Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Ставропольский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
Утверждаю
/Заведующий кафедрой
«___» ____________201_ г.
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
к практическому занятию для студентов
2 курса специальности «Физическая культура
для лиц с отклонениями в состоянии здоровья
(адаптивная физическая культура)»- 49.03.02
по учебной дисциплине «Физиология человека»
Тема: Физиология дыхания.
Занятие № 1. Внешнее дыхание. Транспорт газов, их диффузия в средах организма. Регуляция дыхания.
Обсуждена
на заседании кафедры
«___» ____________20__ г.
Протокол №______
Методическая разработка составлена
«___» ____________20__ г.
г. Ставрополь, 201_г.
Тема: Физиология дыхания.
Занятие №1. Внешнее дыхание. Транспорт газов, их диффузия в средах организма. Регуляция дыхания.
Учебные вопросы занятия:
а) теоретическая часть занятия
1. Значение дыхания для организма. Основные этапы дыхания. Внешнее дыхание.
2. Легочные объемы и емкости. Резервные возможности системы дыхания.
3. Транспорт газов кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина, факторы, влияющие на процесс образования и диссоциации оксигемоглобина. Понятие кислородной емкости крови. Транспорт углекислого газа.
4. Понятие дыхательного центра, его локализация, нейронная организация.
5. Гуморальная регуляция дыхания, роль углекислоты, кислорода и pH крови в этом процессе. Механизм первого вдоха новорожденного.
6. Дыхание при повышенном и пониженном барометрическом давлении.
7. Дыхание в условиях выполнения физической нагрузки. Регуляция дыхания при мышечной работе (гуморальные и нервные механизмы).
б) практическая часть занятия
1. Изменение плеврального и легочного давления во время вдоха и выдоха (демонстрация модели Дондерса).
2. Спирометрия. Измерения динамических объёмов.
3. Спирография.
4. Пневмотахометрия.
5. Оксигемометрия в покое, при гипо- и гипервентиляции.
Место проведения занятия - база кафедры нормальной физиологии
Материально-лабораторное обеспечение: лабораторная база кафедры нормальной физиологии, таблицы, модель Дондерса, оксигемометр, спирометр, спиротест УСПЦ-01, спирограф, бумага, загубники, флакон со спиртом, вата.
Учебные и воспитательные цели.
а) общая цель:
- Вам необходимо овладеть теоретическими и практическими знаниями о сущности процесса дыхания, его механизмах, принципах регуляции и особенностях при различных функциональных состояниях, в том числе при выполнении физической нагрузки.
б) частные цели:
- сформировать теоретическую базу знаний о процессе дыхания, его основных этапах и физиологическом значении.
- сформировать представления об особенностях внешнего дыхания, биомеханике вдоха и выдоха.
- сформировать представления о легочных объемах, емкостях, их величинах.
- сформировать представления о транспорте кислорода кровью, кривой диссоциации оксигемоглобина, факторах, влияющих на процесс образования и диссоциации оксигемоглобина.
- сформировать представления о транспорте углекислого газа, роли фермента карбоангидразы в этом процессе.
- сформировать представления о дыхательном центре в широком и узком смысле слова.
- сформировать современные представления о локализации и организации дыхательного центра.
- сформировать представления о рефлекторной регуляции дыхания, влиянии высших отделов головного мозга на дыхательный центр.
- сформировать представления о гуморальной регуляции дыхания, роли углекислоты, кислорода и pH крови в этом процессе.
- сформировать представления об особенностях дыхания при повышенном и пониженном атмосферном давлении, при физической нагрузке.
В результате изучения учебных вопросов занятия Вы должны
З Н А Т Ь:
- сущность и значение процесса дыхания.
- основные этапы дыхания.
- биомеханику вдоха и выдоха.
- легочные объемы, емкости, их величины.
- состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
- роль парциального давления, парциального напряжения газов в газообмене.
