Тема 20. Исследование транспорта газов в легких.

Мотивационная характеристика темы. Знание механизмов транспорта газов кровью необходимо для понимания процессов метаболизма в тканях при различных функциональных состояниях и, в случае необходимости, целенаправленно влиять на их работу.

Цели занятия: знать – 1) механизмы транспорта газов кровью; 2) методы определения насыщения крови кислородом.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

Транспорт газов кровью, значение для организма.

2. Роль гемоглобина и миоглобина в дыхании.

3. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Факторы, влияющие на образование и диссоциацию оксигемоглобина.

4. Кислородная емкость крови, методы определения.

5. Транспорт углекислого газа кровью, формы транстпорта.

6. Напряжение кислорода и углекислого газа в тканевой жидкости и клетках.

7. Образование и диссоциация бикарбонатов и карбгемоглобина. Значение карбангидразы.

8. Газообмен между кровью и тканями, направление и механизмы.

9. Степень оксигенации крови, метод определения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Опишите роль гемоглобина и его соединений в дыхании.

2. Опишите количество и состояние кислорода, углекислого газа и азота в артериальной и венозной крови.

3. Какие закономерности демонстрирует кривая диссоциации оксигемоглобина. Зарисуйте ее.

4. Какие факторы влияют на скорость диссоциации оксигемоглобина?

5. Что такое кислородная емкость крови? Опишите методы ее определения.

6. Опишите роль эритроцитов в транспорте кислорода и углекислого газа.

ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ.

1. Рассчитать коэффициент утилизации кислорода.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

Как изменится сродство гемоглобина к кислороду при повышении в эритроцитах концентрации 2,3- дифосфоглицерата?

A. повысится

B. Снизится

C. Не изменится

D. Могут быть разнонаправленные изменения

E. Все ответы неправильные

Как изменится сродство гемоглобина к кислороду при увеличении в крови концентрации водородных ионов и co2?

A. Незначительно повысится

B. Снизится

C. Не изменится

D. Могут быть разнонаправленные изменения

E. Значительно повысится

Как изменится сродство гемоглобина к кислороду, если у пациента температура тела повысилась до 39 градусов цельсия?

A. Повысится

B. Не изменится

C. Снизится

D. Существенно повысится

E. Могут быть разнонапрвленные изменения

Дайте сравнительную оценку сродства гемоглобина и миоглобина к кислороду.

A. Сродство у гемоглобина выше, чем у миоглобина

B. Обладают одинаковым сродством к кислороду

C. Сродство у миоглобина выше, чем у гемоглобина

D. Миоглобин не способен связывать кислород в отличие от гемоглобина

E. Все ответы неправильные

Как отличается сродство гемоглобина к кислороду плода (HbF) и взрослого человека (HbA)?

A. Сродство у HbA незначительно выше, чем у HbF

B. Оба вида нв обладают одинаковым сродством

C. Сродство у HbA существенно выше, чем у HbF

D. Сродство у HbF выше, чем у HbA

E. Сроддство у HbA намного выше чем у HbF

6. Максимальное количество кислорода, которое может связать определенный объем крови при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется…

A. Кислородной емкостью крови

B. Цветовым показателем

C. Показателем насыщения

D. Гематокритным показателем

E. Дыхательным коеффициентом

Может ли в обычных условиях физически растворенный в крови кислород обеспечить потребность организма в кислороде?

A. Да

B. Может, в условиях покоя

C. Нет

D. Может, в условиях основного обмена

E. Может при физической нагрузке

8. Каково содержание растворенного кислорода в нормальной артериальной крови?

A. 0.9-1,4 об%

B. 1.5-1,6 об%

C. 18-22 об%

D. 0.25-0.3 об%

E. 0.5-0.9 об%

Сколько миллилитров кислорода может связать один грамм гемоглобина (по разным источникам литературы)?

A. От 0.8 до 0.9

B. От 2.5 до 3,0

C. От 1.34 до 1.39

D. От 1.8 до 2,5

E. От 1 до 1.33

Как изменится кислородная емкость крови при снижении концентрации гемоглобина?

