Задачи без ответов

ДЫХАНИЕ

Задача 1

Известно, что необходимым условием подъема водолазов на поверхность является медленная скорость подъема (медленная декомпрессия). Иначе у них может возникнуть кессонная болезнь. В то же время тренированные ныряльщики могут без дыхательной аппаратуры погружаться на большую глубину и через несколько минут быстро выныривать. При этом у них не наблюдаются симптомы кессонной болезни.

Вопросы:

1. Какие явления в организме создают предпосылки к развитию кессонной болезни?

2. Почему у водолазов при быстрой декомпрессии развиваются признаки кессонной болезни?

3. Почему у ныряльщиков не возникает кессонная болезнь?

4. Какие механизмы саморегуляции после длительных тренировок повышают функциональные возможности человека для пребывания его на глубине относительно длительное время без дыхательной аппаратуры?

5. Какими физиологическими изменениями в организме характеризуется кессонная болезнь?

Ответы:

1. Водолаз при погружении под воду дышит воздухом, подаваемым с поверхности под большим давлением; при этом парциальное давление каждого газа в этом воздухе увеличено (погружение на каждые Юм дает увеличение давления примерно на 1 атм). Чем больше давление газа, тем больше он растворяется в жидкости, в данном случае в крови и в других жидких средах организма. В крови появляется большое количество растворенных газов: кислорода, углекислого газа и азота.

2. При подъеме на поверхность давление падает и пропорционально скорости подъема растворенные газы переходят в газообразное состояние, что сопровождается появлением газовых пузырьков в крови. Особенно опасны пузырьки азота: инертный газ не вступает в химические соединения, в отличие от кислорода и углекислого газа, и его пузырьки могут закупорить кровеносные сосуды, что вызовет нарушение метаболизма в соответствующих тканях и органах, т. е. кессонную болезнь. При медленном подъеме на поверхность азот может постепенно выводиться из организма без образования большого количества пузырьков, а кислород и углекислый газ будут вступать в химические соединения. Для профилактики кессонной болезни при подводных работах в дыхательной смеси азот заменяется на другой инертный газ, который обладает меньшей растворимостью, чем азот.

3. Ныряльщики находятся под водой в течение нескольких минут, перед нырянием они вдохнули воздух при нормальном атмосферном давлении, поэтому растворимость газов в крови увеличилась. Таким образом, предпосылок для развития кессонной болезни нет.

4. Для увеличения срока пребывания под водой без дыхательной аппаратуры необходимы длительные тренировки, которые расширяют функциональные возможности организма. Достигается это за счет механизмов саморегуляции, которые позволяют увеличить кислородную емкость крови: выброс крови из депо, стимуляция эритропоэза, увеличение сродства гемоглобина к кислороду; кроме того, изменяется работа сердца.

5. Для кессонной болезни характерны: боли в мышцах, головокружение, рвота, одышка, потеря сознания, в тяжелых случаях могут возникать параличи.

Задача 2

В своем опыте в 1890 году Л. Фредерик у двух собак перерезал сонные артерии и яремные вены и соединял их перекрестно. В результате этих операций голова первой собаки получала кровь из туловища второй собаки, а голова второй — из туловища первой. У первой собаки пережимали трахею и таким образом вызывалиу нее асфикцию, а гипервентиляция развивалась у второй собаки. У первой собаки, несмотря на увеличение в артериальной крови напряжения двуокиси углерода и снижение напряжения кислорода, начиналась гиповентиляция.

Вопросы:

1. Что доказывают результаты опыта Л. Фредерика?

2. Как объяснить полученные изменения дыхания у экспериментальных животных?

3. Какой механизм регуляции дыхания подтверждается этим эксперименте?

4. Что такое дыхательный центр в широком и узком смысле слова?

5. Из каких отделов состоит дыхательный центр продолговатого мозга?

Ответы:

1. Результаты опыта Фредерика доказывают, что дыхательный центр возбуждается либо избытком углекислого газа, либо недостатком кислорода в крови.

2. Пережатие трахеи у первой собаки вызывает гипоксию в ее организме, т. е. снижение содержания кислорода и увеличение напряжения углекислого газа в крови. Эта кровь поступает в голову второй собаки и омывает структуры дыхательного центра, что сопровождается гиперпноэ у второй собаки. Гиперпноэ приводит к повышению содержания кислорода и снижению уровня углекислого газа в крови второго животного. Эта кровь омывает структуры дыхательного центра первой собаки и вызывает у нее апноэ.

3. В этом опыте впервые был доказан гуморальный механизм регуляции дыхания.

4. Дыхательный центр в широком смысле слова- это совокупность нейронов на разных уровнях ЦНС (в спинном, продолговатом, среднем мозге, в варолиевом мосте, в гипоталамусе, в коре), которые принимают определенное участие в регуляции процессов дыхания. В узком смысле слова это нейроны продолговатого мозга, без которых дыхание вообще невозможно.

5. Дыхательный центр продолговатого мозга состоит из двух отделов: дорзального и вентрального. Дорзальная группа дыхательных нейронов- это центр вдоха, а вентральная- центр выдоха.

Задачи без ответов

Задача 1

Вопросы:

1. Какие явления в организме создают предпосылки к развитию кессонной болезни?

2. Почему у водолазов при быстрой декомпрессии развиваются признаки кессонной болезни?

3. Почему у ныряльщиков не возникает кессонная болезнь?

5. Какими физиологическими изменениями в организме характеризуется кессонная болезнь?

Задача 2

Вопросы:

1. Что доказывают результаты опыта Л. Фредерика?

2. Как объяснить полученные изменения дыхания у экспериментальных животных?

3. Какой механизм регуляции дыхания подтверждается этим эксперименте?

4. Что такое дыхательный центр в широком и узком смысле слова?

5. Из каких отделов состоит дыхательный центр продолговатого мозга?