[ «НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ Практикум 3-е издание, переработанное Минск БГМУ 2011 УДК 612.1 (076.5) (076.5) ББК 28.707.3 я73 Н83 Рекомендовано Научно-методическим советом университета в качестве практикума 25.05.2011 г., ...»
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
НОРМАЛЬНАЯ
ФИЗИОЛОГИЯ
Практикум
3-е издание, переработанное
Минск БГМУ 2011
УДК 612.1 (076.5) (076.5)
ББК 28.707.3 я73 Н83 Рекомендовано Научно-методическим советом университета в качестве практикума 25.05.2011 г., протокол № 9 А в т о р ы: А. И. Кубарко (занятия 1, 2, 4, 6–22, 24–32); В. А. Переверзев (занятия 1–5, 12–14); Л. И. Белорыбкина (занятия 3, 5, 7, 9–11, 27, 28); Н. А. Башаркевич (занятия 17–19, 22, 26); М. Л. Колесникова (занятия 1, 3, 5, 29, 30); Р. И. Дорохина (занятие 29); А. А. Семенович (занятия 23–26); Г. А. Прудников (занятие 9); Т. Г. Северина (занятия 6–8); А. Н. Харламова (занятия 5, 15, 16); Д. А. Александров (занятия 17–22, 27, 28); В. И. Власенко (занятия 31, 32); В. А. Сюсюкин (занятия 31, 32) Р е ц е н з е н т ы: зав. каф. патологической физиологии Белорусского государственного медицинского университета, д-р мед. наук, проф., член-корр. Национальной академии наук Беларуси Ф. И. Висмонт; зав. каф. анатомии, физиологии и валеологии Белорусского государственного педагогического университета им. М. Танка, д-р мед.
наук Ю. М. Досин Нормальная физиология : практикум / А. И. Кубарко [и др.]. – 3-е изд., Н83 перераб. – Минск : БГМУ, 2011. – 174 с.
ISBN 978-985-528-420-9.
Представлены вопросы к практическим занятиям по нормальной физиологии. Приведены описания лабораторных работ и протоколы их оформления, списки рекомендуемой литературы.
1-е издание вышло в 2009 году.
Предназначается студентам 2-го курса лечебного, педиатрического, медико-профилактического и военно-медицинского факультетов, а также медицинского факультета иностранных учащихся.
УДК 612.1 (076.5) (075.8) ББК 28.707.3 я © Оформление. Белорусский государственный ISBN 978-985-528-420- медицинский университет,
ВВЕДЕНИЕ
Практикум предназначается студентам для подготовки к занятиям и протоколирования практических работ по курсу нормальной физиологии. Составлен с учётом требований утверждённой Министерством здравоохранения Республики Беларусь в 2005 г.программы по дисциплине «НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ» для студентов учреждений образования, обеспечивающих получение высшего медицинского образования.
Характер студенческого практикума кафедры нормальной физиологии постоянно изменяется в связи с улучшением уровня технического оснащения и появлением возможности моделирования многих классических физиологических экспериментов на виртуальных животных, ориентацией практикума на исследование состояния физиологических функций организма здорового человека. В практикум введены работы, предусматривающие использование компьютерной техники для обучения и контроля знаний студентов, моделирования известных физиологических феноменов. Представлено описание техники проведения исследований состояния некоторых функций у человека современными методами клинического анализа крови, газоанализа, электроэнцефалографии, исследования резервов кардиореспираторной системы и др.
К каждому занятию в компьютерном классе кафедры имеются обучающие и контролирующие программы, которыми студенты могут воспользоваться при подготовке к текущим и итоговым занятиям; для освоения учебных материалов во время и после занятий; при отработке пропущенных занятий, а также при подготовке к экзаменам.
В конце изучения раздела физиологии, при условии освоения студентом практических навыков и достаточных теоретических знаний по выполненным работам и рассмотренным вопросам занятий, а также при соблюдении учебной дисциплины и правил техники безопасности, ставится подпись преподавателя (тема зачтена).
Список литературы прилагается к каждому занятию. Рекомендуется внимательно читать настоящее издание при подготовке каждого занятия.
Авторы будут благодарны за рекомендации и замечания, способствующие дальнейшему улучшению данного практикума.
Раздел «ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ»
Занятие 1. ВСТУПИТЕЛЬНОЕ ЗАНЯТИЕ. ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ В ПРАКТИКУМАХ
И ЛАБОРАТОРИЯХ КАФЕДРЫ. ПРЕДМЕТ
И ЗАДАЧИ НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Основные вопросы:1. Правила техники безопасности при выполнении работ практикума.
2. Физиологические представления о гомеостазе как о постоянстве внутренней среды организма, функций и механизмов, их регулирующих.
3. Основные показатели гомеостаза крови, сердечно-сосудистой, респираторной и других систем организма. Понятие об их относительном постоянстве в состоянии покоя и изменениях при различных воздействиях на организм.
4. Роль воды для жизнедеятельности. Содержание и распределение воды в организме; возрастные особенности. Жидкие среды организма.
5. Кровь. Понятие о системе крови. Количество, состав, основные физико-химические свойства крови. Функции крови.
6. Осмотическое и коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление крови, их роль в обмене воды и электролитов между кровью и тканями.
Состояние гипер- и гипогидратации тканей.
7. Гемолиз и его виды, плазмолиз. Понятие о гипо-, гипер- и изотонических растворах.
8. Кислотно-основное состояние внутренней среды организма. Понятие об ацидозе и алкалозе.
Вопросы для самоконтроля:
1. Чему равна масса крови в организме молодого человека?
2. Чему равна осмоляльность плазмы крови?
3. Расположите в порядке уменьшения вклада в величину осмотического давления плазмы следующие осмотически активные вещества: белки, глюкоза, натрий, калий, хлор, бикарбонат.
4. Почему 0,9 % раствор NaCI является изотоническим раствором?
5. Чему равна величина коллоидно-осмотического (онкотического) давления плазмы крови?
6. Какие белковые компоненты (глобулины или альбумины) и почему в наибольшей степени определяют величину онкотического давления?
7. Какие последствия для распределения жидкости в организме может иметь гипопротеинемия? Введением каких растворов в сосудистое русло можно корригировать эти последствия?
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 544, 96, 206209.
3. Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 276–284, 288.
4. Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 25–26, 229–230, 233–237, 239–240.
5. Сборник нормативных документов по проблеме ВИЧ/СПИД. Минск, 1999. 132 с.
Приказ № 351 от 16.12.1998 г. Приложение № 8 «Инструкция о профилактике внутрибольничного заражения ВИЧ-инфекцией и предупреждению профессионального заражения мед. работников». С. 3135.
ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Программа обучения на кафедре нормальной физиологии предусматривает выполнение студентами практических работ, овладение практическими навыками работы с некоторыми электроприборами, компьютерной техникой, исследовательским оборудованием, лабораторной посудой, химическими реактивами и биологическими жидкостями.Кроме того, студентам может быть предоставлено право выполнять научную работу в лабораториях кафедры во внеучебное время.
Общие требования Студенты до входа в учебное помещение должны надевать халат.
Для общего наблюдения за порядком, соблюдением правил и выполнением требований техники безопасности при работе в учебных помещениях назначаются дежурные из числа студентов группы. Дежурные обязаны получать различные материалы, необходимые для выполнения практических работ занятия.
По окончании работы дежурный должен сдать полученные материалы и проверить стояние практикума – выключены ли вода и электричество.
Правила безопасности при работе с электрооборудованием При работе с электрооборудованием и электроприборами возможны случаи поражения людей электрическим током и возникновения пожара.
Причиной тому может послужить:
– работа с неисправным электрооборудованием (рубильники, розетки и др.);
– отсутствие заземления электроприборов;
– нарушения правил пользования электроприборами;
– прикосновение руками или металлическими предметами к токоведущим элементам.
В случае обнаружения неисправности электроприбора или электрооборудования необходимо сообщить об этом преподавателю. При работе с электрооборудованием и электроприборами строго запрещается:
– проверять наличие напряжения пальцами и касаться токоведущих частей;
– работать на незаземленном электрооборудовании и приборах, если это не разрешено инструкцией к прибору;
– пользоваться неисправным электрооборудованием и электропроводкой;
– оставлять без надзора электрическую схему под напряжением.
Действия в случае возникновения пожара В случае возникновения загорания нужно немедленно отключить напряжение, вызвать помощь и приступить к тушению пожара. Огнетушители имеются в комнатах 104, 131, 135, 138. Прежде, чем приступить к тушению возгорания, необходимо обесточить электросеть помещения. Затем применить огнетушитель. Для тушения можно также использовать имеющиеся пожарные рукава:
размотать рукав, открыть кран. Пожарные краны с рукавами находятся в конце коридора за 136-й комнатой, в нише между комнатами 139 и 140, 133 и 132, а также напротив 104-й комнаты.
Общие правила оказания первой медицинской помощи Первая медицинская помощь пострадавшим должна оказываться немедленно и правильно. От этого зависит жизнь и последствия травм, ожогов и отравлений. С конкретными правилами ее оказания вы будете знакомиться на клинических кафедрах.
Если при поражении электрическим током получены серьезные травмы, ожоги, нужно обязательно вызвать скорую медицинскую помощь, при легких поражениях после оказания первой помощи пострадавшие направляются в медицинское учреждение. Следует помнить, что, оказывая помощь человеку, находящемуся под действием тока, нельзя прикасаться к нему голыми руками. Прежде всего, нужно отключить установку (прибор), которой касается пострадавший.
При невозможности отключения всей установки необходимо отделить пострадавшего от токоведущих частей, используя палки, доски и другие сухие предметы, не проводящие электрический ток, или перерубить провода топором с сухой рукояткой.
Во всех случаях необходимо вызвать дежурного лаборанта, который находится в комнате 131, или преподавателя кафедры.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 1.1. ОСВОЕНИЕ МЕТОДИКИ ЗАНЯТИЙ В КОМПЬЮТЕРНОМ КЛАССЕ Компьютерный класс кафедры позволяет контролировать степень усвоения студентами учебного материала, а также предоставлять в наглядном виде учебную информацию для усвоения дисциплины. Использование компьютерных программ, позволяющих моделировать ответную реакцию органов и систем на различные воздействия, облегчает усвоение и понимание учебного материала.На вступительном занятии студенты знакомятся с правилами работы в классе, с видами учебных материалов, предлагаемых к занятиям и, в частности, с содержанием материалов вступительного и следующего занятия.
