2 курс / Нормальная физиология / Физиология

Введение

Физиология – основа медицины. Знание этого предмета критически важно, т.к. именно это определит, насколько легко Вам будет усвоить патологию, фармакологию, и другие предметы. Правильным подходом к изучению физиологии является минимум «зубрежки» и построение причинноследственных связей. Здесь мы встречаем первое различие в подходе изучения физиологии в наших ВУЗах и при подготовке к USMLE. Абсолютно любая информация, которую от Вас требуют знать, не дается «просто так» - все имеет свою клиническую корреляцию, готовя Вас к реальной медицине с первых же страниц учебников.

Физиологию от других базовых предметов отличает одно важное свойство – все органы и системы рассматриваются с точки зрения их функциональной взаимосвязи (а не относительно обособлено, как, например, при изучении анатомии). И пусть обилие формул Вас не пугает, в процессе подготовки Вы увидите, что формулы – Ваши друзья, а не враги, как мы их воспринимали ранее. На экзамене попадаться их будет не так много, но вот понимание, которые они дают, – бесценно и поможет Вам и на других экзаменах. Конечной целью, которую Вы достигнете, изучив и другие дисциплины в рамках USMLE, является умение объяснить патофизиологию абсолютно любого процесса от микродо макроуровня.

ОНЛАЙН-КУРС ПОДГОТОВКИ К USMLE STEP 1 - ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ НА ОБУЧЕНИЕ

официальный сайт медицинской школы Synapse

Мы Вконтакте

Мы в Инстаграм

// 3

Материалы для подготовки

First Aid

Как уже не раз говорилось, этот учебник – «Библия» для любого, кто готовится к USMLE. Каждое слово здесь – High Yield. Удобная организация подачи материала, нацеленная на понимание важнейших механизмом, и множество иллюстраций. Единственное «но» заключается в том, что в FA нет отдельного раздела по физиологии, а материал разбирается по отдельности по системам, чтобы дать более полное представление о предмете, при этом, фокус делается на самом важном.

Guyton and Hall textbook of medical physiology

Несомненно, кладезь физиологии, каждый процесс разбирается до малейших деталей (следовательно, много low yield информации). Но плюс ли это для тех, кто готовится к USMLE, где от Вас итак требуют знать все и обо всем? – Скорее нет, чем да, поэтому по этому источнику мы рекомендуем разбирать только самые сложные для Вас концепты.

Board Review Series (BRS) Physiology

Также отличный учебник, подходящий для углубленного изучения, если у Вас есть запас времени.

USMLE Step 1 Lecture Notes

Банки вопросов, например, UWorld, Amboss, Rx

Флэш-карты: Anki и Zanki

Готовые колоды, в них около 20 000 карт, прорешать их за год довольно проблематично. Как работать с программой Anki и как создавать в ней собственные карты, Вы можете узнать из нашего видеоурока.

// 4

Итак, как же учить физиологию?

Изучение физиологии лучше всего начать с самых основ – с физиологии клетки. К сожалению, этой теме не отведено достаточно внимания в First Aid, видимо, предполагая, что Вы уже усвоили эту базовую информацию. Постараемся это исправить, начав наш разбор физиологии именно с этого. Далее, советуем систематически повторять First Aid, где Вы, после прохождения и других дисциплин, наконец сможете комплексно взглянуть на такие важные системы, как, например, мочевыделительная, начиная с того, как происходят диффузия жидкости через стенки сосудов и фильтрация в почечном клубочке, заканчивая глубоким пониманием фармакологии антигипертензивных препаратов и природой их побочных эффектов. Уделите особое внимание на физиологию кислотно-щелочного равновесия. Эта тема частенько проходит незамеченной при изучении физиологии в наших ВУЗах, но поверьте, эти знания Вам еще не раз пригодятся как на других экзаменах, так и в реальной практике.