- особенности транспорта кислорода кровью,
- кривую диссоциации оксигемоглобина
- особенности транспорта углекислого газа, роли фермента карбоангидразы в этом процессе.
- локализацию и нейронную организацию дыхательного центра.
- генерацию дыхательного ритма.
- механизмы рефлекторной и гуморальной регуляция дыхания.
- особенности дыхания при различных функциональных состояниях.
У М Е Т Ь:
- определить легочные объемы и емкости.
- записать и анализировать спирограмму.
- определить жизненную емкость легких и объема первого секундного форсированного выдоха с помощью спиротеста.
- определить степень насыщения крови оксигемоглобином.
В Л А Д Е Т Ь:
- методом спирометрии.
- методом спирографии.
- методом пневмотахометрии.
- методом оксигемометрии.
О Б Л А Д А Т Ь Н А Б О Р О М К О М П Е Т Е Н Ц И Й:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных (ОК):
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования теоретического и экспериментального исследования (ОК-14);
б) профессиональных (ПК):
- знанием потребности человека, его ценностные ориентации, направленность личности, мотивации в деятельности, установки, убеждения, эмоции и чувства для решения профессиональных задач, навыки которых были получены при изучении данной дисциплины (ПК-11);
- знанием закономерностей развития физических и психических качеств лиц с отклонениями в состоянии здоровья, кризисы, обусловленные их физическим и психическим созреванием и функционированием, сенситивные периоды развития тех или иных функций с целью формирования целостного понимания физиологических процессов, протекающих в организме, а также механизмов их регуляции (ПК-17);
- умением способствовать развитию психических и физических качеств лиц с отклонениями в состоянии здоровья с учетом сенситивных периодов развертывания их функций, этиологии и патогенеза заболеваний для совершенствования профессиональной деятельности (ПК-19);
- готовностью к использованию методов измерения и оценки физического развития, функциональной подготовленности, психического состояния лиц с отклонениями в состоянии здоровья и внесению коррекций в восстановительные воздействия в зависимости от результатов изменений и / или рекомендаций членов междисциплинарной команды, на основе полученных теоретических и практических знаний в области физиологии человека (ПК-24);
- знанием компенсаторных возможностей оставшихся после болезни или травмы функций организма человека для наиболее типичных нозологических форм, видов инвалидности, различных возрастных и гендерных групп лиц с отклонениями в состоянии здоровья (ПК-27);
- знанием основ эргономики и возможностей приспособления (адаптации) внешней среды для реализации основных видов жизнедеятельности человека с отклонениями в состоянии здоровья (самообслуживание, профессиональная деятельности, культура, спорт, отдых) (ПК-30).
В результате освоения дисциплины студент должен:
И М Е Т Ь П Р Е Д С Т А В Л Е Н И Я:
- о процессе дыхания, его сущности и физиологической значимости, биомеханике вдоха и выдоха.
- о функциональной системе, обеспечивающей поддержание постоянства газового состава крови в покое и при различных функциональных состояниях.
Рекомендуемая литература:
а)обязательная
1. Нормальная физиология: учебник для студ. высш. мед. проф. образования [, , ]; под ред. . – М.: ИЦ «Академия», 2010. – С. 194-212.
2. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии:
учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / [, , и др.] ; под ред. , . – М.: ИЦ «Академия», 2010. – С.102-108, С.114-115.
3. Караулова : учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / , , . – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 384 с.
б)дополнительная
1. Уилмор Дж. Х. Физиология спорта: Пер. с англ. / Жд. Х. Уилмор, . – Киев: Олимпийская литература, 1994. – 503 с.
2. Физиология человека: учебник / в 2-х томах / под ред. , , 2003. – Т.2. – 656 с.
3. Физиология человека: учебник / под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. – М.: «Мир», 1996. – Т.1: 323с., Т.2: 641с, Т.3: 875 с.
4. Лекционный материал.
5. Интернет-ресурсы.