Работа 1.2. ЗНАКОМСТВО С ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ
ГОМЕОСТАЗА КРОВИ, СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ
И РЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА
Некоторые важнейшие показатели гомеостаза Содержание форменных элементов крови: _ Сердечно-сосудистая система Респираторная система Работа 1.3. ГЕМОЛИЗ И ЕГО ВИДЫ (демонстрация) Гемолиз разрушение мембраны эритроцитов с выходом гемоглобина в плазму крови. В зависимости от причины, вызывающей гемолиз, различают следующие его виды: осмотический, механический, термический, химический, биологический. Физиологический гемолиз является результатом естественного старения и разрушения эритроцитов.Материалы и оборудование: 0,9%-ный раствор NaCl; нашатырный спирт; спирт; йод; дистиллированная вода; 3 пробирки; скарификаторы в стерилизаторе; вата; резиновые перчатки; маски, 3%-ный раствор хлорамина.
Ход работы. В одну из пробирок наливают 2 мл 0,9%-ного раствора NaCI, во вторую — 2 мл 0,9%-ного раствора NaCI и 5 капель нашатырного спирта, в третью 2 мл дистиллированной воды. В каждую пробирку вносят по 2 капли крови и перемешивают содержимое. Результат оценивают через 45 мин.
ПРОТОКОЛ
0,9 % NaCI 0,9 % NaCI + NH4OH Дистиллированная вода 0,9 % NaCI 0,9 % NaCI + NH4OH Дистиллированная вода Работа 1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ПЛАЗМЫ КРОВИ Осмотическое давление плазмы крови зависит от количества (суммарной концентрации) молекул всех растворенных в ней веществ (электролитов и неэлектролитов). Осмотическое давление является одной из жестких гомеостатических констант и определяет распределение воды между внутренней средой и клетками организма. Величина осмотического давления плазмы крови составляет у здорового человека в среднем 290 ± 10 мосмоль/кг (7,3 атм, или 5600 мм рт. ст., или 745 кПа).Определение осмотического давления биологических жидкостей (кровь, ликвор, лимфа и др.) проводят криоскопическим методом. Известно, что температура замерзания жидкости тем ниже, чем выше суммарная концентрация мелких ионов и молекул. У человека температура замерзания крови ниже нуля на 0,56–0,58 °С, а температура замерзания плазмы крови ниже нуля на 0,54 °С.
Ход работы. Демонстрация учебного видеофильма. Прибор «OSMOMETER MO 801» позволяет определить осмоляльность биологической жидкости (оsmol/kg) в объеме 0,05 мл. Полученные в фильме результаты внести в протокол.
ПРОТОКОЛ
1. Полученные результаты: осмотическое давление в исследуемой пробе 2. Вывод: осмотическое давление в исследуемой пробе плазмы крови:_.
(в норме, снижено или повышено) Занятие 2. ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА КЛЕТКИ
С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ: ХИМИЧЕСКАЯ
СИГНАЛИЗАЦИЯ. ГЕМОПОЭЗ
Основные вопросы:1. Обмен информацией между клеткой и окружающей средой. Понятия: информация, сигнал. Виды сигналов.
2. Химическая сигнализация. Основные способы межклеточной коммуникации с участием сигнальных молекул, их характеристика.
3. Классификация молекулярных рецепторов. Виды сигнальных молекул (лигандов).
4. Лиганд-рецепторные взаимодействия. Основные пути внутриклеточной передачи сигнала с участием мембранных рецепторов. Вторичные посредники, их функции. Лиганды, действующие через мембранные рецепторы.
5. Внутриклеточная передача сигнала с участием внутриклеточных рецепторов. Лиганды, действующие через внутриклеточные рецепторы.
6. Основные физиологические эффекты лиганд-рецепторного взаимодействия на уровне клетки.
7. Понятие о стволовой кроветворной клетке, роль микроокружения стволовой клетки. Понятие о сигнальных молекулах, имеющих значение для регуляции кроветворения (цитокины, гормоны, нейромедиаторы и др.) 8. Потребности организма в незаменимых питательных веществах, витаминах и микроэлементах для поддержания нормального кроветворения. Общее понятие о нарушениях кроветворения при дефиците поступления этих веществ в организм.
9. Объем циркулирующей крови. Понятие о важнейших клеточных рецепторах и механизмах, контролирующих объем циркулирующей крови.
Вопросы для самоконтроля:
1. С какими рецепторами связываются липофильные лиганды, и с какими — гидрофильные лиганды?
2. Какие вещества являются классическими вторичными посредниками? Какие вещества выполняют роль первичных посредников?
3. Какие ферменты активируются вторичными посредниками цАМФ, цГМФ и диацилглицеролом?
4. Какую функцию выполняет вторичный посредник инозитолтрифосфат (ИФ3)?
5. Почему эффекты тиреоидных и кортикостероидных гормонов развиваются медленно по сравнению с эффектами гормонов белковой природы?
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 33– 37, 61–63, 180–187, 206–224, 235–238.
3. Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 242–253, 271–325.
4. Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 24, 211–213, 241–242, 512–513.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 2.1. ИЗУЧЕНИЕ РЕЦЕПТОРНОГО МЕХАНИЗМА ВЛИЯНИЯАДРЕНАЛИНА НА ЧАСТОТУ СОКРАЩЕНИЯ СЕРДЦА
Работа выполняется с помощью программы «PHYSIOL 2».Заполните таблицу и сделайте вывод о рецепторном механизме влияния адреналина на ЧСС, сравнив его эффект при действии антагониста -адренорецепторов пропранолола с исходным эффектом.
Крыса Введение адреналина 5 µg/kg Крыса 2 Введение пропранолола 100 µg/kg Введение адреналина 5 µg/kg ВЫВОД: адреналин увеличивает ЧСС через стимуляцию _ (- или -) адренорецепторов. Они находятся на плазматических мембранах клеток (в частности, кардиомиоцитов) и относятся к семейству мембранных рецепторов.
Вторичным посредником действия адреналина на сердце является _.
Работа 2.2. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ ГЕМОПОЭЗА И ОБЪЕМА
ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ НА СЛАЙДАХ И СХЕМАХ;
ИЗУЧЕНИЕ ПОТРЕБНОСТЕЙ В ВИТАМИНАХ, МИКРОЭЛЕМЕНТАХ
И НЕЗАМЕНИМЫХ КОМПОНЕНТАХ ПИЩИ ДЛЯ НОРМАЛЬНОГО
ГЕМОПОЭЗА (выполняется самостоятельно) 1. Заполните пропуски в ответах на вопросы по важнейшим сигнальным механизмам, контролирующим объем циркулирующей крови в организме.На уменьшение объема циркулирующей крови реагируют рецепторы. На изменение величины осмотического давления крови реагируют _ рецепторы клеток. Повышение активности этих рецепторов при ОЦК ( или ) и осмотического давления ( или ) стимулирует образование и секрецию (гормона), взаимодействующего с рецепторами клеток _ и вызывающего ( или ) реабсорбции воды.
2. Заполните таблицы 2 и 3.
Витамин В2 Для нормального осуществления окислительно-восстановительных реакций. При недостатке может развиваться (рибофлавин) Витамин В6 Для образования гема в эритроцитах. При недостатке вследствие нарушения образования гемоглобина развивапиридоксин) Витамин В9 Для синтеза ДНК в клетках костного мозга, поставляет кислота) рение разрушения эритроцитов и развивается анемия Витамин В12 Для синтеза нуклеопротеинов, созревания и деления клеток. При недостатке витамина в костном мозге образуются (цианокобаламин) мегалобласты — крупные медленно созревающие клетки;
Витамин С Для нормального эритропоэза на его основных этапах.
Способствует всасыванию железа из ЖКТ, его мобилизации из депо; метаболизму фолиевой кислоты Витамин Е Совместно с селеном защищает мембраны клеток от действия продуктов перекисного окисления. При недостатке (-токоферол) Витамин РР Защищает мембрану эритроцитов и гемоглобин от окисленикотин. к-та) ния. Входит в состав НАД и НАДФ
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В МИКРОЭЛЕМЕНТАХ
Железо Для образования гемо- и миоглобина; ферментов транспортной цепи электронов в митохондриях; синтеза ДНК; деления клеток;эффективной работы детоксикационных механизмов при участии Кобальт Для синтеза гемоглобина; способствует утилизации железа. Для стимуляции синтеза и выделения эритропоэтина в почке. При недостатке кобальта развивается анемия Медь Для всасывания железа в ЖКТ, мобилизации его резервов из печени и ретикулярных клеток Цинк Для обеспечения функций фермента карбоангидразы. При недостатке цинка развивается лейкопения Селен Для защиты мембран клеток (в том числе клеток крови) от действия продуктов перекисного окисления и предотвращения гемолиза эритроцитов; входит в состав ферментов, обеспечивающих метаболизм тиреоидных гормонов Занятие 3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ
И ТРОМБОЦИТОВ. ЭРИТРОПОЭЗ,
ТРОМБОЦИТОПОЭЗ. ГЕМОСТАЗ
Основные вопросы:1. Меры профилактики инфицирования при работе с кровью и другими биологическими жидкостями.
2. Эритроциты. Особенности строения и свойств эритроцитов, обеспечивающие выполнение их функций. Методы подсчета эритроцитов.
Эритроцитоз и эритропения. Ретикулоциты. Кривая распределения эритроцитов.
3. Гемоглобин. Особенности строения и свойств гемоглобина, обеспечивающие выполнение его функций. Виды гемоглобина. Количество, методы определения.
4. Цветовой показатель и эритроцитарные индексы (MCH, MCHC, MCV, RDW), их расчет. Значение в диагностике анемий.
5. Эритропоэз и разрушение эритроцитов. Продукты разрушения эритроцитов.
6. Нейрогуморальные механизмы регуляции эритроцитопоэза. Происхождение, роль и использование эритропоэтина в клинике.
7. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), факторы, влияющие на нее, методы определения. Диагностическое значение СОЭ.
8. Тромбоциты, их количество, строение и функции. Методы подсчета. Тромбоцитоз и тромбоцитопения. Тромбоцитопоэз и его регуляция.
9. Понятие о системе гемостаза и ее механизмах. Первичный (сосудисто-тромбоцитарный) и вторичный (плазменно-коагуляционный) гемостаз:
значение, методы оценки. Понятие об антикоагулянтах.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что является важнейшим фактором, определяющим количество эритроцитов в крови?
2. Почему число эритроцитов и содержание гемоглобина у мужчин выше, чем у женщин?
