гипоталамуса при одной и той же температуре крови, но разной температуре кожи.

8. На холоде нагретое тело быстро отдаёт тепло. В этих условиях ватный халат будет уменьшать теплоотдачу, задерживая тёплый воздух под халатом. В жару организм будет не отдавать, а получать тепло горячего воздуха, ватный халат в такой ситуации будет способствовать ограничению теплового потока, поступающего к телу.

9. Охлаждающий эффект может дать только испарение жидкости. Но влажность воздуха 100%, значит нужно обдувать человека струёй сухого холодного воздуха. В этом случае пот сможет испаряться в обтекающий тело слой более сухого воздуха.

10.При действии холода усиленно растёт шерсть, что ценится. Кормление жирной пищей повышает теплопродукцию, что важно, так как на холоде увеличиваются теплопотери.

11.У рабочих новичков холодильного производства по принципу функциональной системы включаются следующие терморегуляторные механизмы: повышение обмена веществ, за счет этого увеличивается теплообразование. Одновременно, в связи с сужением сосудов кожи и снижением ее температуры, уменьшается теплоотдача излучением и теплопроведением. Уменьшается легочная вентиляция и теплоотдача при дыхании. В первую неделю стажировки будет проявляться защитная реакция от холода в виде «гусиной кожи» и мышечной дрожи, что дополнительно увеличивает теплообразование. У кадровых рабочих холодильного производства подключаются адаптационные механизмы клеточного и субклеточного уровня. Терморегуляция осуществляется более экономно: в печени, в мышцах и других тканях активизирование теплопродукции происходит на более низком уровне, с меньшим потреблением кислорода и питательных веществ. Прекращение дрожи, сокращение пиломоторов также исключает избыточное образование тепла. Уменьшение теплоотдачи радиацией и теплопроведением, за счет понижения кожной температуры будет связано с сужением кожных сосудов и, следовательно, уменьшением объема крови, протекающей через кожу тела, так и со сравнительно низкой температурой крови.

12.В условиях высоких температур (повышающих температуру тела) при низкой влажности сохраняется теплоотдача путем испарения. Во избежание перегрева необходимо носить одежду, хорошо впитывающую влагу и пропускающую воздух. Так как обильное потоотделение ведет к потере воды и минеральных солей, для сохранения нормального водно-солевого баланса необходимо пить минеральную воду или молоко. Для облегчения испарения в помещении необходимо установить вентиляторы, предназначенные для удаления с поверхности тела воздушных масс, насыщенных парами испарившегося пота.

13.При условии, что окружающая температура выше температуры тела, поддержание температурного гомеостаза возможно теплоотдачей только за счет испарения пота. При испарении 1 г пота выделяется 0,58 ккал тепла. В описанной ситуации это возможно, т.к. относительная влажность воздуха не достигает 100%. Теплоотдача путем излучения и теплопроведения имеет отрицательное значение – может вызвать перегревание организма.

14.При адаптации к высокой температуре уменьшается теплопродукция и увеличивается теплоотдача. В данном случае теплоотдача идет за счет испарения. В результате обильного потоотделения организм теряет воду, что является стимулом к выделению АДГ, способствующего сохранению воды для организма за счет уменьшения диуреза (в результате увеличения реабсорбции воды).

15.Повышенное содержание мочевой кислоты в моче обусловлено разными причинами: а) при употреблении томатов, кофе, печени и др. продуктов, содержащих большое количество пуринов – усиленным растворением пуринов; б) при похудании – повышенным распадом клеточных структур; в) при физиологическом гемолизе новорожденных – разрушением клеток крови.

16.Физическая работа, сопровождающаяся снижением почечного кровотока, приводит к снижению диуреза.

17.Диспептические явления обезвоживают организм, это состояние является стимулом (с осмо – и волюморецепторов сосудов) к выделению антидиуретического гормона, который, увеличивая проницаемость дистальных канальцев почек для воды, приводит к увеличению реабсорбции воды и уменьшению диуреза.

