ПРИЛОЖЕНИЕ. 1.1. Ответы к ситуационным задачам по теме: Общая физиология возбудимых тканей

1.ОТВЕТЫ К СИТУАЦИОННЫМ ЗАДАЧАМ ПО РАЗДЕЛУ: «ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ»

1.1. Ответы к ситуационным задачам по теме: Общая физиология возбудимых тканей.

Задача 1

При повышении проницаемости клеточной мембраны для ионов натрия увеличивается диффузионный поток положительно заряженных ионов, входящих в клетку. Это приведёт к деполяризации клеточной мембраны, т.е. к уменьшению значения ПП клетки.

Задача 2

При повышении концентрации ионов калия в межклеточной жидкости возникает деполяризация мембран миокардиальных волокон. Значение их ПП приблизится к нулю, в результате чего генерация ПД станет невозможной.

Задача 3.

При действии на клетку динитрофенола будет нарушаться работа энергозависимого калий-натриевого насоса клеточной мембраны. В результате этого произойдёт выравнивание трансмембранных концентрационных градиентов ионов калия и натрия. Это приведёт к уменьшению ПП клетки вплоть до нуля.

Задача 4.

При повышении концентрации ионов калия вне клетки уменьшится диффузионный поток положительно заряженных ионов, выходящих из клетки. Это приведёт к деполяризации клеточной мембраны, т.е. к уменьшению значения ПП клетки.

Задача 5.

При увеличении числа инактивированных натриевых каналов клеточной мембраны уменьшается её проницаемость для ионов натрия. В результате этого уменьшится поток дифундирующих положительно заряженных ионов натрия, входящих в клетку во время восходящей фазы ПД. Это приведёт к уменьшению крутизны этой фазы и к уменьшению амплитуды ПД.

Задача 6.

При увеличении концентрации натрия в тканевой жидкости концентрационный градиент для этого иона увеличивается. Это приведёт к увеличению входящего натриевого потока при возбуждении, а следовательно, к увеличению амплитуды ПД.

Задача 7.

Если во время генерации ПД увеличится число активированных калиевых каналов клеточной мембраны, то возрастет диффузионный поток положительно заряженных ионов калия, который выходит из клетки в основном во время нисходящей фазы ПД. Это приведёт к уменьшению длительности этой фазы, следовательно, и всего ПД в целом. Кроме этого, может несколько уменьшиться амплитуда ПД.

Задача 8.

При увеличении содержания калия внутри клетки величина ПП увеличится, т.к. увеличится выходящий диффузионный поток положительно заряженных ионов калия, обусловливающий величину ПП.

Задача 9.

Сердечные гликозиды уменьшают возбудимость сердечной мышцы, т.е. при уменьшении активности калий-натриевого насоса концентрационный градиент калия уменьшается, а следовательно, величина ПП уменьшается.

Задача 10.

В бессолевом растворе возбудимая клетка не способна генерировать ПД, т.к. формирование ПД связано с вхождением в клетку положительно заряженных ионов.

Задача 11.

Сделать заключение об изменении возбудимости нельзя, т.к. между амплитудой ПД и значением возбудимости клетки не существует прямой зависимости.

Задача 12.

Возбудимость клетки уменьшилась, т.к. увеличился пороговый потенциал её мембраны.

Задача 13.

Уменьшение возбудимости клетки при деполяризации мембраны наблюдается при одновременном повышении её критического уровня.

Задача 14

При повышении проницаемости мембраны для ионов калия усилится их выход из клетки. Это приведёт к гиперполяризации мембраны, а следовательно, к увеличению её порогового потенциала. Возбудимость уменьшится.

Задача 15.

Амплитуда возникшего местного потенциала составляет более 75% значения порогового потенциала мембраны клетки. Следовательно, этот местный потенциал является суммой КЭТП и ЛО.

Задача 16.

Импульсы высокочастотных токов обладают очень малой длительностью, недостаточной для пороговой деполяризации клеточной мембраны.

Задача 17.

Длительность латентного периода ПД уменьшится, т.к. при увеличении силы электрического раздражителя увеличивается возрастание как КЭТП, так и ЛО.

1.2. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиологические механизмы проведения возбуждения в возбудимых тканях.

Задача 1.

При раздражении любой силы возбуждение не возникает, т.к. в дистиллированной воде отсутствуют ионы, необходимые для развития ПД.

Задача 2.

При повышении проницаемости мембраны нервного волокна для ионов калия их выход из волокна усилится, что приведёт к гиперполяризации мембраны и, следовательно, к увеличению её порогового потенциала, а также к некоторому уменьшению амплитуды ПД. В результате этих двух сдвиговскорость проведения нервных импульсов по волокну уменьшится.

Задача 3.

При увеличении калиевой проницаемости на мембране нервного волокна развивается гиперполяризация. Критический уровень деполяризации такого волокна увеличивается, а следовательно, возбудимость понижается.

Задача 4.