3. Исходя из продолжительности жизни эритроцитов и числа эритроцитов в крови, рассчитайте, какое количество эритроцитов образуется и разрушается в организме за сутки.
4. Зачем нужны переносчики кислорода в крови, если кислород из крови потребляется в виде свободно растворенного?
5. Что характеризует величина цветового показателя, с какой целью ее рассчитывают?
6. Какой общей причиной можно объяснить увеличение интенсивности эритропоэза при кровопотере, массивном гемолизе эритроцитов, дыхании при пониженном барометрическом давлении?
7. Какие микроэлементы и витамины являются важнейшими для эритропоэза?
8. Какие из перечисленных показателей и лабораторных проб (проба жгута, протромбиновый индекс, время кровотечения по Айви или по Дюке, содержание фибриногена, количество тромбоцитов в крови) характеризуют первичный гемостаз, а какие — вторичный гемостаз?
ЛИТЕРАТУРА
Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 207– 217, 224–238.
Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 276–289, 307, 313–323.
Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 229–244, 261–273.
Сборник нормативных документов по проблеме ВИЧ/СПИД. Минск, 1999. 132 с.
Приказ № 351 от 16.12.1998 г. Приложение № 8 «Инструкция о профилактике внутрибольничного заражения ВИЧ-инфекцией и предупреждению профессионального заражения медработников». С. 31–35.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 3.1. ТЕХНИКА ВЗЯТИЯ КАПИЛЛЯРНОЙ КРОВИ (демонстрация).
МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ ИНФИЦИРОВАНИЯ
Общий клинический анализ крови — одно из самых распространенных лабораторных исследований. Для его проведения часто используется капиллярная кровь.При работе с кровью следует помнить о возможной инфицированности крови вирусами (ВИЧ, гепатита и др.) и связанным с этим повышенным риском заражения, которому подвергаются врачи и лаборанты, проводящие серологические и клинические исследования. Поэтому при проведении анализа крови нужно руководствоваться приказами Министерства здравоохранения Республики Беларусь № 66 от 2.04.1993 г. и № 351 от 16.12.1998 г. о профилактике вирусного гепатита и СПИДа у медицинского персонала, занятого забором и исследованием крови.
При лабораторных исследованиях крови и других биологических жидкостей используются средства индивидуальной защиты: медицинский халат и резиновые перчатки, очки, маска (или щиток).
Любое повреждение кожи, слизистых, попадание на них крови или другой биологической жидкости пациента должно квалифицироваться как возможный контакт с материалом, содержащим ВИЧ или другой инфекционный агент.
Если контакт с кровью или другой биологической жидкостью произошел с нарушением целостности кожных покровов (укол, порез), пострадавший должен:
– быстро снять перчатки рабочей поверхностью внутрь;
– сразу же выдавить из раны кровь;
– поврежденное место обработать одним из дезинфицирующих растворов (70%-ный раствор спирта, 5%-ная настойка йода при порезах, 3%-ный раствор перекиси водорода при уколах и др.);
– вымыть руки с мылом под проточной водой и затем протереть спиртом;
– на рану наложить пластырь.
В случае загрязнения кровью или другой биологической жидкостью без повреждения кожи:
– обработать кожу спиртом, а при его отсутствии другими дезинфицирующими растворами;
– промыть место загрязнения водой с мылом и повторно обработать спиртом.
При попадании биологического материала на слизистые оболочки:
– полости рта: прополоскать рот 70%-ным спиртом;
– полости носа: закапать 30%-ный раствор альбуцида из тюбикакапель-ницы;
– глаза: промыть водой (чистыми руками), закапать 30%-ный раствор альбуцида из тюбика-капельницы. При отсутствии 30%-ного раствора альбуцида для обработки слизистых носа и глаз можно использовать 0,05%-ный раствор марганцовокислого калия.
При попадании биоматериала на халат или одежду следует это место немедленно обработать одним из дезинфицирующих растворов.
Материалы и оборудование: скарификаторы в стерилизаторах, вата, спирт, йод, резиновые перчатки, маски, 3%-ный раствор хлорамина.
Ход работы. Взятие капиллярной крови у пациента должно проводиться следующим образом:
1. Пациент должен сидеть напротив врача, рука пациента (лучше нерабочая) должна находиться на столе.
2. Забор крови проводят из 4-го пальца, так как синовиальное влагалище его изолировано, что предотвращает распространение воспалительного процесса на кисть в случае инфицирования места укола.
3. Кожа пальца дезинфицируется спиртом.
4. Скарификатор берут пинцетом из стерилизатора за середину, а затем рукой за конец, противоположный колющему, подняв скарификатор острием вверх, чтобы капля воды не стекала на режущий край.
5. Прокол кожи делают в подушечке пальца в центральной точке, скарификатор погружают на всю глубину режущей поверхности.
6. Первую каплю крови снимают сухой ватой (чтобы не было примеси тканевой жидкости), тщательно вытирают палец (кожа должна быть сухой).
7. Следующая капля крови должна иметь выпуклый мениск и не растекаться по пальцу, эту и последующие капли крови берут для анализа.
8. После забора крови место укола обрабатывается спиртом или йодом.
1. Ответы на вопросы:
1.1. Почему не рекомендуется использовать для анализов первую каплю крови?
_ 1.2. Почему кровь обычно берут из 4-го пальца нерабочей руки?
2. С правилами по технике безопасности при проведении практических работ с кровью и с другими биологическими жидкостями, а также с тканями ознакомлен и проинструктирован.
Работа 3.2. ВИД ЭРИТРОЦИТОВ И ТРОМБОЦИТОВ ПОД МИКРОСКОПОМ Пронаблюдайте на экране форму, размеры, окраску и внутриклеточные органеллы ретикулоцитов; эритроцитов; тромбоцитов.
Указание к оформлению протокола:
Заполните пропуски при ответе на следующие вопросы.
ПРОТОКОЛ
Более бледная по сравнению с периферией окраска эритроцитов в центре обусловлена их формой в виде.Нормальное количество ретикулоцитов в крови составляет _% от числа красных клеток крови. Повышение количества ретикулоцитов в крови отражает процессы _( или ) эритропоэза.
Клетки, которые образуют тромбоциты, называются _.
Работа 3.3. ПОДСЧЕТ ЭРИТРОЦИТОВ В СЧЕТНОЙ КАМЕРЕ ПОД МИКРОСКОПОМ (демонстрация) Для дополнительной профилактики инфицирования ВИЧ, вирусным гепатитом или другими инфекциями, передаваемыми через кровь, работа проводится как демонстрационная.
Для подсчета форменных элементов кровь разбавляют в специальных смесителях, чтобы создать оптимальную для подсчета концентрацию клеток. В качестве растворителя при подсчете эритроцитов применяют гипертонический 3%-ный раствор NaCl, в котором эритроциты сморщиваются.
Это делает их более контрастными в поле зрения микроскопа.
Счетная камера представляет собой толстое стекло, в средней части которого нанесена сетка Горяева. Эта средняя часть стекла ниже боковых участков на 0,1 мм. При наложении покровного стекла над сеткой образуется пространство высотой в 0,1 мм.
Сетка Горяева в счетной камере разделена на большие квадраты, которые, в свою очередь, делятся на 16 маленьких квадратов. Сторона маленького квадрата равняется 1/20 мм, площадь — 1/20 1/20 = 1/400 мм2;
таким образом, объем пространства над малым квадратом составляет 1/400 1/10 = 1/4000 мм3.
Подсчет эритроцитов проводится по фотографии фрагмента счетной камеры со смесью эритроцитов. Подсчет эритроцитов выполняют в 5 больших квадратах, расположенных по диагонали. Клетки подсчитывают в соответствии с правилом Егорова: к данному квадрату относятся все эритроциты, находящиеся внутри, а также на его левой и верхней границе.
Допустим, что в 5 больших квадратах (80 маленьких) найдено суммарное количество эритроцитов, равное Э. Число эритроцитов в объеме пространства (1/4000 мм3) над одним маленьким квадратом будет равно Э/80. Для пересчета на 1 мм3 крови Э/80 умножаем на 4000 и еще на 200, так как кровь была разведена в 200 раз. Для расчета количества эритроцитов в 1 л крови полученное число эритроцитов в 1 мкл (1 мм3) умножаем на 106.
Указания к оформлению протокола:
Подсчитайте суммарное число эритроцитов в 5 больших квадратах, расположенных по диагоналям фотографического снимка. Рассчитайте по формуле содержание эритроцитов в 1 л крови. Оцените полученный результат, сравнив его с нормой.
ПРОТОКОЛ
1. Число эритроцитов в больших квадратах: в 1 ; во 2 ; в 3 ; в 4 ; в 5.Суммарное число эритроцитов (Э) в пяти больших квадратах равно клеток.
2. Количество эритроцитов в 1 л крови (Х) рассчитывается по формуле:
3. Вывод:
Работа 3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГЕМОГЛОБИНА ПО СПОСОБУ САЛИ (демонстрация) Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет:
у мужчин 130–170 г/л; у женщин 120–150 г/л.
Содержание гемоглобина в крови определяют путем измерения количества продукта реакции, образующегося при взаимодействии гемоглобина с различными реактивами. Такое измерение проводится спектрофотометрическим или фотоэлектроколориметрическим методами.
Одним из простейших методов является колориметрический, основанный на образовании при взаимодействии гемоглобина с соляной кислотой солянокислого гематина — вещества, придающего раствору коричневый цвет. Для этого метода используется гемометр Сали. Он состоит из штатива, задняя стенка которого сделана из матового стекла, и трех пробирок одинакового диаметра. Средняя пробирка градуирована, она предназначена для проведения исследований, а в двух боковых, запаянных, содержится стандартный раствор хлорида гематина. Кровь, использованная для приготовления стандарта, содержала 16,7 г %, или 167 г/л гемоглобина.
Для определения содержания гемоглобина в среднюю пробирку добавляют 0,1 N раствор HCl, затем 20 мкл крови, взятой из пальца.
Содержимое пробирки перемешивают, пробирку помещают в штатив на 5– 10 мин. За это время из гемоглобина образуется солянокислый гематин, и раствор приобретает темно-коричневый цвет. Затем в пробирку добавляют дистиллированную воду до тех пор, пока цвет раствора не станет таким же светло-коричневым, как цвет стандарта в двух боковых пробирках (при каждом добавлении воды раствор перемешивают стеклянной палочкой).
Содержание гемоглобина определяют по градуировке пробирки. Число, стоящее на уровне нижнего мениска раствора, показывает содержание гемоглобина в граммах на 100 мл крови (г %). Например, исследуемая кровь содержит 15,5 г % гемоглобина, следовательно, содержание гемоглобина в 1 л крови составляет 155 г/л.
