1. Прибор требует прогревания в течение 1 ч.

2. Работа прибора с подключенным заборным мешком, у которого пережат резиновый шланг, категорически запрещается.

3. Работа прибора с подключенным заборным мешком, из которого отсосался весь воздух, категорически запрещается.

Получить пробу атмосферного и выдыхаемого воздуха не трудно, а для взятия альвеолярного воздуха необходимо произвести глубокий выдох в атмосферу, а затем с усилием выдохнуть оставшийся воздух в мешок. Подобную процедуру произвести несколько раз до полного заполнения мешка (с перерывами для отдыха). Для устранения ошибки измерения забор газовых смесей необходимо производить по 3—5 раз.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные результаты, которые будут отражать процентное содержание кислорода в газовых смесях. При этом возможно отклонение от приводимых данных, что связано с неправильным забором газовых смесей. Вычис­лите степень отклонения от средних данных.

Работа 72. Влияние содержания кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе на деятельность дыхательного центра (опыт Холдена)

Состав альвеолярного воздуха и парциальное давление газов в нем могут изменяться в зависимости от интенси­вности окислительных процессов в организме, а также от состава вдыхаемого воздуха. При вдыхании воздуха с повышенным содержанием углекислого газа или с пони­женным содержанием кислорода происходит рефлектор­ное увеличение объема легочной вентиляции за счет уве­личения глубины и частоты дыхательных движений, в результате чего давление этих газов в альвеолярном возду­хе возвращается к нормальным величинам.

Таким образом, рефлекторные изменения дыхания для организма имеют приспособительное значение, так как способствуют сохранению постоянства напряжений газов в альвеолярном воздухе и в крови.

Для работы необходимо: пневмограф, ки­мограф, газоанализатор, сосуд с натронной известью, газоприемник, спирометр, дыхательная маска, мешок Дуг­ласа, трехходовой кран, капсула Марея. Работа проводит­ся на человеке.

Ход работы. Испытуемый садится на стул. На его лицо надевают дыхательную маску, соединенную двумя шлангами (от выдыхательного и вдыхательного клапанов) через трехходовой кран с небольшим мешком Дугласа (рис. 66). Мешок Дугласа предварительно с помощью спирометра наполняют комнатным воздухом. Кран ставят в такое положение, при котором мешок отключен от испытуемого. На груди испытуемого укрепляют пневмог­раф и записывают пневмограмму. Следят за частотой пульса испытуемого: подсчитывают число ударов до нача­ла опыта и затем через 2—3 мин в течение всего опыта.

Опыт Холдена состоит из 2 частей: 1) наблюдение за изменением дыхания при вдыхании воздуха с повышенным содержанием углекислого газа и с пониженным содержа­нием кислорода; 2) наблюдение за изменением дыхания при вдыхании воздуха с нормальным содержанием угле­кислого газа, но пониженным содержанием кислорода.

Первая часть опыта состоит в следующем. Трехходовой кран ставят в положение, соединяющее дыхательную маску, надетую на лицо испытуемого, с мешком. Просят испытуемого спокойно дышать, при этом он вдыхает воздух из мешка и выдыхает его снова в мешок. В резуль­тате в воздухе мешка увеличивается относительное со­держание углекислого газа и уменьшается содержание кислорода. Вследствие этих изменений дыхательные дви­жения испытуемого становятся глубже и чаще, что видно из пневмограммы. Опыт прекращают при наступлении сильной одышки. Берут в газоприемник пробу воздуха из мешка и производят его анализ с помощью газоанали­затора.

Рис. 66. Установка для изучения влияния на дыхание состава вдыхаемого воздуха.

1— мешок Дугласа с газовой смесью; 2— трехходовой кран; 3— загубник; 4— вентильная трубка; 5— газовый счетчик.

Вторая часть опыта отличается от первой только тем, что из выдыхаемого воздуха поглощается углекислый газ, поэтому в течение опыта во вдыхаемом воздухе будет уменьшаться содержание кислорода, но не будет увеличи­ваться содержание углекислого газа. Для поглощения углекислого газа по ходу шланга, соединяющего выды­хательный клапан маски с мешком, вставляют поглоти­тель с натронной известью. В остальном опыт проводят так же, как и в первой части. Через несколько минут само­чувствие испытуемого изменится: может появиться легкое головокружение, побледнение лица, цианоз слизистой обо­лочки губ. Пневмограмма при этом не показывает вы­раженных изменений. Исследование надо прекратить при первых признаках гипоксии — небольшом учащении пуль­са (на 20—30 ударов в 1 мин), взять пробу воздуха из мешка для анализа и произвести газоанализ.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите результаты исследования. Объясните получен­ные изменения пневмограмм. Объясните изменения газо­вого состава воздуха к моменту прекращения второй части опыта.

Работа 73. Влияние повышенного содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе на величину минутного объема дыхания у человека

При избытке углекислого газа во вдыхаемом воздухе частота и особенно глубина дыхания резко увеличивается. Это приводит к значительному увеличению легочной вен­тиляции. Так, повышение содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 2% вызывает увеличение легочной вентиляции на 100%; повышение до 3% приводит к уве­личению легочной вентиляции на 150%, а до 7% — к увеличению в 7—8 раз по сравнению с нормой. Вели­чина парциального давления углекислого газа в крови является естественным регулятором активности дыхатель­ного центра. Влияние углекислого газа на клетки ды­хательного центра может быть прямым (через кровь, омывающую дыхательный центр) и опосредованным (рефлекторным) при воздействии углекислого газа на хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон. Кроме того, активность дыхательного центра, а следовательно, и дыхание может изменяться в результате сдвига рН в кислую сторону, вызываемого повышенным содержанием углекислоты в крови.

Для работы необходимо: установка, которая использовалась при выполнении предыдущей работы, а также второй трехходовой кран, мешок Дугласа объемом 70—100 л, наполненный газовой смесью, содержащей 5% углекислого газа, секундомер, газовый счетчик, вата, спирт.

Рис. 67. Пневмограмма человека при гииокапнии (а) и гипер-капнии (б).

Ход работы. Собрать установку для проведения опыта по схеме (см. рис. 66). Для этого в установке предыдущего опыта входное отверстие дыхательного вен­тиля соединить с помощью гофрированной трубки через трехходовой кран с мешком, наполненным газовой смесью, содержащей 5% углекислого газа; третий отросток трех- ходового крана оставить свободным. Кран поставить в положение, при котором входное отверстие дыхательного вентиля остается соединенным с газовым счетчиком.

Загубник обработать спиртом и взять его в рот, на нос надеть зажим и начать спокойно дышать через вентиль и свободный отросток крана комнатным воздухом. Перед началом и в конце опыта отметить показания газового счетчика. Дыхание комнатным воздухом проводится в течение 2—3 мин. Затем на выдохе повернуть рукоятку трехходового крана в положение, соединяющее мешок с-входным отверстием дыхательного вентиля. Свободный отросток крана должен быть закрыт.

После этого дышать газовой смесью в течение 3— 4 мин. В конце каждой минуты отмечать и записывать по­казания газового счетчика и частоту дыхания в 1 мин. В конце 3—4-й минуты краном № 1 перекрыть выход из мешка и перевести испытуемого на дыхание атмосферным воздухом. Вычислить объем вентиляции за каждую минуту дыхания газовой смесью. Не прекращая опыта, через 1 мин в конце выдоха отметить показания газового счетчика и дать команду «приготовиться к дыханию газовой смесью»; через 1 мин вновь отметить показания газового счетчика и отменить команду (рис. 67).