Ф И З И О Л О Г И Я К Л Е Т К И

Самый главный концепт, который мы должны здесь усвоить – это процесс возбуждения клеток и равновесие ионов во внутри- и внеклеточном пространстве. Нам следует запомнить несколько основных для понимания концептов:

Мембранный потенциал

– это разница электрического потенциала внутри и снаружи клеток. Он отличается в зависимости от типа клетки. Мембранный потенциал клетки в невозбужденном состоянии называется потенциал покоя (реполяризация или гиперполяризация, происходящая при еще более отрицательных значениях).

Концентрации различных ионов:

-во внутриклеточном пространстве преобладают Калий и Фосфор

-во внеклеточном преобладают Натрий, Кальций и Хлор

// 5

Электрохимический градиент

Ионы всегда диффундируют от большего к меньшему химическому потенциалу (например, если открывается натриевый канал в мембране клетки, то натрий проходит из внеклеточного пространства, где его концентрация выше, во внутриклеточное, где его меньше). Кстати, тот же принцип, но уже с давлением, действует и в кардиологии – кровоток осуществляется от большего давления к меньшему.

Деполяризация

Это снижение разности потенциалов у находящейся в состоянии физиологического покоя клетки между её отрицательно заряженной цитоплазмой и внеклеточной жидкостью. Иными словами, более положительный заряд (например, за счет поступления положительно заряженного Натрия или Кальция в клетку).

Потенциал действия

Быстрая деполяризация с последующей реполяризацией.

С Е Р Д Е Ч Н О – С О С У Д И С Т А Я С И С Т Е М А

Это самая тестируемая и, для некоторых, самая сложная система. Но все становится проще, если представить ее в виде замкнутой трубопроводной системы. Направление кровотока всегда происходит от большего давления с меньшему (самое большое давление – в левом желудочке и аорте, самое меньшее – в венозной системе и правых отделах сердца). Если сердце – помпа этой системы, то сократимость (сколько крови в итоге сердце может «вытолкнуть» = «увеличение напора крана») и преднагрузка (сколько крови попадает в сердце из венозной системы = «больше воды в кран поступает») увеличивают ударный объем, т.е. больше крови попадает в артерии; а повышение постнагрузки (давление в артериальной системе увеличено = «кран забился, воде тяжелее пройти через препятствие») – снижает ударный объем. Теперь будет легче понимать, что происходит при систолической сердечной недостаточности (снижение сократительной способности сердца).

Эта система в First Aid пестрит разнообразием формул, пусть Вас, скорее всего, и спросят максимум одну – две на экзамене, но они экстремально важно для понимания работы этого сложного механизма. Особенно часто спрашивают формулы сердечного выброса (особенно, rate of O2 consumption / [arterial O2 content – venous O2 content]) и формулу фракции выброса (EDV-ESV / EDV).

// 6

Также USMLE требует от Вас понимания таких концептов (и формул), как Stroke volume.

Важно помнить, что кровоток наиболее быстрый и прямолинейный в центре сосуда, следовательно, при увеличении диаметра (аневризма), наблюдается турбулентное течение и замедление кровотока по периферии (приводящее к тромбообразованию).

Также излюбленный вопрос на USMLE по физиологии сердечно-сосудистой системы - в каких сосудах наблюдается максимальная площадь поперечного сечения (cross-sectional area)?

– ответ: в капиллярах.

Другим HIGH YIELD вопросом является: что произойдет с резистентностью в системе, если диаметр сосуда сократится на 50%? (ответ, резистентность увеличится в 16 раз).

Starling curve – чем больше сердечный выброс, тем меньше конечнодиастолический объем в желуточках (EDV) = меньше преднагрузка (логично, чем больше крови сердце выбросило, тем меньше в нем осталось). Понимание этого графика позволит нам лучше понять, что произойдет при назначении препаратов с положительной (B-агонисты) и отрицательной инотропией (В-антагонисты).