Указания к оформлению протокола:
Нарисуйте гемометр Сали. Определите содержание гемоглобина в исследуемой крови. Оцените полученный результат, сравнив его с нормой.
ПРОТОКОЛ
в исследуемой крови _ 1. Гемометр Сали Работа 3.5. ВЫЧИСЛЕНИЕ ЦВЕТОВОГО ПОКАЗАТЕЛЯ Для оценки абсолютного содержания гемоглобина в каждом эритроците используется показатель MCH (Mean Corpuscular Hemoglobin), составляющий около 30 пг (25,4–34,6). Получают этот показатель делением содержания гемоглобина в 1 л на количество эритроцитов в 1 л.Цветовой показатель (ЦП) — относительная величина, показывающая содержание гемоглобина в эритроцитах. ЦП вычисляют делением содержания гемоглобина в г/л (Hb) на число первых трех цифр количества эритроцитов в 1 л крови, с последующим умножением полученного частHb( г / л) Например, содержание гемоглобина в крови равно 152 г/л, количество эритроцитов равно 4,56 1012/л; тогда ЦП равен 3 152 : 456 = 1.00.
ЦП здорового человека равен 0,8–1,05 (нормохромия). При пониженном содержании гемоглобина в эритроцитах ЦП меньше 0,8 (гипохромия, которая обычно имеет место при дефиците в организме железа), при повышенным — больше 1,05 (гиперхромия, наблюдающаяся при недостатке в организме витамина В12 и/или фолиевой кислоты).
Указания к оформлению протокола:
1. Рассчитайте ЦП исследуемой крови, пользуясь данными работ 3. и 3.4.
2. Оцените полученный результат (нормо-, гипо- или гиперхромия).
ПРОТОКОЛ
1. Содержание гемоглобина в исследуемой крови равно _ г/л.Количество эритроцитов в исследуемой крови равно _ 1012/л.
2. Вывод:.
Работа 3.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПЕРВИЧНОГО ГЕМОСТАЗА
Под термином гемостаз понимают комплекс реакций, направленных на остановку кровотечения при травме сосудов и сохранение крови в сосудах в жидком состоянии. В связи с тем, что кровотечения и тромбообразование в сосудах разного диаметра протекают по-разному, различают два основных механизма гемостаза:1) микроциркуляторный, сосудисто-тромбоцитарный, или первичный механизм гемостаза. С него начинаются реакции гемостаза в капиллярах, венозных и артериальных сосудах диаметром 200 мкм. В этом процессе участвуют тромбоциты и сосудистый эндотелий. С нарушением этого механизма связаны почти 80 % кровотечений и 95 % случаев тромбообразования;
2) макроциркуляторный, гемокоагуляционный, или вторичный. Как правило, начинается на основе первичного и следует за ним. Его реализует система свертывания крови. Благодаря вторичному гемостазу образуется красный кровяной тромб, состоящий главным образом из фибрина и форменных элементов. Он обеспечивает окончательную остановку кровотечения из поврежденных макрососудов (диаметром более 200 мкм).
Первичный (сосудисто-тромбоцитарный, микроциркуляторный) гемостаз заключается в быстром (в течение нескольких минут) формировании тромбоцитарных сгустков в месте повреждения сосуда, что имеет первоочередное значение для прекращения кровотечения из мелких сосудов, с низким давлением крови. Компоненты первичного гемостаза — сосудистая стенка, тромбоциты и их факторы свертывания. Этапы первичного гемостаза:
1) спазм сосудов;
2) адгезия тромбоцитов (с участием фактора Виллебранда), их активация и секреция из них гранул (с участием тромбоксана А2 через фосфолипазный механизм), а также агрегация тромбоцитов (сначала обратимая, а затем необратимая, под действием следов тромбина и фибрина) с образованием тромбоцитарной пробки;
3) ретракция (сокращение и уплотнение) тромбоцитарной пробки.
Важнейшие скринирующие показатели, характеризующие первичный гемостаз: проба жгута; количество тромбоцитов; время кровотечения по Айви или по Дюке.
А. Проба жгута (оценка сосудистого компонента первичного гемостаза).
Метод основан на том, что дозированное механическое воздействие (давление) на капилляры кожи у здорового человека не вызывает какихлибо существенных изменений. При нарушении нормального состояния стенки капилляров появляется повышенная ломкость сосудов, и после механического воздействия на месте давления и застоя венозной крови возникают многочисленные точечные кровоизлияния (петехии) или кровоподтек, свидетельствующие о нарушении сосудистого компонента гемостаза.
Материалы и оборудование: тонометр, секундомер, круг из плотного картона 2,5 см в диаметре, ручка или карандаш.
Ход работы. Исследование проводят на предплечье. На 1,5–2,0 см от локтевой ямки очертите круг 2,5 см в диаметре. До проведения пробы проверьте, имеются ли кровоизлияния в этом круге (и сколько их, если есть). На плечо наложите манжетку тонометра и создайте в ней давление 80 мм рт. ст. Поддерживайте давление на этом уровне в течение 5 мин, подкачивая воздух по мере необходимости. Рука обследуемого должна быть расслаблена и лежать свободно. Через 10–15 мин после проведения теста подсчитайте все петехии, появившиеся в очерченном круге (с учетом уже имевшихся). У здоровых людей петехии не образуются или их число не более 10 в круге, а размеры не более 1 мм в диаметре (отрицательная проба жгута). Увеличение числа петехий более 10, размеров петехий более 1 мм в диаметре или наличие кровоподтека (положительная проба жгута) свидетельствуют: о неполноценности стенок микрососудов в результате эндокринных изменений (менструальный период); инфекционно-токсических воздействий (сепсис и др.); гиповитаминоза С; нарушения выработки фактора Виллебранда и др.; о наличии тромбоцитопений и тромбоцитопатий и др.
ПРОТОКОЛ
1. Количество петехий в круге до проведения теста (нет, 1, 2, 3...).Количество петехий в круге через 1015 мин после проведения теста _ (нет, 1, 2, 3...). При наличии петехий укажите их диаметр (до 1 мм или более 1 мм).
2. Вывод: проба жгута _.
Б. Время кровотечения по Дюке — демонстрация.
Время кровотечения, определяемое по методу Дюке, дает общее представление о том, нормальна ли функция первичного гемостаза (и, в первую очередь, позволяет оценить функцию тромбоцитов, их способность к адгезии и агрегации). Увеличение времени кровотечения отражает нарушение первичного гемостаза вследствие тромбоцитопений, тромбоцитопатий, нарушений сосудистой стенки или сочетания этих факторов. Укорочение времени кровотечения свидетельствует лишь о повышенной спастической способности периферических сосудов.
Материалы и оборудование: секундомер, стерильная фильтровальная бумага, скарификаторы в стерилизаторах, вата, спирт, йод, резиновые перчатки, маски, 3%-ный раствор хлорамина.
Ход работы. Делают прокол мякоти 4-го пальца на глубину не менее 3 мм. При соблюдении этого условия кровь выделяется самопроизвольно без нажима. После прокола включают секундомер. К первой же выступившей капле прикасаются полоской стерильной фильтровальной бумаги, которая впитывает кровь. Далее снимают вновь выступившие капли крови стерильной фильтровальной бумагой строго каждые 30 с. Следует избегать прикосновения фильтровальной бумаги к коже, так как это способствует преждевременной остановке кровотечения. Продолжают до тех пор, пока на фильтровальной бумаге не перестанут оставаться следы крови. В норме время кровотечения по Дюке составляет 2–4 мин.
ПРОТОКОЛ
1. Длительность кровотечения составляет мин. сек.2. Вывод: длительность кровотечения.
Занятие 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ.
ЛЕЙКОПОЭЗ. НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ
И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
ОРГАНИЗМА. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ОБЩЕГО АНАЛИЗА КРОВИ
Основные вопросы:1. Лейкоциты, их виды. Лейкоцитарная формула.
2. Гранулоциты, их виды. Функции и свойства зернистых лейкоцитов.
Гранулоцитопоэз.
3. Моноциты и тканевые макрофаги. Моноцитопоэз. Особенности строения и свойств, обеспечивающие выполнение ими функций. Механизмы фагоцитоза. Понятие о системе комплемента.
4. Понятие о Т- и В-лимфоцитах, особенностях их созревания и выполняемых функциях. Лимфоцитопоэз. Нулевые и плазматические клетки.
5. Понятие о клеточном и гуморальном иммунитете; иммунном ответе. Классы и функции иммуноглобулинов.
6. Основные лейкоцитарные и другие показатели, определяемые при проведении общего анализа крови. Физиологическая оценка результатов общего анализа крови. Диагностическое значение общего анализа крови.
7. Понятие о возрастных нормах основных показателей общего анализа крови.
Вопросы для самоконтроля:
1. Количество каких форменных элементов (эритроцитов или лейкоцитов) поддерживается в крови на более постоянном уровне и почему?
2. Какие показатели крови, определяемые при общем анализе крови, характеризуют дыхательную функцию крови?
3. Что такое лейкоцитарная формула? Нормальные показатели лейкоцитарной формулы взрослого здорового человека.
4. Что такое «сдвиг лейкоцитарной формулы влево»?
5. В чем отличие физиологического и реактивного лейкоцитоза? Причины физиологического и реактивного лейкоцитозов.
6. Сделайте заключение по анализу крови женщины 20 лет: эритроциты — 5 1012/л; гемоглобин — 160 г/л; цветовой показатель — рассчитайте; лейкоциты — 11 109/л (базофилы — 1 %; эозинофилы — 1 %; палочкоядерные нейтрофилы — 10 %; сегментоядерные нейтрофилы — 58 %;
лимфоциты — 20 %; моноциты — 10 %); СОЭ — 30 мм/час.
7. Сделайте заключение по анализу крови женщины 35 лет: эритроциты — 4,2 1012/л; гемоглобин — 100 г/л; цветовой показатель — рассчитайте; лейкоциты — 4 109/л (базофилы — 1 %; эозинофилы — 5 %;
палочкоядерные нейтрофилы — 1 %; сегментоядерные нейтрофилы — 64 %; лимфоциты — 20 %; моноциты — 9 %); СОЭ — 5 мм/час.
8. Сделайте заключение по анализу крови мужчины 40 лет: эритроциты — 2,9 1012/л; гемоглобин — 90 г/л; цветовой показатель — рассчитайте; лейкоциты — 5 109/л; тромбоциты — 80 109/л; СОЭ — 10 мм/час.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 217– 224, 235–238.
3. Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 292–298.
4. Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 244–256.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 4.1. ПОДСЧЕТ ЛЕЙКОЦИТОВ В СЧЕТНОЙ КАМЕРЕ ПОД МИКРОСКОПОМ (демонстрация) Содержание лейкоцитов в крови в норме составляет (4–9) 109/л.Материалы и оборудование: смеситель для лейкоцитов, счетная камера, 5%-ный раствор уксусной кислоты, скарификаторы в стерилизаторах, вата, спирт, йод, резиновые перчатки, маски, 3%-ный раствор хлорамина.
Для подсчета лейкоцитов кровь разбавляют в специальных смесителях. В смеситель для лейкоцитов набирают кровь до метки 0,5, затем 5%-ный раствор уксусной кислоты, подкрашенной красителем метиленовым синим, до метки 11 (20-кратное разведение крови). Уксусная кислота гемолизирует плазматические мембраны всех форменных элементов, а краситель метиленовый синий окрашивает ядра лейкоцитов. Встряхивают смеситель 1–2 мин. Заполняют камеру из ампулы смесителя. Подсчитывают лейкоциты (ядра лейкоцитов) при малом увеличении в 25 больших квадратах.
Указания к оформлению протокола:
1. Нарисуйте смеситель для лейкоцитов.
2. Подсчитайте суммарное число лейкоцитов в 25 больших квадратах.
3. Рассчитайте по формуле число лейкоцитов в 1 л крови.
4. Оцените полученный результат, сравнив его с нормой.
ПРОТОКОЛ
1. Рис. Смеситель для лейкоцитов 4. Вывод:Работа 4.2. ПОДСЧЕТ ПРОЦЕНТНОГО СООТНОШЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ФОРМ
ЛЕЙКОЦИТОВ В МАЗКЕ КРОВИ (ЛЕЙКОЦИТАРНАЯ ФОРМУЛА)
Ход работы. Руководствуясь показателями: размер клеток, форма ядра, характер окраски ядра и цитоплазмы, наличие или отсутствие гранул в цитоплазме и их окраска, подсчитайте соотношение различных форм лейкоцитов (на 100 клеток) в окрашенном мазке крови по его фотографии, представленной на экране монитора.Указания к оформлению протокола:
1. Внесите полученные данные по подсчету различных форм лейкоцитов в таблицу.
2. Внесите данные по % лейкоцитов малого размера (W–SCR; % лимфоцитов) и большого размера (W–LCR; % других лейкоцитов) в таблицу.
3. Оцените полученный результат, сравнив его с нормой ПРОТОКОЛ
Работа 4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЭ ПО МЕТОДУ ПАНЧЕНКОВА (демонстрация) При сохранении крови в несвертывающемся состоянии эритроциты оседают на дно пробирки, так как их удельный вес (1,096 г/мл) выше, чем плазмы (1,027 г/мл). В норме у здоровых людей СОЭ составляет: у мужчин — 1–10 мм/час; у женщин — 2–15 мм/час. Важнейшими факторами, влияющими на СОЭ, являются соотношение различных видов белков плазмы крови и количество эритроцитов. Увеличение содержания глобулинов и фибриногена и/или снижение содержания альбуминов в плазме, а также снижение количества эритроцитов сопровождается увеличением СОЭ. Увеличение количества эритроцитов в крови, а также повышение содержания альбуминов и желчных пигментов вызывает уменьшение СОЭ.
Более высокие значения нормы СОЭ у женщин связаны с меньшим содержанием эритроцитов.
В физиологических условиях повышенная СОЭ наблюдается во время беременности, при сухоедении и голодании, после вакцинации (вследствие увеличения содержания глобулинов и фибриногена в плазме). Замедление СОЭ может наблюдаться при сгущении крови вследствие усиленного испарения пота (например, при действии высокой внешней температуры) или повышенного образования и содержания эритроцитов в крови (например, у жителей высокогорья или у альпинистов).
Изменением СОЭ сопровождаются многие заболевания. Так, при большинстве инфекционных, воспалительных и аутоиммунных заболеваний (вследствие гиперглобулинемии и/или гиперфибриногенемии), болезнях почек с нефротическим синдромом (из-за потери альбуминов с мочой и развития гипоальбуминемии), злокачественных опухолях и гемобластозах (из-за увеличения содержания в крови крупномолекулярных белков и/или угнетения эритропоэза и развития анемии), эндокринных заболеваниях (тиреотоксикозе и сахарном диабете) и анемиях различного генеза отмечается повышение СОЭ. Уменьшение СОЭ, вплоть до полного прекращения оседания, бывает при эритроцитозе.
Материалы и оборудование: прибор Панченкова, часовое стекло, скарификаторы в стерилизаторах, резиновые перчатки, маски, вата, спирт, йод, 3%-ный раствор хлорамина, 5%-ный раствор лимонно-кислого натрия.
Ход работы. Для определения СОЭ используют прибор Панченкова.
Пипетку (капилляр) прибора промывают 5%-ным раствором цитрата натрия. Взятую для исследования кровь тщательно перемешивают с цитратом натрия на часовом стекле. Смесь набирают в пипетку до метки О.
Пипетку помещают в штатив на 1 час строго вертикально. Результат определяют по снижению красного столика эритроцитов в капилляре от точки 0 (в миллиметрах).
При определении СОЭ строго соблюдают: точность соотношения цитрата и крови — 1:4; вертикальность расположения пипетки в штативе; температуру в помещении — 18–22 °С (при более низкой температуре СОЭ замедляется, а при более высокой увеличивается).
Указания к оформлению протокола:
Заполните протокол. Оцените полученный результат, сравнив его с нормой.
ПРОТОКОЛ
1. СОЭ исследуемой крови = _ мм/ч.2.1) в норме СОЭ: у мужчин _ мм/ч; у женщин _ мм/ч;
2.2) при определении СОЭ кровь смешивают с 5%-ным раствором цитрата натрия с целью _.
3. Вывод: _ Работа 4.4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩЕГО АНАЛИЗА КРОВИ
Общий клинический анализ крови — одно из самых распространенных лабораторных исследований, которое включает определение следующих основных показателей:1) содержание гемоглобина (г/л);
2) количество эритроцитов в 1 л крови;
3) расчет цветового показателя;
4) количество лейкоцитов в 1 л крови;
5) лейкоцитарная формула.
6) скорость оседания эритроцитов;
К дополнительным исследованиям относят: определение количества тромбоцитов в 1 л крови, подсчет процентного содержания ретикулоцитов и некоторые другие показатели. Современные гематологические анализаторы позволяют дополнительно определять: гематокрит; объём эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов; содержание гемоглобина в эритроците и др.
По показателям общего анализа крови врач может оценить дыхательную функцию крови (по показателям содержания гемоглобина, количеству эритроцитов); интенсивность эритропоэза (по количеству ретикулоцитов);
предположить наличие инфекционно-воспалительных и аутоиммунных процессов в организме (по количеству лейкоцитов, сдвигу лейкоцитарной формулы влево и изменениям СОЭ) и т. д.
Указания к оформлению протокола:
Заполните таблицу показателей общего анализа крови по результатам работ 3.3, 3.4, 3.5, 4.2, 4.3. Сделайте вывод о соответствии полученных результатов норме.
ПРОТОКОЛ
5. Лейкоциты 6. Лейкоц. формула 100 клеток (или 100 %) 6.3. Нейтрофилы:Дополнительные показатели:
Тромбоциты Индекс сдвига (индекс регенерации) это отношение миелоцитов, юных и палочкоядерных нейтрофилов к количеству сегментоядерных.
Занятие 5. ГРУППЫ КРОВИ. СИСТЕМА АВО; РЕЗУС (Rh).
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОДБОРА
ДОНОРСКОЙ КРОВИ
Основные вопросы:1. Антигены клеток крови. Важнейшие системы эритроцитарных антигенов — АВО и Rh.
2. Группы крови системы АВО. Антигены (агглютиногены) и антитела (агглютинины) групп крови.
3. Реакции несовместимости групп крови при неправильном переливании. Последствия переливания крови, несовместимой по системе АВО.
4. Определение группы крови в системе АВО. Стандартные сыворотки. Моноклональные сыворотки.
5. Система антигенов резус (Rh) HLA, их характеристика. Последствия переливания крови, несовместимой по системе резус.
6. Другие системы групп крови. Система лейкоцитарных антигенов HLA, ее значение.
7. Основные принципы подбора донорской крови. Факторы риска для реципиента. Меры профилактики инфицирования реципиента при переливании донорской крови или ее препаратов.
8. Донорская кровь и ее препараты. Кровезамещающие растворы, требования, предъявляемые к ним.
Вопросы для самоконтроля:
1. В чем важнейшие отличия системы АВ0 от системы резус-фактора?
2. По результатам смешивания исследуемой крови со стандартными сыворотками определите группу крови:
наличие агглютинации: есть есть есть 3. Что такое резус-конфликт? Перечислите возможные причины его возникновения.
4. К каким последствиям может приводить переливание крови, несовместимой по системе АВ0?
5. В чем заключается отличие методов определения группы крови системы АВО с помощью стандартных сывороток и моноклональных сывороток?
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы. Доп. информация к занятию (С. 42–51 практикума) 2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 33– 37, 61–63, 180–187, 206–238.
5. Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 308–313.
3. Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 256–260.
4. Сборник нормативных документов по проблеме ВИЧ/СПИД. Минск, 1999. 132 с.
Приказ № 351 от 16.12.1998 г. Приложение № 8 «Инструкция о профилактике внутрибольничного заражения ВИЧ-инфекцией и предупреждению профессионального заражения медработников». С. 31–35.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППЫ КРОВИ В СИСТЕМЕ АВО ПРИ ПОМОЩИ СТАНДАРТНЫХ СЫВОРОТОК (демонстрация) Групповую принадлежность исследуемой крови определяют по реакции гемагглютинации, которую проводят с помощью стандартных сывороток. В основе такой реакции лежит взаимодействие между антигенами эритроцитов исследуемой крови и соответствующими антителами стандартной сыворотки. Так как антитела, содержащиеся в стандартных сыворотках, известны, по результатам наличия или отсутствия агглютинации определяют антигены эритроцитов исследуемой крови, и, таким образом, — группу крови по системе АВО.Материалы и оборудование: стандартные сыворотки 0 (I), А (II), В (III) и АВ0 (IV) групп двух различных серий; пипетки к ним; фарфоровая тарелка; стеклянные палочки; изотонический (0,9%-ный) раствор NaCl;
скарификаторы в стерилизаторах; вата; спирт; йод; резиновые перчатки;
маски; 3%-ный раствор хлорамина.