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные данные в виде предлагаемой табли­цы и сделайте выводы о влиянии углекислого газа на дыхание. Рассчитайте минутный объем дыхания МОД и объясните его изменения.

Динамика показателей внешнего дыхания до и после вдыхания газовой смеси с избытком углекислого газа

Время, мин	Условия опыта	Частота дыхания в 1 мин	Глубина дыха­ния, мл	мод

Работа 74. Дыхание после двусторонней перерезки блуждающих нервов

Большую роль в поддержании тонуса дыхательного центра, а следовательно и характера дыхания играют рефлекторные влияния с рецепторов легких. Растяжение легких во время вдоха вызывает раздражение легочных (альвеолярных) механорецепторов, и возникающие в них импульсы передаются в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерва.

В нормальных условиях осуществление вдоха рефлек-торно ведет к его прекращению и наступлению выдоха (рефлекс Геринга — Брейера). После перерезки блуждаю­щих нервов дыхание становится глубоким, редким, про­должительность вдоха и выдоха увеличивается. Такая реакция обусловлена тем, что с нарушением целостности блуждающих нервов прекращается поступление афферент­ных импульсов от легких к нейронам дыхательного центра. Такие изменения дыхания у животного наблюдаются пос­ле перерезки одного и тем более обоих блуждающих нервов (рис. 68).

Для работы необходимо: установка для записи дыхания у животного в остром опыте, набор препаро­вальных инструментов, трахейная канюля, лигатуры, кош­ка (кролик).

Ход работы. У животного на шее с обеих сторон препарируют сосудисто-нервный пучок (в него входят: общая сонная артерия, блуждающий и симпатический нервы). Выводят на поверхность разреза и отделяют блуждающие нервы от общей сонной артерии и симпатического нерва.

Рис. 68. Кимограмма изменения характера дыхания после дву­сторонней ваготомии.

а — регистрация изменения объема легких; б — регистрация легочных дыха­тельных движений.

Блуждающие нервы берут на лигатуры (не перевя­зывая) . На фоне записи нормального дыхания необходимо перевязать сначала один нерв и перерезать его ниже пе­ревязки, наблюдать изменения дыхания. Затем через 5—8 мин перевязать и перерезать другой нерв (ниже перевяз­ки) и также наблюдать за изменением дыхания.

Рекомендации к оформлению работы. Результаты внесите в протокол. Сделайте выводы.

Работа 75. Дыхание при раздражении центрального конца блуждающего нерва (опыт Геринга — Брейера)

Влияние раздражения центрального конца блуждающе­го нерва на дыхание позволяет продемонстрировать за­висимость ответной реакции дыхательного центра от силы раздражения и фаз дыхания (вдоха и выдоха).

Для работы необходимо: установка для запи­си дыхания, которая использовалась в предыдущих опы­тах, электростимулятор с электродами и проводами. Опыт проводится на том же животном.

Ход работы. Регистрируют дыхание. Не прекращая регистрации дыхания, положить центральный конец одно­го из перерезанных блуждающих нервов на электроды и производить раздражение импульсным током различной силы. Каждое последующее воздействие наносить с интер­валами 2—3 мин. Добиться получения четких результатов, свидетельствующих о зависимости ответной реакции от силы раздражения и момента его нанесения (на вдохе или на выдохе). Варьируя силу раздражения, можно получить различные результаты. При небольшой силе раздражения результат ответной реакции будет зависеть и от того, на какую фазу дыхания приходится раздражение. Если раздражение начинается во время вдоха, то вдох прекраща­ется и начинается выдох. Таким же образом выдох сме­няется вдохом, если раздражение начинается во время выдоха.

Характер дыхания при раздражении центрального кон­ца блуждающего нерва также зависит от глубины наркоза животного. В условиях глубокого наркоза животного раздражение центрального конца блуждающего нерва раздражителем большей силы вызывает остановку дыха­ния на выдохе.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте пневмограмму в тетрадь. Проведите ее анализ.

Работа 76. Оксигемометрия, оксигемография

В зависимости от степени насыщения крови кислоро­дом изменяется ее цвет (от темно-вишневого к алому), а с изменением цвета уменьшается степень поглощения ею света. Это свойство крови позволило применить метод фотоэлектрической колориметрии, т. е. фотоэлектрическо­го измерения поглощения света при просвечивании участка ткани,— оксигемометрию.

В тканях организма одновременно имеется артериаль­ная и венозная кровь. Для определения степени насыщения кислородом артериальной крови нужно превратить в про­свечиваемой ткани всю кровь в близкую к артериальной. Это достигается расширением капилляров, что приводит к ускорению тока крови и тем самым уменьшает отдачу ею кислорода тканям. Расширение капилляров вызывается применением тепла, источником которого является электрическая лампа, служащая одновременно и для просвечивания ткани.

Участок ткани (ухо) просвечивают лампой накалива­ния. Свет, пройдя через ухо, попадает на фотоэлемент. Освещенность фотоэлемента меняется в зависимости от поглощения света тканью. В свою очередь поглощение света зависит от цвета крови, омывающей этот участок, а следовательно, от степени насыщения ее кислородом.

Оксигемометр состоит из датчика и электроизмерительного прибора со шкалой, градуированной в величинах, показывающих, какой процент гемоглобина в артериальной крови находится в виде оксигемоглобина. Оксигемограф основан на том же принципе.

Для работы необходимо: оксигемометр или оксигемограф.

Работа проводится на человеке.

Ход работы. Датчик прибора надевают на верхнюю часть ушной раковины испытуемого. Производят вклю­чение и установку оксигемометра по прилагаемой инструк­ции к прибору. Установив стрелочный индикатор оксиге­мометра на цифре 96 по шкале, наблюдают и отмечают величины смещения его при спокойном дыхании испытуе­мого. Просят испытуемого задержать дыхание на возмож­но длительное время. Наблюдают и записывают показания прибора.

Снова устанавливают стрелочный индикатор оксигемо­метра на цифре 96 при спокойном дыхании испытуемого. Просят испытуемого произвести несколько глубоких дыханий, при этом наблюдают и записывают показания прибора.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите результаты исследования. Объясните, как из­меняется насыщение крови кислородом при задержке ды­хания и при гипервентиляции.

Работа 77. Влияние физической нагрузки на дыхание человека

Мышечная работа всегда сопровождается возрастанием частоты и глубины дыхания, а следовательно, и увеличени­ем легочной вентиляции, что совершенно необходимо для удовлетворения возникающей потребности в повышенном количестве кислорода и в удалении из организма избытка углекислого газа.

Вентиляция легких нарастает в соответствии с величи­ной выполняемой работы и с усилением окислительных процессов. Так, при интенсивной работе легочная вентиля­ция у человека может достигать 100л/мин и больше вместо 7—9 л/мин в состоянии покоя. Потребление кислорода при этом будет составлять 2,0—3,5 л/мин вместо 0,3— 0,35 л/мин в покое.

Механизм влияния мышечной работы на изменение ле­гочной вентиляции сложный. Увеличение вентиляции легких при мышечной работе обусловлено, с одной стороны, химическими изменениями в организме — накоплени­ем углекислого газа и недоокисленных продуктов обмена, а с другой стороны — рефлекторными влияниями.

Для работы необходимо: газовый счетчик, дыха­тельный вентиль с загубником, зажим для носа, трехходо­вой кран, соединительные трубки, секундомер, спирт.