1. При подготовке к данному занятию
а) теоретическая часть
При подготовке к теоретической части необходимо проработать ранее изученный материал по биологии, анатомии дыхательной системы. Обратите внимание на: понятие процесса дыхания, показатели внешнего дыхания, факторы ускоряющие и замедляющие диссоциацию оксигемоглобина, роль карбоангидразы в транспорте СО2, роль механо - и хеморецепторов в поддержании постоянства газового состава крови, особенности дыхания при повышенном и пониженном атмосферном давлении, а также в условиях выполнения физической нагрузки. Проработайте рекомендованную литературу по данному занятию. Ответьте на вопросы 1- 7 к занятию. Решите тесты входного контроля с 1-10 и ситуационные задачи 1-14. Заготовьте в рабочей тетради схематичное изображение биомеханики вдоха и выдоха, схему генерации дыхательного ритма, схему функциональной системы, обеспечивающей поддержание постоянства газового состава крови. Они Вам пригодятся при работе на занятии. Данное занятие имеет особое место в работе по овладению знаниями о механизмах регуляции дыхания при выполнении физической нагрузки для клинической практики специалиста в области адаптивной физической культуры.
При наличии возможностей ознакомьтесь накануне занятия с рабочим местом своей исследовательской и учебной работы. Вспомните правила и меры безопасности при работе с аппаратурой и препаратами. Заблаговременно приготовьте униформу.
Будьте готовы ответить на следующие вопросы:
1. Значение дыхания для организма. Основные этапы дыхания. Внешнее дыхание.
2. Легочные объемы и емкости. Резервные возможности системы дыхания.
3. Транспорт газов кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина, факторы, влияющие на процесс образования и диссоциации оксигемоглобина. Понятие кислородной емкости крови. Транспорт углекислого газа.
4. Понятие дыхательного центра, его локализация, нейронная организация.
5. Гуморальная регуляция дыхания, роль углекислоты, кислорода и pH крови в этом процессе. Механизм первого вдоха новорожденного.
6. Дыхание при повышенном и пониженном барометрическом давлении.
7. Дыхание в условиях выполнения физической нагрузки. Регуляция дыхания при мышечной работе (гуморальные и нервные механизмы).
2.По выполнению программы учебного занятия:
Проверьте рабочее место на предмет наличия всего необходимого для вашей работы. При необходимости обратитесь к преподавателю.
При отработке 1 учебного вопроса занятия Вам необходимо сформировать целостное представление о сущности процесса дыхания, его физиологическом значении. Кроме того, Вы должны разобрать основные этапы внешнего дыхания.
При отработке 2 учебного вопроса занятия Вам необходимо сформировать целостное представление о легочных объемах, емкостях, их величинах.
При отработке 3 учебного вопроса Вам необходимо сформировать представление о транспорте газов кровью. Обратите внимание на кривую диссоциации оксигемоглобина и факторы, влияющие на процесс образования и диссоциации оксигемоглобина. Разберите роль фермента карбоангидразы в транспорте СО2.
При отработке 4 учебного вопроса занятия Вы должны разобрать современные представления о локализации и нейронной организации дыхательного центра.
При отработке 5 учебного вопроса Вам необходимо разобрать механизм гуморальной регуляции дыхания. Обратите внимание на роль углекислоты, кислорода и pH крови в этом процессе.
При отработке 6 учебного вопроса Вам необходимо сформировать представление об особенностях дыхания при повышенном и пониженном атмосферном давлении, в условиях выполнения физической нагрузки.
При отработке 7 учебного вопроса Вам необходимо разобрать особенности и механизмы регуляции дыхания в условиях выполнения физической нагрузки.
б) практическая часть
Подготовьте свое рабочее место для выполнения запланированных работ.
При выполнении:
- 1 практического задания под руководством преподавателя Вам необходимо пронаблюдать изменение плеврального и легочного давления во время вдоха и выдоха на модели Дондерса.