Ход работы. Определение группы крови должно проводиться в помещении с хорошим освещением при температуре 15–25 С.
Определение проводят на специальных планшетах. В соответствующие углубления планшета вносят пипетками 0,1 мл (1 большая капля) каждой стандартной сыворотки двух серий. Кровь для исследования берут из пальца, соблюдая все необходимые правила. Первую каплю крови снимают марлевым шариком. Затем стеклянными палочками последовательно добавляют кровь (в 5–10 раз меньше сыворотки) в каждую каплю сыворотки и тщательно перемешивают. Полученную смесь дополнительно перемешивают покачиванием тарелки, и наблюдают за ходом реакции в течение не менее 5 мин. Обычно реакция агглютинации начинается в течение первых 10–30 с, однако агглютинация может быть более поздней, например, с эритроцитами группы А2 (II). По мере наступления агглютинации, но не ранее чем через 3 мин, в капли, в которых наступила агглютинация, добавляют по 1 капле изотонического раствора NaCl и продолжают наблюдение при покачивании тарелки еще в течение 5 мин, после чего окончательно оценивают результат.
Реакция в каждой капле может быть положительной либо отрицательной. При положительной реакции в смеси появляются видимые невооруженным глазом мелкие красные зернышки (агглютинаты), состоящие из склеенных эритроцитов. Они постепенно группируются в более крупные зерна или хлопья неправильной формы. При этом сыворотка полностью или частично обесцвечивается. В случае отрицательной реакции содержимое капель остается равномерно окрашенным в красный цвет, и агглютинаты в нем не обнаруживаются. Результаты реакции в каплях с сыворотками одной группы обеих серий должны быть одинаковыми.
Возможны четыре различных комбинации реакций:
1) агглютинины стандартных сывороток всех трех групп не вызвали реакции агглютинации, и все капли остались равномерно окрашенными в красный цвет. В этом случае исследуемая кровь принадлежит к группе 0 (I);
2) агглютинины стандартных сывороток групп 0 (I) и В (III) вызвали положительную реакцию агглютинации, а сыворотки группы А (II) отрицательную. Исследуемая кровь принадлежит к группе А (II);
3) агглютинины стандартных сывороток групп 0 (I) и А (II) вызвали положительную реакцию агглютинации, а сыворотки группы В (III) — отрицательную. Исследуемая кровь принадлежит к группе В (III);
4) агглютинины стандартных сывороток всех трех групп вызвали положительную реакцию агглютинации. Исследуемая кровь принадлежит к группе АВО (IV). В этом случае, прежде чем дать такое заключение, для исключения неспецифической агглютинации, необходимо провести дополнительное контрольное исследование со стандартной сывороткой АВО (IV) группы по той же методике в свободном (чистом) квадрате тарелки. Отсутствие агглютинации в этом исследовании позволяет считать ранее полученные реакции специфическими и отнести исследуемую кровь к группе АВО (IV). Наличие агглютинации с сывороткой группы АВО (IV) говорит о неспецифической агглютинации. В этом случае исследование следует повторить с отмытыми эритроцитами.
Выявление других комбинаций реакций агглютинации говорит о неправильном определении групповой принадлежности крови.
Ошибки при определении групповой принадлежности крови возможны в ситуациях, когда агглютинация не выявляется или появляется ложная агглютинация.
Отсутствие агглютинации может быть обусловлено следующими причинами: 1) замедлением этой реакции при высокой температуре окружающей среды > 25 С (определение групповой принадлежности крови можно проводить только при температуре в помещении от 15 до 25 С); 2) добавлением к стандартным сывороткам избыточного количества исследуемой крови, что ведет к снижению в них титра агглютининов (помните, что капля вносимой крови должна быть в 5–10 раз меньше капли сыворотки);
3) слабой активностью стандартной сыворотки или низкой агглютинирующей способностью эритроцитов.
Выявление ложной агглютинации при ее фактическом отсутствии может быть обусловлено подсыханием капли сыворотки и образованием «монетных столбиков» эритроцитов или проявлением холодовой агглютинации при понижении температуры < 15 С. Добавление капли изотонического раствора хлорида натрия к исследуемой смеси сыворотки и крови и проведение исследования при температуре выше 15 С позволяют избежать указанных ошибок.
Примечание. При получении сомнительного или нечеткого результата при первом определении группы крови проводят повторное исследование групповой принадлежности той же крови со стандартными сыворотками других серий. Если результаты остаются неясными, то следует определить группу крови перекрестным способом при помощи стандартных сывороток и стандартных эритроцитов или с помощью моноклональных антител (см. дополнение).
Указания к оформлению протокола:
1. Заполните таблицы 4 и 5. В таблице 5 укажите, в каком случае происходит (+) или не происходит () агглютинация.
2. Нарисуйте схему определения группы крови в системе АВО для исследовавшейся на занятии крови.
3. Сделайте вывод, к какой группе в системе АВО относится исследовавшаяся кровь.
ПРОТОКОЛ
Группы Агглютинины Агглютиногены Группы крови сыворотки эритроцитов крови 0 (I) А (II) В (III) АВО (IV) 2. Рис. Схема опыта определения группы крови в системе АВО Работа 5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗУС-ПРИНАДЛЕЖНОСТИ КРОВИ Определение резус-принадлежности исследуемой крови проводят по такому же принципу, как и определение группы крови в системе АВО.Исследуемую цельную кровь или взвесь эритроцитов смешивают с универсальной антирезусной сывороткой, содержащей антитела к резусантигену. По истечении установленного времени смесь проверяют на наличие агглютинации, при появлении которой реакции считают положительной. Система резус, в отличие от системы АВО, не имеет естественных агглютининов, но они могут появляться при иммунизации организма резус-несовместимой кровью.
Материалы и оборудование: универсальный реагент антирезус для экспресс-метода; пипетка к нему; пробирка; 0,9%-ный раствор NaCl;
скарификаторы в стерилизаторах, вата, спирт, йод, резиновые перчатки, маски, 3%-ный раствор хлорамина.
Ход работы. На дно пробирки помещают 1 каплю универсальной антирезусной сыворотки и 1 каплю исследуемой крови (или эритроцитов).
Содержимое пробирки перемешивают встряхиванием; затем медленно поворачивают пробирку, наклоняя ее почти до горизонтального положения таким образом, чтобы содержимое растекалось по стенкам — это делает реакцию более выраженной. Как правило, агглюцинация наступает в течение 1-й мин, но для образования устойчивого комплекса «антиген–антитело» и четко выраженной агглюцинации, а также ввиду возможности замедленной реакции при слабо выраженной агглютинирующей способности эритроцитов, контакт эритроцитов с реагентом следует проводить, вращая пробирку в горизонтальном положении не менее 3 мин, чтобы смесь растекалась по стенкам пробирки. Затем для исключения неспецифической агглютинации эритроцитов в пробирку добавляют 2–3 мл изотонического раствора NaCl и перемешивают, не взбалтывая, путем 2–3-кратного перевертывания пробирки. Оценку результатов проводят визуально.
Одновременно с исследованием цельной крови производится контрольное исследование стандартных резус-положительных эритроцитов той же группы или группы I (0) по системе АВО и стандартных резусотрицательных эритроцитов, обязательно одногруппных с исследуемой кровью.
Наличие агглютинации в виде хлопьев из эритроцитов на фоне просветленной жидкости указывает на резус-положительную принадлежность исследуемой крови (Rh+). Отсутствие агглютинации указывает на резусотрицательную принадлежность исследуемой крови (Rh–).
Результат считается истинным после проверки контрольных образцов, т. е. при агглютинации со стандартными резус-положительными эритроцитами и отсутствии агглютинации со стандартными резус-отрицательными эритроцитами, одногруппными c исследуемой кровью по системе АВО.
Указания к оформлению протокола:
1. Нарисуйте схему опыта определения резус-принадлежности исследуемой крови.
2. По результатам опыта сделайте вывод о резус-принадлежности исследовавшейся крови (Rh+ или Rh–).
1. Рис. Схема опыта определения резус-принадлежности крови МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА:
Все большее распространение получает технология получения антител, основанная на слиянии злокачественной миеломной клетки с антителообразующим лимфоцитом мыши. В результате слияния образуется гибридная клетка (гибридома), наследующая основные свойства своих родителей: бессмертность и способность к непрерывному росту — от опухолевой клетки, и способность к продукции антител — от В-лимфоцита.
Антитела, секретируемые клетками-потомками таких гибридов, моноклональны, т. е. происходят из одного клона клеток, принадлежат к одному классу иммуноглобулинов, направлены против одного антигена, стандартны и могут быть получены в любых количествах. Гибридомы мышиного происхождения способны к росту как в культуре, так и в организме мыши в виде асцитной опухоли, продуцируя антитела в очень высоких концентрациях до нескольких десятков граммов на литр.
Для получения АВ0-реагентов достаточно делать смыв культуры тканей или забор асцитной жидкости и разведение этих жидкостей, так как титр антител в них очень велик (часто для разведения применяется 0,3 М р-р NaCl). В настоящее время АВ0-титрующие моноклональные реагенты выпускаются в промышленных масштабах в Англии, Германии, США, Канаде, России.
Преимуществами моноклональных реагентов является их высокая активность, стандартность, надежность выявления соответствующих антигенов, отсутствие ложноположительных реакций, что, в первую очередь, связано с отсутствием антител другой специфичности. Моноклональные реагенты не являются продуктами клеток человека, поэтому в них исключено содержание вирусов гепатита и СПИДа.
Для определения группы крови необходимо два вида моноклональных реагентов — анти-А и анти-В, которые продуцируются двумя различными гибридомами и содержат соответственно - и -агглютинины.
Техника определения групп крови человека системы АВ с помощью моноклональных сывороток На специальный планшет или фарфоровую тарелку наносят по одной большой капле реагентов анти-А и анти-В под соответствующими надписями (анти-А и анти-В). Рядом с каплями реагентов помещают по маленькой капле исследуемой крови (соотношение 10:1). Реагент тщательно перемешивают с кровью стеклянными палочками. Наблюдение за ходом реакции агглютинации проводят при легком покачивании тарелки в течение 1–2,5 мин.
Агглютинация с моноклональными реагентами обычно наступает в течение первых 3–5 с. Но наблюдение следует вести 2,5 мин ввиду возможности более позднего наступления агглютинаци с эритроцитами, содержащими слабые разновидности антигенов А и В. Оценка результатов реакции агглютинации представлена в таблице 6.