A. Увеличится

B. Не изменится

C. Уменьшится

D. Могут быть разнонаправленные изменения

E. Значительно увеличиться

 

Ответы: 1-B. 2-В. 3-С. 4-С. 5-D. 6-A. 7-C. 8-D. 9-C. 10-C.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»

1. Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо способствует…

A. Ухудшению снабжения тканей кислородом

B. Улучшению снабжения тканей кислородом

C. Развитию кислородного голодания тканей

D. Возникновению деструкции тканей

E. Ведёт к развитию гипоксии тканей

2. Показателем, отражающим положение кривой диссоциации оксигемоглобина, является…

A. РO2 при 100% насыщении крови кислородом (PO₂ 100)

B. РCO₂ при 50% насыщении крови кислородом (PCO₂ 50)

C. РO₂ при 50% насыщении крови кислородом (PO₂ 50)

D. РCO₂ при 100% насыщении крови кислородом (рCO₂ 100)

E. РO₂ при 28% насыщения крови кислородом (PO₂ 28)

Как называется соединение гемоглобина с угарным газом?

A. Карбгемоглобин

B. Дезоксигемоглобин

C. Метгемоглобин

D. Карбоксигемоглобин

E. Миоглобином

4. Перенос кислорода и углекислого газа между кровью и тканями осуществляется путем…

A. Активного транспорта

B. Участия мембранных белков-переносчиков

C. Простой диффузии

D. Осмоса

E. Пасивного транспорта

5. В какую сторону сдвинута кривая диссоциации оксигемоглобина, если у пациента показатель РО₂ 50 = 34 мм. рт. ст.?

A. Влево

B. Вверх

C. Вправо

D. Вниз

E. Не изменяется

6. В какую сторону сдвинута кривая диссоциации оксигемоглобина, если у пациента показатель РО₂ 50 = 22 мм рт. ст.?

A. Вправо

B. Вверх

C. Влево

D. Вниз

E. Не изменятся

7. Если парциальное давление газа над жидкостью выше его напряжения в жидкости, то газ...

A. Будет из нее выходить

B. Не будет в ней растворяться

C. Будет в ней растворяться

D. Будет входить и выходить из нее

E. Все ответы неправильные

8. Проницаемость альвеолокапиллярной мембраны для газов характеризует показатель…

A. Диффузионной способности легких

B. Эластического сопротивления легких

C. Величины мертвого пространства

D. Величины жизненной емкости легких

E. Максимального потребления кислорода

9. Чем выше давление газа и ниже температура, …

A. Тем меньше его растворимость в жидкости

B. Давление и температура не влияют на растворимость газов

C. Тем меньше его поглотилось жидкостью

D. Тем больше его растворимость в жидкости

E. Все ответы неправильные

10. При обычном режиме вентиляции не происходит 100% оксигенации крови в легких, вследствие…

A. Неравномерности вентиляции и перфузии в разных отделах легких

B. Наличия в крови неактивных форм гемоглобина

C. Все ответы правильные

D. Шунтирования крови

E. Все ответы неправильные

 

 

Ответы: 1-B. 2-C. 3-D. 4-C. 5-C. 6-C. 7-C. 8-A. 9-D. 10-C.

 

 

Ситуационные задачи:

1. У больного резко нарушен транспорт кислорода гемоглобином. Какое терапевтическое воздействие может помочь в обеспечении тканей кислородом?

2. Объясните механизм увеличения коэффициента утилизации кислорода в работающей мышце по сравнению с состоянием покоя.

3. У животных, которые обитают на больших высотах, например, у южноамериканской ламы сродство гемоглобина к кислороду гораздо выше, чем у других млекопитающих. Соответственно кривая диссоциации оксигемоглобина сдвинута влево.Объясните физиологический смысл этого явления.

4. У грызунов с названием луговые собачки сродство гемоглобина к кислороду такое же высокое, как и у высокогорной ламы. Но эти грызуны живут на равнине. Какими особенностями их экологии можно объяснить указанное свойство?

5. У очень мелких животных наблюдается низкое сродство гемоглобина к кислороду и сдвиг кривой диссоциации вправо. Объясните и эту особенность.

6. У членистоногих роль крови выполняет гемолимфа, которая содержит дыхательные пигменты – гемоглобин или гемоцианин. Однако у насекомых таких пигментов в гемолимфе нет. Объясните эту особенность?

7. Рассчитайте кислородную емкость крови (КЕК), если коли­чество Нв в крови равно 150 г/л?