18.При стрессе клубочковая зона коры надпочечников секретирует альдостерон под влиянием АКТГ, выделяемого передней долей гипофиза. При нарушении водно-солевого гомеостаза альдостерон секретируется в результате действия на кору надпочечников ангиотензина и низкой концентрации ионов натрия в крови.

19.Симпато-адреналовая система обеспечивает срочную адаптацию организма к стрессовой ситуации. Гипоталамо-адренокортикальная система активируется медленнее, но обеспечивает устойчивую, длительную адаптацию организма.

20.Уменьшение содержания в крови гормонов надпочечников в результате длительной работы свидетельствует о дезадаптации, т.е. об истощении механизмов адаптации (снижение выработки адаптационных гормонов), это отражает состояние выраженного утомления.

21.Происходит увеличение теплопродукции и уменьшения теплоотдачи. Уровень обмена связан с мочеобразованием. При увеличении обменных процессов ускоряется мочеобразование. Главные гормоны, регулирующие этот процесс – это тироксин, а также глюкокортикоиды («адаптивный» гормон)

22.Состояние напряжения, в котором находились оба студента, характеризуется активацией симпато-адреналовой системы, которая повышает тонус скелетной и гладкой мускулатуры (главным образом, сосудов). При физической работе влияние этой системы будет реализовываться через мышечную систему, при «неотреагированных» эмоциях – этому влиянию будут подвержены в основном сосуды, и это может привести к осложнениям.

23.При низкой температуре окружающей среды увеличивается выработка ТТГ гипофиза и тироксина, который усиливает обменные процессы и повышает частоту сердечных сокращений (тахикардия), тонус ЦНС.

24.При приеме тироксина усиливается обмен веществ и это может привести к похуданию. Введение экзогенного тироксина по принципу обратной связи тормозит выделение эндогенного тироксина, следовательно, введение гормона тормозит функцию щитовидной железы.

25.Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина. При гипофункции щитовидной железы наблюдается снижение обмена веществ, гипотермия, брадикардия и т.д. Для профилактики нарушений функции щитовидной железы необходимо употребление йода в виде йодированной соли, употребление морепродуктов и т.д.

26.При хроническом алкоголизме мужчин снижается подвижность сперматозоидов. При выраженности этого процесса осеменение (зачатие) невозможно.

27.Хронический алкоголизм и наркомания у мужчин ведет к глубоким эндокринным нарушениям, извращают метаболизм гормонов. Например, тестостерон в результате этерификации превращается в эстрогены. Это может изменить у мужчин внешний вид, поведение и голос. Естественно, эндокринные перестройки снижают влечение к противоположному полу, ухудшают сперматогенез. Последнее приводит к невозможности осеменения и оплодотворения.

28.Это может привести к развитию гермофродитизма или формированию у зрелой особи гомосексуального поведения.

29.В данном случае произошло торможение функций нейроэндокринной системы, регулирующей половой (менструальный ) цикл.Это связано с глубокой перестройкой организма на фоне астенизации коры головного мозга.

30.При данной травме спинного мозга становится невозможной регуляция половой функции у мужчин, т.к. разрушается соответствующий нервный центр.

31.Сравнивая клиренс исследуемого вещества с клиренсом инулина можно сделать вывод о способе выделения этого вещества. Если клиренс вещества равен клиренсу инулина, значит экскреция его происходит путем фильтрации. В данном случае клиренс выше клиренса инулина, следовательно, экскреция происходит за счет фильтрации и секреции.

32.Способ выделения данного вещества – фильтрация и реабсорбция.

33.Очаг поражения, скорее всего, находится в клубочковом аппарате почки.

34.В данном случае гематурия, вероятнее всего, происходит из мочевыводящих путей.

35.Появление большого количества клеток переходного эпителия говорит о воспалительном процессе в лоханках или мочевом пузыре.

36.Наличие данных клеток является характерным признаком острых и хронических поражений почек (нефриты, нефрозы и др.)

37.Чем больше света (длинный день), тем выше активность гонадотропных гормонов, а, следовательно, и половых, регулирующих половое поведение. Поэтому периоды размножения приходятся на весну и лето.