Ход работы. 1. Определить минутный объем дыха­ния (МОД) у испытуемого в покое. Обработать загубник спиртом, взять его в рот, на нос надеть носовой зажим и дышать через газовый счетчик в течение 5 мин. Во время опыта вести протокол, в который вносить показате­ли газового счетчика по минутам. Записывать показания газового счетчика в конце каждой минуты. Затем все величины показаний газовых часов за опыт сложить и полученную сумму объема разделить на время (5 мин), в течение которого проводится опыт. Это и будет величина МОД у испытуемого в покое.

2. Определить МОД у испытуемого при физической нагрузке. Не отделяя дыхательного вентиля от газового счетчика, отметить показания газового счетчика. Вы­числить величину МОД при физической нагрузке. После приседаний испытуемому предложить сесть и продолжать дышать через газовый счетчик до достижения уровня легочной вентиляции в покое.

Рекомендации к оформлению работы. Оформите протокол исследований. Отметьте изменения величины МОД во время физической нагрузки и в течение восстановительного периода. Объясните причину измене­ний легочной вентиляции при физической нагрузке.

Работа 78. Функциональная проба с задержкой дыхания

Время, в течение которого человек может задерживать дыхание, преодолевая желание вдохнуть, индивидуально. Оно зависит от состояния аппарата внешнего дыхания и системы кровообращения. Поэтому длительность произ­вольной максимальной задержки дыхания может исполь­зоваться в качестве функциональной пробы.

У здоровых людей время максимальной задержки ды­хания после спокойного вдоха составляет 50—60 с, после спокойного выдоха оно меньше — 30—40 с. Эти показатели меняются при форсированном дыхании.

Для работы необходим секундомер. Работа проводится на человеке.

Ход работы. Определяют время максимальной задержки дыхания на вдохе и на .выдохе на фоне спокой­ного дыхания. Исследуемый в течение 3—4 мин дышит спокойно, затем после обычного выдоха делает глубокий вдох или глубокий выдох и задерживает дыхание как можно дольше. Пользуясь секундомером, определяют время от момента задержки дыхания до момента его возобновления. В обоих случаях для определения вре­мени максимальной задержки дыхания используют данные 3 попыток и берут среднее арифметическое.

Определяют время максимальной задержки дыхания на вдохе и выдохе на фоне произвольного форсированного дыхания (после искусственной гипервентиляции легких). Исследуемый в течение 1—2 мин дышит с наибольшей глубиной (а не частотой), а затем задерживает дыхание на максимальном вдохе или на максимальном выдохе. Каждый раз определяют величину максимальной задержки дыхания, беря среднее значение 3 попыток, как и в пре­дыдущей задаче. Время максимальной задержки дыхания можно записать и определить на спирограмме, если известна скорость движения диаграммной ленты спиро­графа.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные данные в протокол. Сравните ве­личину максимальной задержки дыхания на вдохе и выдо­хе при одних и тех же условиях. Сравните величину максимальной задержки дыхания, осуществляемой на вдохе, после спокойного и после форсированного дыхания. Объясните причину наблюдаемых отличий.

Работа 79. Влияние речи на параметры внешнего дыхания

Функциональная система дыхания во время речи помимо своей основной функции — обеспечения газо­обмена в легких — принимает участие в звукообразова­нии — «речевое дыхание». Используя метод пневмографии при спокойном и «речевом дыхании», можно судить о различии параметров внешнего дыхания, вызываемых не­обходимостью одновременного обеспечения легочного газообмена и создания определенных акустических эф­фектов.

Для работы необходимо: резиновая манжетка, капсула Марея, кимограф, зажим, секундомер.

Ход работы. Резиновую манжетку с помощью трубок через тройник соединяют с капсулой Марея. Откры­вают зажим и заполняют систему воздухом. Укрепляют манжетку на грудной клетке испытуемого и приступают к записи пневмограммы на кимографе. Регистрацию пневмограммы проводят: а) при спокойном дыхании и б) при медленном чтении вслух.

Рекомендации к оформлению работы: полученные пневмограммы вклейте в тетрадь, отметив: а) спокойное и б) «речевое дыхание». Подсчитайте по пневмограмме частоту дыхательных движений в 1 мин. Измерьте по пневмограмме продолжительность вдоха и выдоха (мм) и рассчитайте отношение продолжительности вдоха к продолжительности выдоха при спокойном и «ре­чевом дыхании». Результаты анализа пневмограммы занесите в таблицу.

Параметры внешнего дыхания при речевой деятельности

Данные пневмограммы	Спокойное	«Речевое
	дыхание	дыхание»
Частота дыхания
Продолжительность вдоха
Продолжительность выдоха
Отношение продолжительности вдоха
к продолжительности выдоха

Сделайте вывод об основных отличиях параметров внешнего дыхания при спокойном и «речевом дыхании».

ПИЩЕВАРЕНИЕ

Работа 80. Исследование деятельности слюнных желез

Полость рта — начальная часть пищеварительного трак­та, в которой начинаются процессы расщепления пищевых веществ под влиянием слюны. Четко выраженная законо­мерная изменчивость в деятельности слюнных желез — пример целесообразной изменчивости и способности пище­варительного аппарата в целом приспосабливаться к виду раздражителя.

Исследование секреторной деятельности слюнных желез у собак.

Для работы необходимо: собака с фис­тулами протоков околоушной и подчелюстной слюнных желез, оперированная по методике И. П. Павлова преподавателем *; градуированные цилиндры для сбора слюны; различные пищевые и отвергаемые продукты.

Ход работы. Собаку ставят в специальный станок, убедившись, что при отсутствии пищи слюна через фисту­лы не выделяется. Дают раздражители примерно в такой последовательности: сухари, хлеб, песок, вода, раствор хлористоводородной кислоты, молоко, мясо. Пищевые вещества собака ест сама, а отвергаемые вводятся в по­лость рта экспериментатором. Для сравнения действия раздражителей их дают всегда в течение одного времени — 30 с, после чего продолжают собирать слюну еще 1 мин. Новое раздражение производят через 3—4 мин после того, как совершенно прекратится выделение слюны от действия предыдущего. Количество выделяющейся слюны записыва­ют в виде таблицы. Обращают внимание на вязкость слюны, выделяемой на различные вещества и из разных слюнных желез.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните механизм секреторной деятельности слюнных желез, значение зависимости секреторной реакции слюнных желез от физических и химических свойств раздражителя.

Исследование слюноотделения у человека. Для рабо­ты необходимо: капсула (Лешли — Красногорского или Ющенко), тонкие резиновые или хлорвиниловые труб­ки, мерный цилиндр, пробирки, шприц на 10 мл, зажим, раствор лимонной кислоты, раствор сахара, вода. Работа проводится на человеке.

Ход работы. К чисто вымытой и продезинфициро­ванной капсуле Лешли — Красногорского присоединяют 2 трубки. Одна трубка сообщается с наружной камерой капсулы и служит для фиксации капсулы на слизистой оболочке ротовой полости, другая сообщается с внутрен­ней камерой, через нее собирается отделяемая слюна. Трубка, которая сообщается с наружной камерой, соеди­нена со шприцем. Испытуемому предлагают открыть рот и, оттянув угол рта вверх и в сторону, на внутренней поверхности щеки (против 2-го верхнего коренного зуба) отыскивают проток околоушной железы. К слизистой обо­лочке прикладывают капсулу так, чтобы проток распола­гался в центре внутренней камеры, и с помощью шприца откачивают воздух из наружной камеры капсулы. При этом капсула присасывается к слизистой оболочке и фиксирует­ся. Затем на трубку накладывают зажим. Испытуемый за­крывает рот; трубку, сообщающуюся с внутренней камерой капсулы, опускают в пробирку для сбора слюны. Сначала в течение 10 мин исследуют исходное слюноотделение, затем определяют слюноотделение при ополаскивании по­лости рта растворами лимонной кислоты, сахара и водой.