При значительном уменьшении выброса медиатора в нервно-мышечном синапсе уменьшится амплитуда ПКП, возникающих на постсинаптической мембране, и одиночные ПКП не будут достигать порогового значения. В результате этого каждый отдельный пресинаптический ПД потеряет возможность проходить через нервно-мышечный синапс. Синаптическая передача возбуждения будет возможной лишь при суммации нескольких одиночных ПКП, вызываемых следующими друг за другом пресинаптическими ПД.

1.3. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиология мышц.

Задача 1.

Расчет минимальной частоты, с которой надо раздражать мышцу, чтобы получить:

зубчатый тетанус - 1 с: /0,04с⁺0,05с/ = 11 раз в 1 с; гладкий тетанус -1 с: 0,04 с = 25 раз в 1 с.

Задача 2.

Длительность одиночного сокращения мышцы составляет 0,03с ⁺ 0,04с = 0,07 с. Интервал времени между соседними раздражениями - 1:10 = 0,1 с.

При сопоставлении данных видно, что каждое последующее раздражение будет действовать на мышцу, когда её одиночное сокращение, вызванное предыдущим раздражением, уже завершилось. Следовательно, при частоте раздражения 10 Гц мышца будет сокращаться в режиме одиночных сокращений.

Задача 3.

Во время латентного периода изометрического одиночного сокращения мышечного волокна /при прямом раздражении/ происходят следующие основные процессы: распространение возбуждения по поверхностной мембране и по системе поперечных трубочек мышечного волокна; выход из цистерн ионов кальция и повышение их концентрации в саркоплазме до порогового значения; замыкание поперечных мостиков.

Задача 4.

Если в мышечном волокне удлинится период максимума активного состояния, то его одиночное сокращение будет достигать вершины при более высокой концентрации ионов кальция в саркоплазме волокна и, следовательно, амплитуда этих сокращений увеличится, приближаясь к амплитуде тетанических сокрашений.

Задача 5.

После смерти содержание АТФ в мышечных клетках снижается. Когда оно переходит критический уровень, поперечные мостики оказываются устойчиво прикрепленными к актиновой нити. Это продолжается до тех пор, пока не произойдёт аутолиз.

Задача 6.

Длительность одиночных сокращений мышцы увеличится за счёт удлинения фазы расслабления вследствие нарушения работы кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума. Амплитуда одиночного сокращения мышцы уменьшится вследствие нарушения процесса фосфорилирования миозина.

Задача 7.

Длительность и амплитуда одиночных сокращений мышцы увеличатся, так как в её волокнах удлинится период максимума активного состояния.

Задача 8.

В начале длительной мышечной деятельности происходит приспосабливание уровня окислительного метаболизма к возросшим требованиям. Стационарное состояние, когда в единицу времени путем окислительного фосфорилирования образуется столько же АТФ, сколько его расщепляется под действием АТФ-азы, наступает только через 0,5-2 мин. Лишь после этого периода метаболической перестройки изнемогающий бегун может получить "второе дыхание".

Задача 9.

Это связано с тем, что величина работы мышцы до определённого предела пропорциональна величине растяжения мышцы.

Задача 10.

Наиболее неблагоприятно на крово- и лимфообращение влияет статическая работа, когда мышцы сокращаются в изометрическом режиме. При этом значительно увеличивается внутримышечное давление, превышая капиллярное давление. Кровоток и лимфоток становятся неадекватными, энергия должна вырабатываться анаэробным путём с образованием лактата. Поэтому при изометрической нагрузке, требующей приложения значительных сил, быстро наступает утомление.

Задача 11. С

Задача 12. А

Задача 13. А

Задача 14. В

Задача 15. С

Оглавление

Введение..................................................................................... 5

Значение изучения раздела............................................................................. 5

Цели и задачи пособия..................................................................................... 5

Структура учебно-методического обеспечения раздела....................... 5

Основная литература для самоподготовки:............................................... 5

информационный блок........................................................... 7

1.общая физиология возбудимых тканей.......................... 7

1.1.структурно-функциональная организация клеточной мембраны......... 7

1.1.1.Структура плазматической мембраны.............................................. 7

1.1.2.Функции клеточной мембраны............................................................. 8

1.1.3.Механизмы транспорта веществ через клеточную мембрану... 8

1.1.3.1.Первично активный транспорт......................................................... 9

1.1.3.2.Вторично активный транспорт...................................................... 11

1.1.3.3.Ионные каналы................................................................................... 13

1.2. электрические явления в ТКАНях................................................................ 15

1.2.1.Открытие «животного электричества»............................................ 15

1.2.2.Потенциал покоя (ПП).......................................................................... 16

1.2.3.Потенциал действия (ПД).................................................................... 19

1.2.4.Локальный потенциал (локальный ответ)...................................... 23

1.2.5.Изменения возбудимости клетки во время ее возбуждения...... 23

1.2.6. Метаболические потенциалы........................................................... 25

1.3. ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ.......................... 25