100

0

10 20 30

left ventricular end diastolic pressure (preload)

Не забудьте повторить и механизмы авторегуляции в различных органах, поддерживающих необходимой кровоток. Самый тестируемый концепт из этой темы – это механизм регуляции в легких. Во всех органах и тканях, гипоксия вызывает вазодилатацию, но легкие – исключение, происходит вазоконстрикция (в принципе, всегда обращайте внимание на исключения, легче знать основы и отличительные особенности, чем учить тонну текста на каждую тему и тратя свое драгоценное время). В сердце, при гипоксии, кровоток увеличивается за счет повышения концентрации аденозина и NO, в мозгу – CO2 (важно запомнить для понимания патогенеза ХОБЛ), в скелетной мускулатуре – лактата.

// 7

Следующим HIGH YIELD топиком является Pressure-volume loop.

Наверняка, вам попадется такой вопрос, изучите этот график, ведь сложного в нем ничего нет, боритесь за каждый бал на USMLE! Обратите внимание, что смещение петли влево – означает увеличение сократительной способности сердца (назначение дигоксина), вверх – увеличение постнагрузки (гипертензия, аортальный стеноз), а вправо – увеличение преднагрузки (сердечная недостаточность – сердце не может выплеснуть достаточно крови, следовательно, увеличивается и преднагрузка). Понимая эти принципы, вам не составит труда определить, как графически представлены такие HIGH YIELD патологии, как аортальный или митральный стеноз.

Не менее важный графиком является сердечный цикл. Это, пожалуй, самый лучший и информативный график из всей физиологии. Именно он дает наибольшее понимание того, как изменяется давление, какие клапаны функционируют, какие сердечные тона дают, и как они коррелируют с ЭКГ. Потратьте на этот график столько времени, сколько потребуется, поверьте, Ваше время окупится с лихвой! Будьте уверены, что Вы свободно ориентируетесь в том, на каком этапе сердечного цикла закрывается или открывается тот или иной сердечный клапан.

А вот на Jugular Venous Pulse можете обратить чуть меньше внимания, мы заметили, что многие студенты испытывают трудности с этим концептом, и, зачастую, потраченные силы не стоят того, вероятность, что Вам попадется такой вопрос крайне мала (конечно же, общее понимание все еще нужно иметь, особенно, если вы настроены на наивысший score).

// 8

График сердечного цикла

Источник: First Aid for the USMLE Step1 2021

// 9

Следующий, достаточно сложный, но не менее важный концепт – это сердечные маневры. Для их понимания, снова стоит представить сердечнососудистую системы в виду замкнутой трубопроводной системы.

Все, что повышает венозный возврат (преднагрузка), усиливает правосторонние сердечные шумы (например, трикуспидальную регургитацию) – например, положение тела лежа (кровь легче возвращается в сердце из-за меньшей силы гравитации), подъем нижних конечностей или вдох (больше крови устремляется в легкие для обогащения кислородом. Здесь будет логично предположить, что если вдох увеличивает левосторонние шумы, то выдох - правосторонние)

Все, что снижает преднагрузку, снижает интенсивность большинства шумов (т.к. меньше крови проходит через аномальный клапан) – например, самый тестируемый маневр – проба Вальсавы, положение «стоя» или нитроглицерин (вызывает венодилатацию). Два HIGH YIELD

исключения – это гипетрофическая кардиомиопатия (HOCM) и пролапс митрального клапана (MVP), при которых снижение преднагрузки усиливает патологические шумы (т.к. циркуляция крови при этих патология зависит от того, насколько сердце наполнено кровью, меньшее наполнение – усиленный шум)

Увеличение постнагрузки увеличивает интенсивность большинства шумов (в случае стеноза клапана, снижается разница давления через клапан; при недостаточности – большее давление в дистальных отделах приводит к регургитации большего объема крови в проксимальном направлении) снижает и вышеупомянутые шумы при HOCM и MVP (большее наполнение кровью камер сердца поддерживает нормальный кровоток). Примерами маневров, увеличивающих постнагрузку, являются Hand grip (сжатие кулаков и мышц верхних конечностей вызывает сжатие артериол и увеличение сопротивления в кровеносной системе) и приседание (схожий принцип).

// 10