Рекомендации к оформлению работы. Данные, полученные в опыте, запишите в таблицу.

Показатели слюноотделения при различных воздействиях на слизистую оболочку полости рта

Условия получения слюны	Время сбора слюны	Количество слюны, мл
Исходное слюноотделение Слюноотделение при ополаскивании полости рта водой Слюноотделение при ополаскивании полости рта раствором лимонной кислоты Слюноотделение при ополаскивании полости рта раствором сахара

Объясните, почему изменяется количество отделяемой слюны при различных воздействиях на слизистую оболочку полости рта.

• Большой практикум по физиологии человека и животных/Под ред. Б. А. Кудряшова— М.: Высшая школа, 1984, с. 283. Практикум по физиологии/Под ред. Н. А. Агаджаняпа. М.: Высшая школа, 1983, с 117—119.

• Большой практикум по физиологии человека и животных./Под ред. Б. А. Кудряшова.— М.: Высшая школа, 1984, с. 283

• Практикум по физиологии/Под ред. Н. А. Агаджаняна.— М.: Меди­цина, 1983, с. 117—119.

Работа 81. Исследование деятельности желудка

Исследование секреторной деятельности желудка у со­бак. Нервный механизм секреции желудочного сока был доказан И. П. Павловым в опыте на собаках с фистулами пищевода и желудка (так называемых эзофаготомирован-ных собаках). Этот классический опыт вошел в физиоло­гию под названием мнимого кормления.

Для работы необходимо: собака с фистулами пищевода и желудка, полностью оправившаяся после опера­ции *, заблаговременно проведенной преподавателем; гра­дуированный цилиндр для сбора желудочного сока; мясной фарш.

Ход работы. Собаку через 18—20 ч после послед­него приема пищи ставят в специальный станок. Дают съесть мелко нарезанное мясо (или фарш). Проглатывае­мое мясо выпадает через фистулу пищевода. Через некоторое время (около 5 мин) из фистулы желудка начинает отделяться желудочный сок. Собаку кормят в течение 10 мин. Отмечают время начала кормления и время появления первой капли сока. Измеряют количест­во сока, выделившееся во время «мнимого кормления» и в течение часа после его окончания (время после­действия) .

Рекомендации к оформлению работы. Зарисуйте схему проведения опыта с «мнимым кормле­нием». Объясните механизм секреции желудочного сока, доказываемый опытом, а также роль рецепторов сли­зистой оболочки полости рта, зрительных, обонятельных и других рецепторов в этом процессе.

Электрогастрография (регистрация биотоков желудка по методу М. А. Собакина). Методика электрогастрогра-фических исследований функций желудка при отведении биопотенциалов с поверхности тела позволяет изучить пищеварительную моторику желудка.

Для работы необходимо: электрогастрограф, кушетка, простыня, вата, марлевые салфетки, 10% раствор хлорида натрия, эфир, спирт.

Работа проводится на человеке.

Ход работы. Испытуемый ложится на кушетку, обнажив нижние части голеней и живот. На правую и левую голень накладывают электроды. Активный электрод-присоска, заполненный 10 % раствором хлорида натрия, укрепляют по средней линии живота на границе верхней и средней трети расстояния от пупка и мечевидного от­ростка. Место наложения электрода предварительно про­тирают спиртом и эфиром. Запись моторики желудка луч­ше проводить через 20—30 мин после пробного завтрака в течение 1 —1 ¹/₂. ч.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте в тетрадь протоколов опытов полученную электро-гастрограмму. Проанализируйте полученную кривую.

Работа 82. Влияние желчи на жиры

Способность кишечного сока расщеплять жиры в зна­чительной степени обусловливается содержанием в нем желчи. Выполняя многочисленные функции в пищевари­тельном тракте, желчь прежде всего обеспечивает эмульгирование жиров, облегчая процессы ферментативной обра­ботки и способствуя их всасыванию.

Для работы необходимо: штатив, лупа, пред­метные стекла, пробирки, воронки, пипетка, бумажные фильтры, растительное масло, вода, свежая желчь.

Ход работы. Влияние желчи на жиры можно наб­людать 2 способами.

1. На предметное стекло пипеткой наносят каплю воды и каплю желчи. К каждой капле добавляют небольшое количество растительного масла, перемешивают и рас­сматривают содержимое обеих капель под лупой.

2. Помещают в воронки бумажные фильтры и сма­чивают один водой, другой — желчью. Устанавливают во­ронки в стоящие в штативе пробирки и в каждую воронку наливают по 10 мл растительного масла. Через 45 мин определяют количество профильтровавшегося жира в обе­их пробирках.

Рекомендации к оформлению работы. Зарисуйте в тетрадь, как распределяется жир в капле воды и в капле желчи. Определите и запишите результаты фильтрации растительного масла через фильтры, смочен­ные водой и желчью. На основании полученных результа­тов объясните влияние желчи на жиры.

Работа 83. Регистрация сокращений изолированного отрезка тонкой кишки кролика (опыт Магнуса)

Двигательная функция кишечника обеспечивает пере­мещение пищевых масс, создает лучшие условия для их ферментативного расщепления и всасывания продуктов переваривания. Кишечная мускулатура всегда находится в состоянии некоторого тонуса, на фоне которого совер­шаются перистальтические и маятникообразные сокраще­ния, стимулирующиеся механическими и химическими агентами из полости пищеварительного канала. Но и изо­лированный участок кишки сохраняет способность к этим движениям, что доказывает его автоматизм.

Рис. 69. Схема установки для наблюдения моторики изолиро­ванного отрезка кишки.

1—стеклянная трубка с крючком для фиксации кишки и аэрации раствора; 2— отрезок кишки; 3— термометр; 4— резиновая трубка с грушей; 5—рыча­жок Энгельмана; 6— кимограф.

Для работы необходимо: штатив с зажимами, кимограф, рычажок Энгельмана, набор препаровальных инструментов, стакан на 200 мл, термометр, стеклянная изогнутая трубка, резиновая груша, лигатура, теплый ра­створ Рингера — Локка (37—38° С), раствор ацетилхоли-на (1 ^. 10^-б г/л), раствор адреналина (1^. 10^-б г/л), раствор пилокарпина (1^. 10^_б г/л), кролик.

Ход работы. Забивают кролика путем введения воздуха в краевую вену уха. Вскрывают брюшную полость. Отмечают характер и частоту сокращений различных от­делов пищеварительного тракта. Вырезают отрезок тонкой кишки длиной 4—5 см и один конец его фиксируют на изогнутом конце стеклянной трубки, другой соединяют с рычажком Энгельмана. Помещают отрезок кишки в стакан с теплым раствором Рингера — Локка (рис. 69). С по­мощью резиновой груши непрерывно ведут аэрацию ра­створа. Записывают сокращения кишечника на кимографе, затем исследуют влияние на моторику кишечника ацетил-холина, адреналина, пилокарпина. Указанные вещества вводят в раствор пипеткой. После каждой пробы меняют физиологический раствор.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте в тетрадь полученные кривые. Объясните харак­тер наблюдаемых изменений моторики.

Работа 84. Изучение механизмов всасывания в остром опыте (опыт Гейденгайна)

Всасывание — сложный процесс поступления в кровь макро- и микромолекул из желудочно-кишечного тракта.

Макромолекулы транспортируются путем эндоцитоза, в основе которого лежат механизмы фаго- и пиноцитоза.