1.3.1.Значение силы раздражителя для возникновения возбуждения 26

1.3.2.Роль крутизны нарастания силы раздражителя в возникновении возбуждения 27

1.3.3.Роль длительности действия раздражителя в возникновении возбуждения 28

1.3.4. Роль частоты стимуляции в возникновении возбуждения....... 29

1.3.5.Действие постоянного тока на ткань (полярный закон раздражения) 29

Тесты 1-2 уровня для самоконтроля знаний по теме: Общая физиология возбудимых тканей 30

Ситуационные задачи для самоконтроля знаний по теме: "Общая физиология возбудимых тканей"............................................................................................................................... 33

2. физиологические механизмы проведения возбуждения в возбудимых тканях 33

2.1.ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН И НЕРВОВ................................ 34

2.1.1. Структура нервного волокна............................................................ 34

2.1.2.Классификация нервных волокон..................................................... 34

2.1.3.Механизм проведения возбуждения по нервному волокну....... 35

2.1.4. Проведение возбуждения в нервных стволах............................... 37

2.1.5. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам......... 37

2.1.6. Особенности проведения возбуждения в нервных волокнах... 38

2.1.7. Аксонный транспорт............................................................................ 38

2.1.8. Развитие и регенерация отростков нейрона.................................. 39

2.2.СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ................................. 40

2.2.1. Проведение возбуждения в химическом синапсе. Физиология нервно-мышечного синапса 40

2.2.1.1. Структурная характеристика....................................................... 40

2.2.1.2. Механизм синаптической передачи и ее регуляция............... 42

2.2.1.3. Особенности проведения возбуждения в химических синапсах 43

2.2.1.4. Физиологические основы нарушений проведения возбуждения в нервно-мышечном синапсе 44

2.2.2. Электрическая синаптическая передача возбуждения............. 45

ТЕСТЫ 1-2 уровня ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ: ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ В НЕРВНЫХ ВОЛОКНАХ И СИНАПСАХ............................... 47

ситуационные задачи для самоконтроля знаний по теме: проведение возбуждения в нервных волокнах и синапсах 49

3. ФИЗИОЛОГИЯ МЫШц............................................................... 49

3.1. СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ................................................................................. 49

3.1.1. Структурно-функциональная характеристика............................ 49

3.1.2. Механизм сокращения мышцы......................................................... 51

3.1.4. Биомеханика мышц.............................................................................. 55

3.1.4.1. Типы и режимы мышечных сокращений.................................... 55

3.1.4.2. Сила мышцы, ее работа и мощность.......................................... 57

3.1.5. Регуляция мышечного сокращения................................................. 59

3.2. ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ........................................................................................ 61

3.2.1. Структурно-функциональные особенности гладких мышц..... 61

3.2.2. Механизм сокращения и пластичность гладкой мышцы.......... 62

Тесты 1-2 УРОВНЯ для самоконтроля знаний ПО теме: ФизиологиЯ мышц 63

СитуационнЫе задачи повышенной сложности для самоконтроля знаний по теме: физиология мышц................................................................................................................................... 68

4.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ нервно-мышечной системы в различные периоды онтогенеза........................................................................................ 69

4.1.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ нервно-мышечной системы у детей 69

4.2.изменения нервно-мышечной системы в процессе старения................ 71

5. Физиологические закономерности трудовой деятельности человека 71

5.1. Изменения физиологических функций при физическом труде............. 72

5.2. Физиологическая характеристика функционального состояния человека в процессе монотонного труда. 74

5.3. Гипокинезия человека в процессе трудовой деятельности.................. 74

5.4. Физиологические механизмы формирования трудовых навыков...... 75

5.5. Работоспособность и утомление................................................................. 75

5.5.1. Физиологические основы рациональной организации трудовых процессов 77

5.5.2. Физиологические принципы профилактики перенапряжений опорно-двигательного аппарата. 78

6.Физиологические основы физической культуры и спорта 78

6.1. Классификация различных видов мышечной деятельности....... 78

6.2. Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности 79

6.3.Физиологические основы спортивной тренировки.......................... 80

7. Физическая работоспособность в особых условиях окружающей среды 85

7.1. Влияние температуры и влажности воздуха на физическую работоспособность. 85

7.2. Физическая работоспособность в условиях пониженного атмосферного давления (среднегорья). 86

ВОПРОСЫ К АТТЕСТАЦИИ ПО РАЗДЕЛУ: «ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ» 87

Тесты компьютерного контроля знаний по разделу: «ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ» 87

Тестовые задания для самоконтроля знаний в формате «крок -1» по разделу «ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ».............................................................................................. 92

ПРИЛОЖЕНИЕ.............................................................................. 99

1.ОТВЕТЫ К СИТУАЦИОННЫМ ЗАДАЧАМ ПО РАЗДЕЛУ: «ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ» 99

1.1. Ответы к ситуационным задачам по теме: Общая физиология возбудимых тканей. 99

1.2. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиологические механизмы проведения возбуждения в возбудимых тканях........................................................................................................................... 100

1.3. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиология мышц. 100