- 2 практического задания воспользуйтесь указаниями практикума (Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учеб. пособие / под ред. , : – М.: ИЦ «Академия», 2010.) на страницах 102-104, запишите показатели легочных объемов, сравните их с должными значениями и сделайте вывод о функциональных возможностях легких.
- 3 практического задания воспользуйтесь указаниями практикума на страницах 104-106, вклейте в тетрадь полученную спирограмму и проанализируйте ее.
- 4 практического задания воспользуйтесь указаниями практикума на страницах 107-108. Показания запишите в таблицу, проанализируйте лучший результат, сделайте вывод о проходимости бронхов.
- 5 практического задания воспользуйтесь указаниями практикума на страницах 114-115, запишите полученные значения и объясните причину изменения насыщения крови кислородом при задержке дыхания и при гипервентиляции.
По выполнению программы занятия представьте Вашему преподавателю протокол работы. Получите ответ на вопросы, вызвавшие у Вас затруднения.
3. При проведении заключительной части учебного занятия.
Решите тесты входного контроля с 1-10 и ситуационные задачи 1-14.
Решите предложенные ситуационные задачи выходного контроля. Поясните смысл результатов своей работы по решению задач.
Выслушайте преподавателя о предстоящей Вашей работе на следующем занятии. Приведите в порядок Ваше рабочее место. Попрощайтесь с преподавателем.
Методические рекомендации к практическому заданию №1
«Наблюдение изменений плеврального и легочного давления во время вдоха и выдоха (демонстрация модели Дондерса)»
Легкие обладают растяжимостью и эластичностью. Растяжение легких происходит при наличии разности давлений на их внутреннюю и наружную стенки. Эта разность давлений является силой, необходимой для преодоления сил упругости легочной ткани, суммарный итог которых можно обозначить как эластическую тягу легких. Для иллюстрации этого служит модель Дондерса.
Цель работы: пронаблюдать изменения плеврального и легочного давления во время вдоха и выдоха на модели Дондерса.
Оборудование: модель Дондерса.
Ход работы. Эта модель представляет собой стеклянный колокол, дно которого затянуто резиновой мембраной. Верхнее отверстие колокола герметично закрыто пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка. На конце трубки, помещающемся внутри колокола, укрепляется трахея с бронхами и легкими, вырезанными у небольшого по размерам животного (крысы и кролика); через наружный конец трубки полость легких сообщается с атмосферным воздухом. Давление внутри колокола может быть измерено с помощью манометра, соединенного с трубкой, впаянной в стенку колокола. При оттягивании резинового дня колокола его объем увеличивается, а воздух в пространстве, окружающем легкие, разрежается, его давление тогда оказывается ниже атмосферного. Атмосферное давление воздействует на внутреннюю поверхность легких через вставленную в трахею трубку; избыток давления, действующего на внутреннюю поверхность легких, растягивает их, преодолевая эластичность легочной ткани, и легкие увеличиваются в объеме. Однако давление воздуха внутри колокола между ее стенками и наружной поверхностью легких остается все же несколько ниже атмосферного, так как упругие свойства легочной ткани препятствуют ее растяжению. Если теперь отпустить оттянутое книзу резиновое дно колокола, то оно возвращается в прежнее положение. Объем колокола уменьшается и прекращается действие силы, растягивавшей легкие. Благодаря своей эластичности легочная ткань сжимается, давление в легких повышается, и воздух из них выходит наружу.
Модель Дондерса показывает, что непосредственной причиной растяжения легких при вдохе и сжатии их при выдохе являются изменения объёма грудной полости и происходящие при этом колебания давления в плевральной щели. Непосредственной же причиной поступления воздуха в легкие при вдохе и выхода его из легких при выдохе являются колебания давления внутри легких. Необходимо лишь помнить, что в норме вокруг легких воздуха не содержится.
Рекомендации по оформлению протокола работы. Зарисуйте схему установки. Сделайте вывод о роли внутриплеврального и легочного давления в вентиляции легких.