Мономеры питательных веществ (микромолекулы) и ионы поступают в кровь пассивно — путем диффузии, фильтрации, осмоса, а также активного транспорта (глю­коза, моносахара, аминокислоты и др.). В обеспечении активного процесса большую роль играют мембраны клеток слизистой оболочки кишечника.

Для работы необходимо: операционный сто­лик, набор хирургических инструментов, шприц, градуиро­ванная бюретка, полиэтиленовая трубка, лоток, 10 % ра­створ гексенала, гипотонический, изотонический и гиперто­нический растворы хлорида натрия, 1 % раствор глюкозы, 1% раствор фруктозы, 0,005% раствор фторида натрия или мышьяковокислого калия, крыса.

Ход работы. Для наркоза используют 10% ра­створ гексенала, который вводят внутривенно или внутри-брюшинно. Крысу фиксируют на операционном столике. По средней линии живота послойно разрезают кожу, мыш­цы брюшной стенки и брюшину. Обнажают кишечник. Изолируют участок тонкой кишки длиной 10—15 см и после разреза в оба его конца вводят и закрепляют ка­нюли. На одну канюлю надевают полиэтиленовую трубку, соединенную с градуированной бюреткой, на другую — по­лиэтиленовую трубку. Промывают кишку с помощью шприца и зажимают отводную трубку. Заполняют систему подкрашенным изотоническим раствором хлорида натрия и измеряют количество всосавшегося за 10 мин вещества по убыли раствора в градуированной бюретке. Открыв за­жим, удаляют невсосавшийся раствор. То же самое про­делывают с гипо- и гипертоническим растворами. Затем вводят в кишку 1 % раствор глюкозы, в течение 10 мин следят за уровнем жидкости в бюретке, затем исследуют скорость всасывания 1 % раствора фруктозы. Опыт повто­ряют после промывания кишечника раствором фторида натрия или мышьяковокислого калия (рис. 70).

Рекомендации к оформлению работы. Внесите полученные данные в тетрадь протоколов опытов в виде следующей таблицы.

Показатели всасывания различных веществ в тонкой кишке

№ п/п	Концентрация раствора	Время всасывания, мин	Количество всосавшегося раствора (по уровню раствора в градуированной бюретке)

Объясните полученные результаты.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Работа 85. Составление пищевых рационов

При составлении пищевого рациона человека следует придерживаться следующих правил. Калорийность пище­вого рациона должна соответствовать суточному расходу энергии. При составлении пищевого рациона необходимо учитывать оптимальное для лиц данного вида труда (а для детей — возраста) количество белков, жиров и углеводов. Наилучшим режимом питания является четырехразовый

прием пищи. Первый, утренний завтрак должен составлять 10—15 %, второй завтрак —15—35 %, обед —40—50 % и ужин —15—20 % от общей калорийности. Продукты, бо­гатые белком (мясо, рыба, яйца), рациональнее исполь­зовать для завтрака и обеда. На ужин следует оставлять молочно-растительные блюда. Не менее 30 % белков и жиров должно поступать в организм в виде продуктов жи­вотного происхождения. Наряду с этим в пищевой рацион должны входить витамины, минеральные соли и вода.

Необходимо помнить, что не вся принятая пища усва­ивается, т. е. всасывается из пищеварительного тракта и используется в организме. Часть введенной пищи выбра­сывается из кишечника в виде шлаков. При смешанной пище усвоямость равняется в среднем 90%.

Для работы н е о б х од и м ы таблицы химического состава пищевых продуктов и их калорийности.

Ход работы. Пищевой рацион составляют, поль­зуясь специальными таблицами, где указано процентное содержание в пищевых продуктах белков, жиров и угле­водов и калорийность 100 г продукта. Если количество белков, жиров и углеводов в суточном рационе не будет соответствовать принятым нормам, то соответственно следует либо уменьшить, либо увеличить количество пита­тельных веществ.

Потребность в пищевых веществах и общую калорийность пище­вого рациона с учетом индивидуальных особенностей организма (пола, возраста, роста, массы тела, характера трудовой деятельности) можно в течение 2—3 мин установить с помощью номометра Покровского — Шатерникова.

Рекомендации к оформлению работы. Дан­ные пищевого рациона внесите в таблицу:

Состав суточного пищевого рациона

Режим питания	Название продуктов	Вес про­дуктов, г	Содержание во взятом количестве продуктов белков, жиров, углеводов, г	Проценты суточного рациона	Калорий­ность, к кал
Первый завтрак Второй завтрак Обед Ужин Общее количество

Сделайте вывод

Работа 86. Определение основного обмена с помощью спирометаболографа и по таблицам

Расход энергии, необходимой для поддержания жизне­деятельности всех систем организма и постоянной темпе­ратуры тела в условиях физиологического покоя, назы­вается основным обменом. Его определяют в состоянии возможно полного мышечного покоя, натощак и при температуре комфорта (18—20° С).

Величина основного обмена зависит от пола, возраста, массы и длины тела и равна приблизительно 1 ккал на 1 кг массы тела в час.

Спирометаболография. Определение основного обмена ведется следующим образом. Утром натощак (через 12—14 ч после последнего приема пищи) в положении ле­жа производится определение потребления кислорода (например, с помощью спирометаболографа). Рассчитав объем потребляемого кислорода за сутки, умножают его на калорический коэффициент кислорода, который в условиях основного обмена равен 4,8 ккал. Получен­ная цифра укажет величину основного обмена в килокало­риях.

В спирометаболографе имеется резиновый гофрирован­ный мешок, заполненный кислородом, сосуд с натронной известью, загубник, 2 гофрированные трубки, снабженные вдыхательным и выдыхательным клапанами, баллон с кислородом и чериильно-пишущий регистрирующий при­бор.

Испытуемый дышит через загубник, вдыхая кислород из мешка через трубку и выдыхая обратно в мешок через другую трубку. Выдыхаемый воздух, проходя через слой натронной извести, освобождается от углекислого газа и водяных паров.

По мере поглощения кислорода объем мешка умень­шается, что записывается на движущейся ленте в виде нисходящей кривой дыхательных движений — спиро-грамме. Схема устройства спирометаболографа дана на рис. 71.

Для работы необходимо: спирометаболограф, загубник, ростомер, весы, таблицы для расчета основного обмена, вата, спирт.

Работа проводится на человеке.

Ход работы. Испытуемого укладывают на кушетку в удобной для него позе. В рот он берет загубник, соединенный с помощью двух резиновых шлангов с аппаратом. Нос испытуемого зажимают специальным зажимом. Убедившись, что испытуемый дышит спокойно, начинают исследование: включают лентопротяжный механизм и пе­реключают кран на циркуляцию дыхательного воздуха через аппарат. На ленте записывается кривая потребления кислорода. Опыт продолжают 5 мин.

Рис. 71. Схема устройства спирометаболографа.

1—загубник; 2— вдыхательный клапан; 3—выдыхательный клапан; 4—погло­титель CO₂>; 5— спирометр.

Вычисление объема потребленного кислорода произ­водят следующим образом. Выбирают участок на кривой, где запись равномерна (при правильном дыхании все вер­шины кривой лежат на одной прямой линии). Проводят прямую, соединяющую большинство нижних точек кривой (см. рис. 71). Прикладывают к кривой специально калиброванный угольник таким образом, чтобы его гори­зонтальная ветвь пересекла линию вверху. На абсциссе на угольнике отложено время в минутах (лента движется с постоянной скоростью), на ординате — потребление кислорода в литрах.