38.Острое возникновение сахарного диабета после серьёзных психических потрясений. Например, «диабет биржевых маклеров», возникавший у некоторых биржевых игроков после финансовых катастроф.

39.Понаблюдать за больными с гипер- и гипофункцией щитовидной железы. Для первых характерна повышенная возбудимость, эмоциональность, быстрое нервнопсихическое истощение, раздражительность. Для вторых – вялость, апатия, пониженная возбудимость.

40.Половые гормоны помимо половых желёз вырабатываются в коре надпочечников. В детском возрасте гормоны надпочечников могут способствовать развитию половых органов. Преждевременное, патологически раннее половое развитие связано с гиперфункцией коры надпочечников, вызванной чаще всего возникновением в ней опухоли.

41.Если гормон вводится извне, то деятельность железы, вырабатывающей гормон, тормозится вплоть до прекращения его образования. Может начаться даже атрофия железы.

42.Клетки щитовидной железы захватывают из крови йод в больших количествах, так как он необходим для синтеза тироксина. При дополнительном введении избыточных количеств йода клетки щитовидной железы полностью насытятся им. Зачем это нужно в данной ситуации? При аварии в атмосферу и почву попало большое количество радиоактивных нуклидов, в частности, йода. Период его полураспада невелик (8 суток), но если в этот период он будет попадать в организм и накапливаться в щитовидной железе, это может привести к серьёзной патологии, что и происходило, особенно у детей. Предварительное насыщение железы обычным, нерадиоактивным йодом способствовало предупреждению этой опасности.

43.Если удалить у животного половые железы о после этого вводить ему гонадотропные гормоны, то эффекта не будет.

44.Возможны разные причины судорог. Исходя, из условия приплод оказался необычно большим. Следовательно, организм матери должен был затратить дополнительные ресурсы на формирование тел щенков. Судороги возникают при нарушении функций паращитовидных желёз. Паратгормон повышаетуровень кальция за счёт его мобилизации из костной ткани. В организме беременной собаки создались особые условия: 8 щенков – это большое количество костной ткани, на формирование которой организм израсходовал так много кальция, что паращитовидные железы не смогли быстро компенсировать его усиленный расход. В результате уровень кальция резко уменьшился, а это приводит к значительному повышению возбудимости и возникновению судорог. Если судороги распространяются на дыхательные мышцы, возникает гибель. Спасти животное можно было просто, введя раствор хлористого кальция.

45.Главным стимулятором матки является окситоцин. Он синтезируется в клетках паравентрикулярного ядра гипоталамуса и по их аксонам направляется к гипофизу. Если нарушаются процессы аксонного транспорта, то замедлится или прекратится поступление окситоцина в гипофиз. В результате снизится его содержание в крови и ослабеет сократительная деятельность беременной матки.

46.Тиреокальцитонин уменьшает количество ионов кальция в крови. Это происходит при образовании новой костной ткани, что требует больших количеств кальция. Если женщина здорова, значит, никаких переломов костей у неё не было. Очевидно, кальций расходовался на построение костной ткани. Следовательно, речь идёт о беременной женщине. При кормлении младенцарасходуется много кальция, поступающего в молоко. Так что возможен и вариант кормящей матери.

47.С радиостанцией, посылающей сигналы по принципу: «всем, кто отзовётся». Но примут сообщения только те радиоприёмники, которые настроены на данную волну. Гормоны через кровь направляются ко всем органам, но действуют только на те, которые имеют клетки – мишени (рецепторы), взаимодействующие с гормоном.

48.Величина диуреза зависит от осмотического давления крови. Если в крови много солей, вода экономится, чтобы не допустить дальнейшего увеличения осмотического давления. Соответственно, диурез уменьшается. Если солей мало, избыток воды выводится и диурез увеличивается. Солёная вода повышает осмотическое давление и диурез уменьшается. В водопроводной воде солей мало, она гипотонична и, следовательно, разбавляет кровь. Осмотическое давление крови снижается, диурез возрастает. Полоскание рта солёной водой не влияет на диурез, так как в ротовой полости нет осморецепторов, раздражение которых вызывает осморегулирующий рефлекс.