Реакция исследуемых эритроцитов с моноклональными реагентами Группа крови
КРОВЕЗАМЕЩАЮЩИЕ РАСТВОРЫ
Кровезамещающие растворы препараты, которые при внутривенном введении их в организм больного в определенной мере замещают одну или несколько функций крови. Они применяются для трансфузионной терапии различных патологических состояний.Классификация кровезамещающих растворов Наиболее важной является классификация кровезамещающих растворов по их функциональным свойствам. Основными лечебными функциями кровезамещающих растворов являются:
1) заполнение кровяного русла (восстановление объема циркулирующей крови), что обеспечивает восстановление и поддержание на нормальном постоянном уровне артериального давления, нарушенного в результате кровопотери или шока;
2) удаление токсинов в случае отравления токсическими веществами;
3) доставка питательных белковых веществ тканям организма.
Разработан ряд препаратов, которые способны заменить кровь хотя бы в одной из функций. В соответствии с этим выделяют 3 основные группы кровезамещающих растворов:
– гемодинамические (противошоковые): полиглюкин, реополиглюкин, желатиноль, применяемые для лечения кровопотери, шока, при травмах, ожогах, операциях для восстановления гемодинамики, в том числе микроциркуляции, для гемодилюции (1-я группа);
– дезинтоксикационные (гемодез, полидез и др.) — для лечения интоксикаций различного генеза, токсикозов, ожоговой и лучевой болезни, для лечения токсических форм дизентерии, гемолитической болезни новорожденных, заболеваний печени и почек (2-я группа);
– препараты для парентерального белкового питания: белковые гидролизаты, гидролизин, аминопептид, смеси аминокислот и др., применяемые для лечения белковой недостаточности, развивающейся при различных тяжелых заболеваниях и в послеоперационном периоде (3-я группа).
Современные кровезамещающие растворы направленного действия по своим лечебным свойствам могут заменять плазму крови. При этом их эффективность не только не уступает, но часто выше плазмы крови.
Близки к кровезамещающим растворам регуляторы водно-солевого обмена и кислотно-основного состояния; осмодиуретические вещества, обладающие дегидратационным действием, а также корригирующие состав крови (растворы многоатомных спиртов: маннитола и сорбитола) (4-я группа). Еще одной группой кровезаменителей являются гемокорректоры, моделирующие дыхательные функции крови, являющиеся переносчиками газов крови (5-я группа). Это растворы гемоглобина, эмульсии фторуглеродов.
В настоящее время разрабатываются растворы, сочетающие различные лечебные свойства крови. Это комплексные полифункциональные кровезаменители, обладающие расширенным диапазоном действия (6-я группа): растворы гемодинамического и дезинтоксикационного действия, растворы гемодинамического и гемопоэтического действия, растворы гемодинамического и реологического действия.
Основные требования, предъявляемые к кровезамещающим растворам 1. Осмолярность, рН, вязкость и другие физико-химические свойства должны быть близкими к показателям плазмы крови.
2. Кровезамещающие растворы должны полностью выводиться из организма, не повреждая ткани и не нарушая функции органов, или метаболизироваться ферментными системами организма.
3. Кровезамещающие растворы не должны вызывать сенсибилизацию организма при повторном введении.
4. Кровезамещающие растворы должны быть нетоксичными, непирогенными, выдерживать стерилизацию, быть стойкими при хранении.
ТЕМЫ ЗАНЯТИЙ ПО РАЗДЕЛУ ЗАЧТЕНЫ _
ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЖИДКИХ СРЕД ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
1.1. Количество крови 6–8 % от массы тела.1.2. Гематокрит (доля форменных элементов в общем объеме крови):
Объем плазмы: 51–64 % от общего объема крови.
1.3. Осмотическое давление плазмы крови 290 ± 10 мосмоль/кг (7,3 атм. или 5600 мм рт. ст., или 745 кПа).
1.4. Онкотическое давление плазмы крови: 25–30 мм рт. ст.
1.5. рН крови: 7,34–7,44.
1.6. Вязкость крови: 4,5–5,0 (по отношению к вязкости воды, принятой за 1,0).
Вязкость плазмы: 1,8–2,2 (по отношению к вязкости воды, принятой за 1,0).
1.7. Относительная плотность крови: 1,050–1,062 г/мл.
Относительная плотность плазмы: 1,029–1,032 г/мл.
1.8. Показатели красной крови у взрослых.
Взрослые мужчины Взрослые женщины 1.9. Лейкоцитарная формула (% соотношение разных видов лейкоцитов).
СДВИГ ВЛЕВО
СДВИГ ВПРАВО
1.10. Количество тромбоцитов в периферической крови:1.11. Осмотическая устойчивость эритроцитов:
1.10. Протромбиновый индекс капиллярной крови: 93–107 %.
1.11. Содержание белков в плазме: 60–85 г/л.
Содержание альбуминов: 38–50 г/л.
Содержание глобулинов: 20–36 г/л.
Содержание фибриногена: 2–4 г/л.
1.12. Содержание глюкозы в плазме: 3,33–5,55 ммоль/л.
2.1. Количество ликвора: 10 % от массы мозга или 120–150 мл.
2.2. Суточная продукция ликвора: 500 мл.
2.3. Цвет ликвора — бесцветный; прозрачность ликвора — прозрачный.
2.4. рН ликвора: 7,31–7,33.
2.5. Осмотическое давление ликвора: 290 ± 10 мосмоль/кг.
2.6. Содержание белков в ликворе: 0,16–0,24 г/л.
Содержание альбуминов: 0,14–0,18 г/л.
Содержание глобулинов: 0,01–0,06 г/л.
2.7. Относительная плотность ликвора: 1,005–1,009 г/мл.
2.8. Количество клеток в ликворе: (1–5) 106/л.
Занятие 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ.
ЗАКОНЫ РЕАГИРОВАНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. ИЗМЕНЕНИЯ
ВОЗБУДИМОСТИ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ
Основные вопросы:1. Электрическая сигнализация. Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Основные проявления возбуждения. Виды электрических сигналов, их физиологическое значение.
2. Параметры раздражителя, необходимые для возникновения ответной реакции ткани (пороги силы и времени, минимальный градиент).
Кривая «сила–длительность». Хронаксия, хронаксиметрия.
3. Законы реагирования возбудимых тканей на действие раздражителя.
4. Понятие о сенсорных рецепторах. Классификация, структура и функции сенсорных рецепторов.
5. Мембранный потенциал покоя. Основные механизмы поддержания потенциала покоя.
6. Рецепторный потенциал, механизм его возникновения и характеристика.
7. Потенциал действия (ПД) как носитель информации в организме.
Фазы и ионные механизмы генерации ПД.
8. Изменение возбудимости в процессе возбуждения.
9. Сравнительная характеристика рецепторного потенциала, локального ответа и ПД.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какой показатель позволяет сравнить возбудимость различных тканей и клеток? Сравните возбудимость нервной и поперечно-полосатой мышечной ткани.
2. Возбудимость какой ткани определяют при проведении хронаксиметрии у здорового человека и почему именно данной ткани?
3. Почему сердечная мышца реагирует на действие раздражителя по закону «все или ничего», а скелетная мышца — по закону силы 4. Как и почему изменится величина потенциала покоя при увеличении внеклеточной концентрации ионов калия?
5. При нарушении кровоснабжения миокарда в межклеточной жидкости повышается концентрация ионов калия. Как это повлияет на генерацию потенциалов действия в волокнах миокарда?
Демонстрация учебных видеофильмов:
1. Электрические потенциалы в живых тканях.
2. Законы реагирования возбудимых тканей.
3. Приготовление нервно-мышечного препарата лягушки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 45–66.
3. Физиология человека : учебник. В 2 т. / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
М. : Медицина, 1998. Т. 1. 447 с. С. 27–51, 58–59.
4. Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 39–58, 63–64.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 6.1. ВЛИЯНИЕ ИОНОВ NA+ И K+ НА МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛПОКОЯ И ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
Работа выполняется в программе «Нервно-мышечное соединение»(NMJ).
Ход работы. Выберите в верхней строке команды Stimulate, nerve.
Исходные параметры полученных потенциалов:
мембранный потенциал — –85 mV; пик потенциала действия — +45 mV; амплитуда потенциала действия — 130 mV.
Влияние К+ (Potassium): при нормальной внеклеточной концентрации К+ (5 mM) регистрируется нормальный потенциал. Для изменения концентрации К+ выберите команды Ions, Potassium, затем введите новые значения концентрации, затем стимулируйте нерв.
9 mM — гиперкалиемия (гиперкалигистия): мембранный потенциал изменяется в сторону деполяризации (–70 mV), т. е. возбудимость мышцы повышается; потенциал действия не изменяется.
2 mM — гипокалиемия: мембранный потенциал изменяется в сторону гиперполяризации до –109 mV, т. е. возбудимость мышцы снижается;
потенциал действия не изменяется.
Таким образом, концентрация К+ оказывает влияние прежде всего на потенциал покоя.
Влияние Na+ (Sodium): 120 mM — нормальная внеклеточная концентрация натрия. Отклонения концентрации натрия: например, 160 mM — гипернатриемия: потенциал покоя не изменяется;
пик потенциала действия достигает +55 mV (норма +45 mV).
80 mM — гипонатриемия: потенциал покоя не изменяется;
пик потенциала действия снижается до +40 mV.
Таким образом, концентрация ионов Na+ определяет амплитуду фазы деполяризации потенциала действия.
Указания к оформлению протокола:
1. Заполните таблицы 9 и 10.
2. Сделайте выводы о том, как потенциалы покоя и действия зависят от концентрации Na+ и К+ вне клетки, а также от разности концентраций этих ионов внутри и снаружи клетки.
ПРОТОКОЛ
Концентрация К+, Мембранный потенци- Возбудимость по сравнению с 5 mM (норма) Концентрация Na+, mM Изменение мембранного потенциала Пик потенциала действия, mV 120 mM (норма) 160 mM 80 mM Выводы Занятие 7. ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПО НЕРВНЫМВОЛОКНАМ. СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА
Основные вопросы:1. Кодирование информации о качестве, силе и локализации действия раздражителя в сенсорных рецепторах. Понятие об особенностях кодирования информации в рецепторах с различной способностью к адаптации.
Понятие об аналоговом и дискретном кодировании.
2. Физиологическая роль структурных элементов нервного волокна.
Классификация нервных волокон.