Примерный расчет. Предположим, с помощью угольника мы определили, что за 5 мин опыта поглощен 1 л кислорода, следова­тельно, за 1 ч — 1 л X 12 = 12 л кислорода, за сутки — 12 л X 24 = = 288 л кислорода.

Для вычисления величины основного обмена объем израсходован­ного за сутки кислорода умножают на калорический коэффициент кислорода — 4,8 ккал.

Отсюда: 4,8 ккал X 288 = 1382,4 ккал; следовательно, за сутки основной обмен данного испытуемого равен 1382,4 ккал.

Расчет основного обмена по таблицам. Определив основной обмен испытуемого опытным путем с помощью спирометаболографа, необходимо установить, соответству­ет ли он норме. Для этого по специальным расчетным таблицам или по номограмме рассчитывают тот основной обмен, который должен быть у испытуемого соответствен­но его полу, возрасту, длине и массе тела. Отклонение экспериментально найденной величины от должной пока­жет характер и степень нарушения основного обмена.

Предположим, что испытуемой является женщина 21 года. С помощью ростомера измеряют длину ее тела и взвешивают ее. Длина тела равна 160 см и масса тела — 60 кг. Для расчета основного обмена открывают соответст­вующую таблицу. Для мужчин и женщин они разные, так как основной обмен мужчины примерно на 10% выше.

Расчетная таблица состоит из двух таблиц А и Б. В таблице А находят массу тела испытуемой 60 кг и против нее число 1229. В таблице Б находят по горизонтали возраст — 21 год, по вертикали — длину тела— 160 см, им соответствует число 198.

Складывают число из таблицы А — 1229 и число из таблицы Б — 198. Нормальный основной обмен для испы­туемой должен составлять 1427 ккал.

Найденная экспериментально величина основного обмена равняется 1382,4 ккал. Отклонение от нормы составляет около 3%.

Вывод: основной обмен испытуемой нормален (пато­логическим считают отклонение, превышающее 10%).

Рекомендации к оформлению работы: за­пишите полученные результаты в тетрадь. Дайте опреде­ление основного обмена. Перечислите факторы, влияющие на величину основного обмена. Объясните, на что расхо­дуется энергия в условиях основного обмена.

Работа 87. Определение основного обмена по формуле Рида и номограмме.

Формула и номограмма Рида позволяют вычислить процент отклонения индивидуальной величины основного обмена от среднестатистической нормы. При этом учитывается связь между артериальным давлением, частотой пульса и продукцией тепла в организме. Результаты, получаемые в этом случае, хотя и не отличаются большой точностью, но при некоторых заболеваниях (например, тиреотоксикозе) являются вполне достоверными и могут быть использованы в диагностических целях. Отклонение величины основного обмена до 10 % считается нормальным.

Рис. 72. Номограмма Рида. Объяснение в тексте.

Для работы необходимо: кушетка, сфигмоманометр, фонендоскоп, часы с секундной стрелкой, номограм­ма Рида, линейка.

Работа проводится на человеке.

Ход работы. У испытуемого в положении лежа на спине в отсутствие мышечного напряжения и в состоянии эмоционального покоя подсчитывают пульс и измеряют максимальное и минимальное артериальное давление (по способу Н. С. Короткова) на правой руке 3 раза подряд с промежутками 1—2 мин. Для расчета берут минималь­ные показатели.

Расчет степени отклонения основного обмена от нормы проводят по формуле Рида: степень отклонения = = 0,75^. (частота пульса пульсовое давление- 0,74) — 72.

Пример расчета: пульс — 76 ударов в 1 мин, АД— 120/80 мм рт. ст. Степень отклонения = 0,75 X X [76 + (120 - 80) • 0,74] — 72 = 0,75 • (76 + 40Х X 0,74) - 72-7,2%.

Для упрощения расчетов используют специальную номограмму (рис. 72), которая позволяет быстро сопоста­вить частоту пульса испытуемого со значением пульсового давления. Для этого находят соответствующие значения пульса на левой шкале и пульсового давления — на правой, а затем соединяют их прозрачной линейкой. Точка пересечения линейки со средней шкалой показы­вает величину отклонения основного обмена от нормы в процентах.

Рекомендации к оформлению работы: за­пишите в тетрадь результаты проведенных исследований. Сопоставьте величину основного обмена, найденную по таблицам, с величиной, полученной по номограмме Рида. Объясните предполагаемые причины расхождений.

Работа 88. Определение расхода энергии при относительном покое и мышечной работе по способу Дугласа — Холдена

В физиологических и клинических исследованиях для определения расхода энергии используют сравнительно простой метод непрямой калориметрии, с помощью кото­рого расход энергии определяют косвенным путем: по объему поглощенного кислорода и объему выделенного за этот же промежуток времени углекислого газа.

Определение расхода энергии по газообмену возможно в силу того, что основным процессом, освобождающим энергию, является процесс окисления. Поглощаемый жи­вотным кислород окисляет органические вещества — белки, жиры и углеводы, в результате чего освобождается определенное количество тепла, а сами вещества распада­ются до своих конечных продуктов: углекислого газа, аммиака и воды.

То количество тепла, которое освобождается в организме при потреблении 1 л кислорода, называется калоричес­ким коэффициентом кислорода. Калорический коэффи­циент кислорода при окислении углеводов равен 5,05 ккал, белков — 4,85 ккал, жиров — 4,7 ккал.

В процессе жизни организма, когда одновременно окисляются белки, жиры и углеводы, можно найти точный калорический коэффициент кислорода, если знать ды­хательный коэффициент.

Дыхательным коэффициентом (ДК) называется отно­шение объема выделенного из организма углекислого газа к объему поглощенного за это же время кислорода.

ДК изменяется в зависимости от рода окисляющихся веществ, поэтому он характеризует качественную сторону обмена.

ДК при окислении углеводов равен 1,0, белков 0,8, жиров 0,7.

ДК показывает, какой именно калорический эквивалент кислорода надо взять для расчета расхода энергии, так как каждому ДК соответствует свой калорический коэф­фициент кислорода (табл. 6).

Таблица 6. Величина калорического коэффициента кислорода при различных значениях дыхательного коэффициента

Дыхательный коэффициент	Калорический коэффициент кислорода	Дыхательный коэффициент	Калорический коэффициент кислорода
0,70	4,686	0,86	4,875
0,71	4,690	0,87	4,887
0,72	4,702	0,88	4,900
0,73	4,714	0,89	4,912
0,74	4,727	0,90	4,924
0,75	4,739	0,91	4,936
0,76	4,752	0,92	4,948
0,77	4,764	0,93	4,960
0,78	4,776	0,94	4,973
0,79	4,789	0,95	4,985
0,80	4,801	0,96	4,997
0,81	4,813	0,97	5,010
0,82	4,825	0,98	5,022
0,83	4,838	0,99	5,034
0,84	4,850	1,00	5,047
0,85	4,863	—	—

Способ определения расхода энергии по Дугласу — Холдену, основанный на принципе непрямой калоримет­рии, используют для определения расхода энергии у че­ловека в кратковременных опытах. Расход энергии испы­туемого вычисляют по объему поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, для чего опытным путем определяют минутный объем дыхания (МОД) и состав выдыхаемого воздуха.

Вся работа при этом состоит из 4 этапов:

1) собирания выдыхаемого воздуха в газообменный мешок Дугласа;

2) анализа газового состава выдыхаемого воздуха;

3) определения МОД с помощью газовых часов;

4) расче­та по полученным данным газообмена расхода энергии за сутки.

Определение расхода энергии производят в состоянии мышечного покоя и при физической работе.