8. Нарисуйте схему гидратации СО₂ в крови и превращения его в бикарбонаты.

9. В кровь животному введен препарат, блокирующий дей­ствие карбоангидразы. Какие нарушения в процессе газообмена при этом произойдут?

10. В каком возрасте в эритроцитах у детей появляется фер­мент карбоангидраза?

11. Анализ газов в артериальной крови показал, что в первом случае О₂ содержится 15%, СО₂ 40%; во втором случае эти цифры составляют соответственно 20 % и 60 %. Объясните, в каком случае кровь принадлежит взрослому, в каком - ребенку?

12. С увеличением возраста ребенка содержание О₂ в крови (возрастает, падает), количество СО₂ (уменьшается, увеличива­ется, не изменяется). Вычеркните в скобках слова, которые не со­ответствуют истине. О какой крови идет речь - артериальной или венозной?

13. При заболевании гриппом у человека происходят изменения параме­тров гомеостаза. Одной из первых меняется температура тела. Объясните, как изменится количество оксигемоглобина? Как изменятся параметры внешнего дыхания? Объясните, изменится ли кривая диссоциации оксигемоглобина и почему?

ответы к Ситуационным задачам:

1. Если функция гемоглобина недостаточна, необходимо увеличить количество свободного растворенного кислорода в крови, подвергнув пациента гипербарической оксигенации в камере с высоким давлением кислорода.

2. Утилизация кислорода в ткани зависит с одной стороны от интенсивности протекающих в ней процессов, а с другой – от количества поступающего в клетки кислорода. Последнее в свою очередь зависит от объемной скорости кровотока и от степени диссоциации оксигемоглобина. Объемная скорость кровотока увеличивается за счет усиления работы сердца. А диссоциация оксигемоглобина возрастает в связи с тем, что в работающей мышце повышается температура и увеличивается количество СО₂. Оба этих фактора усиливают отщепление кислорода.

3. Сродство гемоглобина к кислороду показывает, какое количество кислорода при данном его парциальном давлении может быть связано. Следовательно, высокое сродство гемоглобина к кислороду способствует поглощению кислорода в условиях низкого атмосферного давления на больших высотах.

4. Луговые собачки роют норы глубиной до пяти метров. Такие глубокие норы плохо вентилируются и парциальное давление кислорода и них низкое. Другие грызуны, имеющие гемоглобин с обычными свойствами, при помещении их в такие норы погибают.

5. Работу системы Нb + О₂ ↔ HbO₂, как это видно из уравнения, нужно рассматривать в двух направлениях. При низком парциальном давлении кислорода в атмосферном воздухе ведущую роль играет способность гемоглобина захватить побольше кислорода. При интенсивном же обмене веществ важно, чтобы кислород быстрее отщеплялся от гемоглобина, когда кровь подходит к тканям. Именно это и наблюдается у мелких животных – более низкое сродство гемоглобина к кислороду.

6. При трахейном дыхании, присущем насекомым, воздух поступает через систему трахей прямо к тканям. Поэтому нет необходимости в дыхательных пигментах.

7. Так как 1 г Нв связывает 1,34 мл кислорода, то кислород­ная емкость крови (КЕК) в данном случае равна 20 мл.

8. Схема гидратации СО₂ в крови и превращения его в бикарбонаты: СО₂ + Н₂О↔Н₂СО₃ (карбоангидраза). Н₂СО₃ ↔ Н⁺ + НСО₃^-. К⁺ + НСО₃ = КНСО_З. Na⁺ + HCО₃ = NaHCО_3.

9. Нарушается процесс связывания углекислого газа, поступающего в кровь из тканей с водой и последующее превращение его в бикарбонаты. Связывание углекислого газа с водой с помо­щью карбоангидразы происходит в эритроцитах.

10. Карбоангидраза в эритроцитах определяется с 5-7-го дня после рождения.

11. В первом случае ребенку дошкольного возраста, во вто­ром - взрослому.

12. С увеличением возраста детей содержание кислорода и углекислого газа как артериальной, так и в венозной крови возрастает.

13. Количество оксигемоглобина в крови падает, так как сродство НЬ к кислороду при высокой температуре уменьшается. 2. Дыхание учащается. 3. Кривая диссоциации оксигемоглобина изменяется, так как срод­ство НЬ к кислороду падает, увеличивается скорость диссоциа­ции.