49.Глюкоза легко диффундирует в клетки, в результате в тканях её станет больше, это хорошо. Но после ухода глюкозы в крови остаётся большой избыток воды, что приведёт к снижению осмотического давления, и ухудшению состояния больного. Ошибка врача в том, что он не учёл быстрого проникновения глюкозы в ткани и возникновение сильной гипотоничности введённого раствора.

50.Ночью уменьшается артериальное давление, что приводит к снижению эффективного фильтрационного давления, уменьшению количества первичной мочи, а в конечном итоге - к снижению диуреза.

51.При сахарном диабете в моче всегда содержится повышенное количество сахара. При несахарном диабете нарушена реабсорбция воды в канальцах нефронов и больной выделяет большое количество мочи. Концентрация веществ в моче при несахарном диабете значительно снижена. Моча этих больных отличается по плотности: у больного сахарным диабетом она более плотная из-за избытка в ней сахара. У больного несахарным диабетом удельный вес мочи меньше, чем у здорового. Согласно закона Архимеда выталкивающая сила менее плотной жидкости меньше, поэтому шарики в моче больного несахарным диабетом будут тонуть, а в моче больного сахарным диабетом – всплывать.

52.Раз кровь приобрела сосудосуживающие свойства, значит, в ней появилось соответствующее вещество. Одновременно произошло уменьшение диуреза. Такое действие может оказывать антидиуретический гормон (вазопрессин). Однако вазопрессин суживает сосуды только при достаточно высоких его концентрациях. Значит, воздействие на животное привело к выделению больших количеств этого гормона.

53.Реабсорбция натрия – активный транспорт, с ним же сопряжён и транспорт глюкозы. Он требует затрат энергии АТР. При охлаждении метаболизм замедляется, поэтому активный транспорт натрия снизится, реабсорбция уменьшится и количество натрия в конечной моче увеличится.

54.При патологическом процессе в почках в моче появляется белок. Потеря значительных количеств белка с мочой ведёт к снижению онкотического давления крови, а последнее является той силой, которая удерживает воду в сосудистом русле. Снижение же этой константы приведет к выходу воды в ткани и отёкам.

55.Чем толще корковое вещество, тем длиннее канальцы. В канальцах происходит реабсорбция веществ и в первую очередь воды. У пустынных грызунов большая протяжённость канальцев позволяет за счёт усиленной реабсорбции воды сохранять её в организме. При этом почки выделяют очень концентрированную мочу.

56.Если предсердия растягиваются избытком крови, это говорит об увеличении объёма циркулирующей крови (ОЦК). В этих условиях организм стремится к снижению ОЦК, чтобы не перегружать сердце. Натрийуретический гормон способствует уменьшению реабсорбции натрия, а значит, и воды. В результате вода будет выводится с мочой и ОЦК уменьшится. Этот механизм гуморальный, следовательно, более медленный.

57.В пустыне важно экономить воду, для этого у пустынных животных существует ряд приспособительных механизмов: уменьшение количества водяных паров в выдыхаемом воздухе, который в дыхательных путях всегда насыщен влагой до 100%.В дыхательных путях пустынных животных воздух значительно охлаждается и уносит с собой меньшее количество воды.

Список сокращений

АД - артериальное давление

АТР - аденозинтрифосфорная кислота

ВП - вызванный потенциал

ВПСП - возбуждающий постсинаптический потенциал

ДЖЕЛ – должная жизненная емкость легких

ЖЕЛ - жизненная емкость легких

МОЛВ – минутный объем легочной вентиляции

МОС - минутный объем сердца

ПД - потенциал действия

ПКП - потенциал концевой пластинки

ПП - потенциал покоя

РФСМ - ретикулярная формация среднего мозга

ТПСП - тормозной постсинаптический потенциал

ФАР - фаза абсолютной рефрактерности

ЦНС - центральная нервная система

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭЭГ - электроэнцефалограмма