Для работы необходимо: газоанализатор, газовые часы, газоприемник, мешок Дугласа, газообменная маска, трехходовой кран.

Работа проводится на человеке.

Ход работы. Определение расхода энергии в сос­тоянии относительного мышечного покоя. На испытуемого, спокойно сидящего на стуле, надевают газообменную маску, выдыхательный клапан которой соединен через кран с мешком Дугласа.

Выдыхаемый воздух собирают в течение 5 мин, после чего поворотом крана мешок закрывают, берут из мешка пробу воздуха в газоприемник и приступают к газоана­лизу собранного воздуха.

К определению объема выдохнутого воздуха можно приступать только после того, как будет закончен его газоанализ, чтобы в случае неудачи газоанализа его можно было повторить. Для измерения объема выдох­нутого воздуха его пропускают через газовые часы.

Определив газовый состав выдохнутого воздуха и его объем, приступают к расчету расхода энергии.

Пример расчета. Допустим, испытуемый за 5 мин выдохнул 35 л воздуха, в нем содержалось 17% кислоро­да и 3,5% углекислого газа. Состав атмосферного воз­духа известен: в нем содержится 20,96% кислорода и 0,03% углекислого газа.

При расчете можно принять процентное содержание кислорода в атмосферном воздухе равным 21%, а угле­кислый газ воздуха ввиду очень малого его содержания не принимать в расчет. Если в атмосферном воздухе содержалось 21% кислорода, а в выдыхаемом—17%, то, следовательно, из каждых 100 мл воздуха, прошед­шего через легкие, поглощено организмом: 21 — 17=4 мл кислорода и выделено при этом 3,5 мл углекислого газа.

Рассчитываем потребление кислорода за 1 мин.

Испытуемый за 5 мин выдохнул 35 л воздуха, следо­вательно МОД у него равен 7 л, или 700 мл (35 л: 5 = = 7 л).

Составим уравнение: из 100 мл воздуха потреблялось 4 мл кислорода из 7000 мл — х

т. е. испытуемый за 1 мин поглощал 280 мл кислорода. Рассчитаем дыхательный коэффициент:

Калорический эквивалент кислорода при данном ды­хательном коэффициенте находим по табл. 6, он равен 4,88 ккал. Умножая объем поглощенного за 1 мин кис­лорода на калорический эквивалент кислорода, находим расход энергии испытуемого за 1 мин, он составляет: 0,280 лХ4,88= 1,366 ккал.

За 1 ч расход энергии будет в 60 раз больше: 1,366 ккалХбО мин= 81,96 ккал.

За сутки расход энергии в состоянии мышечного покоя будет равен: 81,96 ккалХ24= 1967,04 ккал.

Примечание. При расчетах расхода энергии на практических за­нятиях допускаются некоторые упрощения. Так, объем вдыхаемого воздуха принимается равным объему выдыхаемого. На самом деле объем вдыхаемого воздуха больше, так как часть поглощенного кисло­рода идет на окисление водорода и выделяется в виде воды. Однако разница так невелика, что ею можно пренебречь. Для того чтобы иметь возможность сравнить данные, полученные при различных температурах и давлении, следует приводить объем воздуха к нормальным условиям, т. е. к температуре 0° С и давлению 760 мм. рт. ст.

Определение расхода энергии при мышечной работе. Для того чтобы можно было сравнить расход энергии в покое и при мышечной работе, оба определения прово­дят у одного и того же человека.

В качестве мышечной нагрузки испытуемому можно рекомендовать работу на велоэргометре в течение 5 мин. При этом газообменный мешок Дугласа укрепляют с помощью лямок на спине испытуемого.

В остальном определение ведется тем же способом, что и определение расхода энергии в покое.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные данные. Объясните принцип непрямой калориметрии. Объясните, как изменяется вели­чина дыхательного коэффициента в зависимости от рода окисляющихся в организме веществ. Объясните измене­ние расхода энергии при физической нагрузке.

Работа 89. Определение расхода энергии

в респирационном аппарате (модифицированный

метод М. Н. Шатерникова)

В физиологических и клинических исследованиях для определения расхода энергии используют сравнительно простой метод непрямой калориметрии, с помощью кото­рого расход энергии определяют косвенным путем: по объему поглощенного кислорода. Это возможно в силу того, что основным процессом, освобождающим энергию, является процесс окисления.

При смешанном питании средний калорический коэф­фициент 1 л кислорода равен 4,9 ккал.

Для работы необходимо: эксикатор, стеклян­ные u-образные водяные манометры, штатив, резиновые груши, стеклянные тройники, термометры, весы, 10% раст­вор едкого кали, замазка, крыса (или морская свинка).

Ход работы. Налить на дно эксикатора 10 мл 10% раствора едкого кали. Положить в эксикатор сетку и посадить на сетку крысу. Закрыть плотно эксикатор крышкой, смазанной замазкой. Далее закрыть верхний зажим и отметить карандашом уровень жидкости в обоих коленах манометра. Через 3 мин после помещения крысы в эксикатор открывают зажим. Жидкость в открытом колене теперь стоит на другом уровне. Следовательно, произошло падение давления в эксикаторе, обусловлен­ное поглощением кислорода крысой. Величину изменения давления измерить в миллиметрах линейкой. Объем поглощенного крысой кислорода определить по формуле:

где Н — изменение давления воздуха, мм вод. сг. (по данным манометра), С — константа эксикатора (рис. 73).

где К₀ — объем газового пространства эксикатора, вклю­чая часть закрытого колена манометра до метки; V_р — объем 10% раствора едкого кали; T— температура в эксикаторе в градусах абсолютной шкалы (273 +t); Р_о — 760 мм. рт. ст., выраженного в миллиметрах моно­метрической жидкости; а — растворимость кислорода в растворе едкого кали (0,027).

Найденное количество кислорода, использованного крысой за 3 мин, пересчитать на объем кислорода, использованный за сутки. Для того чтобы вычислить расход энергии у крысы в абсолютных величинах, тепловой эквивалент 1 л кислорода (4,8 ккал) нужно умножить на весь найденный объем кислорода.

Далее вычислить расход энергии на 1 м² поверхности тела животного, пользуясь следующей формулой:

где Q — поверхность тела, см²; К — константа для крысы, равная 11; g — масса тела крысы, г.

Произвести расчет расхода энергии у крысы при раз­ных физиологических состояниях: натощак (через 8— 10 ч после последнего приема пищи) и после обильного кормления.

Рис. 73. Схема опыта для определения основного обмена моди­фицированным методом Шатерникова.

1—верхний зажим манометра; 2—закрытое колено манометра; 3—открытое колено манометра; 4— винтовой зажим; 5— раствор едкого кали; б— термо­метр; 7— груша с водой; 8— эксикатор с крышкой.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные результаты и проведите их срав­нительный анализ.

Произвести расчет расхода энергии у крысы при раз­ных физиологических состояниях: натощак (через 8— 10 ч после последнего приема пищи) и после обильного кормления.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные результаты и проведите их срав­нительный анализ.

Работа 90. Расчет рабочей прибавки

Суммарный (валовый) расход энергии человека сла­гается из основного обмена и рабочей прибавки. Под ра­бочей прибавкой понимается то количество энергии, ко­торое расходуется сверх основного обмена. Величина рабочей прибавки определяется: 1) окружающей темпе­ратурой; 2) приемом пищи; 3) видом и интенсивностью профессиональной работы. Умственный труд требует незначительной затраты тепловой энергии, тогда как мышечная работа в зависимости от ее интенсивности может увеличивать расход энергии в 2—3 раза.