3. Механизмы и законы проведения возбуждения по безмиелиновым и миелиновым нервным волокнам. Скорости проведения возбуждения.
4. Классификация синапсов, их физиологическая роль. Структура синапсов.
5. Современные представления о механизмах передачи возбуждения в синапсах на примере нервно-мышечного синапса. Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), преобразование его в потенциал действия. Процессы, обеспечивающие восстановление готовности синапса к проведению следующего импульса.
6. Функциональные свойства синапсов.
7. Возможности фармакологического влияния на процессы передачи сигналов в синапсах.
Вопросы для самоконтроля:
1. Каким образом местные анестетики прекращают проведение возбуждения по нервному волокну?
2. Какие преимущества имеют миелиновые нервные волокна по сравнению с безмиелиновыми?
3. Какой потенциал генерируется на постсинаптической мембране?
4. Возможно ли проведение сигнала через синапс при отсутствии ионов кальция?
5. Почему при отравлении кураре — ядом, блокирующим передачу в нервно-мышечных синапсах — организм погибает от недостатка кислорода?
6. Как изменится передача сигнала в нервно-мышечном синапсе под действием веществ, обладающих антихолинэстеразным действием?
ЛИТЕРАТУРА
Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 66–81.
Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. М. : Медицина, 2003. С. 67–74.
Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. М. : Медицина, 1997. Т. 1. С. 58–59, 63–71.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 7.1. ДЕМОНСТРАЦИЯ РАЗВИТИЯ ЭФФЕКТА МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВВ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ДЕЙСТВИЯ
Механизм действия местных анестетиков заключается в блокаде быстрых натриевых потенциал-зависимых каналов мембраны афферентных нервных волокон. В результате такой блокады потенциал действия на мембране нервного волокна не генерируется. Импульсы от болевых рецепторов не достигают ЦНС, и болевое ощущение не формируется. Блокада натриевых каналов — процесс, требующий некоторого времени (обычно нескольких минут). Время развития эффекта зависит от дозы анестетиков и от индивидуальной чувствительности.Программа «NERVE» позволяет проследить временную динамику действия местных анестетиков.
Ход работы. Открыть программу «Nerve»; «Nerve Physiology»
Menu 7.The effect of procaine. На экране появляется запись потенциалов действия, вызванных в эксперименте прямой электрической стимуляцией периферического нерва. Последовательное нажатие кнопок с указанием времени в секундах воспроизводит на экране записи потенциалов действия, полученные непосредственно после введения прокаина (0 s), через 1 мин (60 s), 1,5 мин (90 s), 2 мин (120 s), 4 мин (240 s) и 6 мин (360 s).
Указания к оформлению протокола:
1. Проследите, как изменяется амплитуда суммарного потенциала действия нервных волокон, входящих в состав нерва, и скорость развития деполяризации, заполните протокол.
2. Сделайте вывод о том, сколько минут потребовалось в данном случае для достижения эффекта местной анестезии.
ПРОТОКОЛ
1. Амплитуда суммарного ПД по мере развития анестезии _ (, ), скорость развития деполяризации (, ).2. Вывод: для достижения эффекта местной анестезии потребовалось мин.
Пути влияния на синаптическую передачу в нервно-мышечном синапсе Блокада выделения Полная блокада синаптической Токсин ботулизма (ботокс) медиатора (АХ) передачи, паралич мышц Блокада рецепторов Блокада синаптической переда- Кураре и курареподобные постсинаптической чи, паралич мышц вещества (миорелаксанты) мембраны стеразы Усиление и продление действия вещества (прозерин, неосАХ, облегчение проведения им- тигмин и др.) Блокада обратного за- Истощение запасов АХ в преси- Гемихолиний хвата холина пресинап- наптическом окончании тическим окончанием Занятие 8. ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ Основные вопросы:
1. Физиологические свойства поперечно-полосатых мышц. Структура мышечных волокон. Саркомер.
2. Механизмы сокращения и расслабления одиночного мышечного волокна и мышцы в целом.
3. Виды и режимы сокращения скелетных мышц. Тонус мышц. Сила и работа скелетных мышц. Утомление мышц.
4. Физиологические свойства и особенности гладких мышц.
5. Механизм сокращения и расслабления гладких мышц. Тонус гладких мышц.
Вопросы для самоконтроля:
1. Длительность периода укорочения мышцы при одиночном сокращении равна 0,03 с, а период расслабления — 0,04 с. Определите вид сокращения этой мышцы при частоте сокращения 10 Гц.
2. В медицине используется 10%-ный раствор СаСl2, который вводят медленно внутривенно. Можно ли этот раствор ввести внутримышечно?
Какие последствия вызовет такое введение?
3. В чем различие между процессами, происходящими в скелетной мышце при поддержании ее тонуса и при сокращении 4. Что является стимулом для сокращения скелетной мышцы? Какие факторы могут вызвать сокращение гладкой мышцы?
5. Что является источниками ионов кальция для сокращения скелетной и гладкой мышц?
6. Основные виды кальциевых каналов плазматической мембраны гладкомышечной клетки (ГМК) (1, 2, 3) и эндоплазматического ретикулума (ЭПР) ГМК (1, 2).
ЛИТЕРАТУРА
1. Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
2. Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 82–94.
3. Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. М. : Медицина, 2003. С. 74–93.
4. Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. М. : Медицина, 1997. Т. 1. С. 71–85, 89–91.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 8.1. ДИНАМОМЕТРИЯ РУЧНАЯ И СТАНОВАЯ Ход работы. Силу правой и левой кисти рук определяют с помощью ручного динамометра. Динамометр держат на вытянутой руке. Измерение повторяют несколько раз и выбирают максимальную величину мышечной силы руки (в кг). Показатель силы руки (ПСР) рассчитывают по формуле:Удовлетворительный показатель силы руки для мужчин составляет 55 ед., для женщин — 50 ед.
Становая динамометрия позволяет оценить силу мышц-разгибателей спины. Определение становой силы также проводят несколько раз и выбирают максимальную величину. Для оценки показателя становой силы (ПСС) используют отношение силы мышц-разгибателей спины к массе испытуемого: ПСС = сила мышц разгибателей спины/масса тела в кг.
Удовлетворительным показателем становой силы мышц-разгибателей спины для мужчин считается 2, для женщин — 1,5.
Указания к оформлению протокола:
1. Запишите полученные данные в протокол.
2. Оцените силу мышц испытуемого и укажите, от чего она зависит.
ПРОТОКОЛ
Сила мышц левой руки (кг):Показатель силы левой руки (ед.):
Сила мышц правой руки (кг):
Показатель силы правой руки (ед.):
Становая сила мышц-разгибателей спины (кг):
Показатель становой силы:
Вывод: _ Работа 8.2. СОКРАЩЕНИЕ МОТОРНЫХ ЕДИНИЦ И МЫШЦЫ В ЦЕЛОМ Работа выполняется с помощью компьютерной программы «Muscular». Разделы «Сокращение моторных единиц» (Contraction of Motor Units, 5) и «Сокращение целой мышцы» (Contraction of Whole Muscle, 6).
Резюме. Факторы, влияющие на развиваемое мышцей напряжение:
Частота стимуляции: увеличение частоты вызывает временную суммацию сокращений и увеличение напряжения мышцы.
Количество вовлеченных моторных единиц: стимуляция большего количества моторных единиц вызывает увеличение напряжения мышцы.
Исходная длина мышцы: оптимальная степень растяжения позволяет образовать максимальное число поперечных мостиков и развить максимальное напряжение мышцы.
Занятие 9. РОЛЬ И ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
И ЕЕ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ТОРМОЖЕНИЕ
В ЦНС. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ КООРДИНАЦИОННОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦНС
Основные вопросы:1. Функции нервной системы, ее роль в обеспечении жизнедеятельности организма и его взаимоотношений с внешней средой.
2. Морфологические и биофизические особенности нейронов, обеспечивающие их функции (восприятие, передача информации, интеграция).
3. Объединение нейронов в нервные цепи. Виды и функции нейронных цепей. Понятие о проводящих путях и их функциях.
4. Морфологические и функциональные особенности центральных синапсов в сравнении с мионевральными. Нейромедиаторы центральных синапсов. Понятие о нейромедиаторных системах мозга.
5. Рефлекторный принцип функционирования нервной системы. Рефлекторная дуга, ее составные элементы. Виды рефлексов. Многоуровневая организация рефлекса.
6. Представление о структуре и функциях нервных центров и ядер.
Свойства нервных центров; их тонус.
7. Процессы торможения в нервной системе. Формы проявления торможения. Тормозные нейромедиаторы. Механизмы функционирования тормозных синапсов (на примере ГАМК-ергического тормозного синапса).
8. Взаимодействие процессов возбуждения и торможения. Понятие об интегративной функции нейрона. Современные представления о механизмах центрального торможения.
9. Физиологические принципы и механизмы координации в ЦНС.
10. Функции нейроглии. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Особенности барьерной функции ГЭБ в различных отделах ЦНС.
11. Ликвор, его образование, состав и свойства.
12. Особенности метаболизма мозга и его обеспечение системой мозгового кровообращения. Продолжительность жизни нейронов в условиях аноксии. Возможности восстановления функций мозга. Время реанимации.
Вопросы для самоконтроля:
1. В чем сходство и различие анатомического и физиологического представления о нервном центре?
2. Как и почему изменится функциональная активность (тонус) нервного центра: при снижении поступления к нему афферентных нервных импульсов; гипоксии; действии токсических веществ, угнетающих метаболизм; усилении частоты афферентной импульсации?
3. Почему именно в мозге при высокой активности нейронов концентрация внеклеточного калия может существенно возрастать? К каким последствиям это может приводить и какой механизм предотвращает эти последствия в физиологических условиях?
4. Объясните причины основных функциональных различий нервномышечного и межнейронного синапсов.
5. В чем отличие первичного и вторичного торможения?
6. Почему время сухожильного рефлекса является самым коротким по сравнению со временем других рефлексов?
ЛИТЕРАТУРА
Лекционный материал кафедры нормальной физиологии и смежных дисциплин.Учебные материалы компьютерного класса к занятию, а также обучающие компьютерные программы.
Физиология человека / под ред. В. М. Смирнова. М. : Медицина, 2001. 608 с. С. 94– 104, 107–113.
Физиология человека : учебник. В 2 т. / В. М. Покровский [и др.] ; под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. М. : Медицина, 1997. Т. 1. 447 с. С. 109–130.
Физиология человека : учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Медицина, 2003. 656 с. С. 97–111.
«