Для работы необходимо: данные о величине основного обмена и данные расхода энергии при раз­личных нагрузках. Объект исследования — человек.

Ход работы. 1. Определение основного обмена. 2. Определение обмена в условиях относительного мы­шечного покоя (сидя) и после приема пищи. 3. Опреде­ление обмена во время мышечной работы (ходьба по горизонтальной плоскости или лестнице).

Величину основного обмена испытуемого находят по таблице и, деля ее на 24, определяют величину основ­ного обмена за 1 ч.

Расход энергии в состоянии покоя и при мышечной работе определяют опытным путем по методу Дугласа — Холдеиа м расcчитывают за 1 ч (работа 88).

Для сравнения полученных величин в процентных

отношениях принимают величину основного обмена за 100 и составляют таблицу.

Расход энергии при мышечной работе

Показатели обмена	Расход энергии за 1 ч, ккал.	Процент
Основной обмен		100
Обмен в условиях относительного мы-
шечного покоя
Обмен в условиях мышечной работы

Последняя колонка таблицы показывает степень по­вышения обмена энергии в покое и при ходьбе по срав­нению с величиной основного обмена.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите результаты исследований в виде таблицы. Дайте определение рабочей прибавки. Назовите основные фак­торы, увеличивающие расход энергии.

ВЫДЕЛЕНИЕ

Работа 91. Изучение диуреза в остром опыте

Одной из основных функций почек в организме яв­ляется регуляция водного обмена, что достигается из­менением количества выделяемой мочи в различных ус­ловиях существования организма: изменение количества потребляемой жидкости, физическая нагрузка, эмоцио­нальное напряжение и т. д.

Для работы необходимо: операционный сто­лик, набор хирургических инструментов, шприц с иглами, полиэтиленовая трубка (длина 20 см, внутренний диаметр 1,0—1,5 мм), заканчивающаяся канюлей, водяной тер­мометр, теплый физиологический раствор, раствор питу­итрина, гексенал, метиленовая синь, крыса.

Ход работы. Для наркоза используют 10% раствор гексенала, который вводят внутрибрюшинно.

Крысу фиксируют на операционном столике. Опера­ционное поле обкладывают марлевыми салфетками, про­питанными теплым физиологическим раствором (темпе­ратура 39—40°).

В нижней трети живота по средней линии до лонного сращения послойно разрезают кожу, мышцы брюшной стенки и брюшину. Мочевой пузырь расположен над лонным сращением непосредственно под брюшиной. В области дна мочевого пузыря делают небольшой раз­рез поперечно, в который вводят канюлю, соединенную с мягкой полиэтиленовой трубочкой, которую заполняют физиологическим раствором, подкрашенным метиленовой синью. Стенки мочевого пузыря с помощью лигатуры фиксируют к трубке.

Уровень жидкости, установившейся в трубке после ее фиксации, принимают за исходный для последующего отсчета (на этом месте устанавливают резиновое колечко или петлю из лигатуры). Величину диуреза определяют через каждые 5 мин по смещению уровня жидкости в полиэтиленовой трубке и выражают в относительных единицах (количество миллиметровых делений шкалы линейки) (рис. 74).

В ходе выполнения опыта измеряют диурез в 3 раз­личных состояниях.

Рис. 74. Схема установки для изучения диуреза в остром опыте. 1—штатив; 2—препаровальная доска с фиксированной крысой; 3—лампа обогрева; 4— фиксатор для канюли; 5— канюля, фиксированная в мочевом пузыре крысы.

8—1319

1. Исходный диурез. Его измеряют в течение 10 мин после введения в мочевой пузырь полиэтиленовой трубки. Величина исходного диуреза составляет приблизительно 0,5—1,0 мм в 1 мин.

2. Диурез после водной нагрузки. Для этого в кишеч­ник вводят 6—8 мл физиологического раствора хлорида натрия или дистиллированной воды (с помощью шприца). Через 10—15 мин регистрируют диурез. Величина его возрастает на 3—4 мм в 1 мин.

3. Диурез после введения антидиуретического гормона (питуитрина).

Питуитрин вводят внутримышечно в количестве 1 мл (5 ЕД) крысе с массой тела 200 г. Регистрацию диуреза после введения питуитрина производят на фоне водной нагрузки, проводимой в течение 30 мин и более. Через несколько минут после введения питуитрина (около 5 мин) диурез снижается практически до нуля. Анурия продолжается в течение 20—30 мин.

Рекомендации к оформлению работы. Занесите полученные данные в протокол. Вычертите кри­вую, отражающую зависимость интенсивности диуреза от водной нагрузки и введения питуитрина. Объясните механизм действия питуитрина.

Работа 92. Влияние раздражения блуждающего нерва и введения адреналина на диурез крысы

Согласно современным представлениям, процесс моче-образования включает клубочковую фильтрацию, каналь-цевую реабсорбцию и канальцевую секрецию.

Фильтрация первичной мочи в клубочках нефрона находится в прямой зависимости от уровня давления крови в приносящем сосуде. Доказательством этого может явиться опыт, демонстрирующий изменение уровня диу­реза в зависимости от снижения или повышения артери­ального давления.

Для работы необходимо: электронный сти­мулятор, вилочковые электроды, универсальный штатив, шприц с иглами, полиэтиленовая трубка с канюлей, 0,1% раствор адреналина, метиленовая синь, теплый физиологический раствор.

Ход работы. Согласно указаниям, данным в пре­дыдущей работе, производят обездвиживание крысы с помощью наркоза и оперативный подход к мочевому пузырю крысы. Делают разрез кожи по средней линии шеи, расслаивают мягкие ткани под кожным разрезом до четко определяемых хрящей трахеи, по обеим сто­ронам которой располагается сосудисто-нервный пучок, состоящий из сонной артерии, симпатического и блуж­дающего нервов. Выделяют блуждающий нерв, подводят под него лигатуру и перевязывают как можно ближе к голове. Нерв перерезают и, приподняв, фиксируют пери­ферический конец перерезанного нерва на вилочковых электродах, соединенных со стимулятором.

Чтобы обеспечить свободный отток мочи из мочевого пузыря, операционный столик устанавливают в наклонном положении.

Во время опыта крысу обогревают с помощью на­стольной лампы. Операционное поле обкладывают марлевыми салфетками и смачивают теплым раствором Рингера. Так же как и в предыдущей работе, в течение первых 10—15 мин определяют исходный уровень диу­реза. Затем в кишечник с помощью шприца вводят теплую воду в количестве 6—8 мл. Через 5—10 мин начинается увеличение диуреза, что и продолжается в течение последующих 10—15 мин и более.

Если диурез настолько велик, что подкрашенный раствор Рингера еще до окончания опыта заполняет всю трубочку, то его отсасывают из резиновой трубки шприцем. Уровень жидкости доводят до уровня отсчета и продолжают наблюдение.

Через 10—15 мин после водной нагрузки начинают раздражать электрическим током блуждающий нерв. На фоне падения артериального давления наблюдают уменьшение диуреза. Такой же эффект наблюдают после введения внутримышечно 0,5 мл раствора адре­налина.

Рекомендации к оформлению работы. Используя полученные данные постройте график, отра­жающий характер изменения диуреза под влиянием водной нагрузки, раздражения блуждающего нерва и введения адреналина. На оси абсцисс откладывается время в минутах, а по оси ординат — объем диуреза в миллиметрах. Момент введения воды в кишечник, как и раздражение блуждающего нерва и введение адре­налина, отмечают стрелками.