Билеты_бф_экзамен_-_2019

снижение эффективной вязкости крови в капиллярах вдвое, по сравнению с крупными сосудами; таким образом, вязкость крови в капиллярах почти достигает значения вязкости плазмы.

Это уменьшение вязкости, возможно, связано с ориентацией эритроцитов вдоль оси сосуда. При этом эритроциты выстраиваются в цепочку, которая передвигается по капилляру, подобно «змее», в оболочке из плазмы. Бесклеточная краевая зона с низкой вязкостью образует слой, относительно которого легко скользят клетки крови. В результате условия кровотока улучшаются, а перепады давления снижаются. Этот феномен противодействует, хотя бы частично, описанному выше эффекту увеличения вязкости крови при уменьшении скорости кровотока в мелких сосудах.

Гематокрит –объемная концентрация эритроцитов , отношение суммарного объема эритроцитов к объему крови (0,4-0,5).

С повышением гематокрита вязкость крови увеличивается . При увеличении температуры вязкость крови уменьшается и наоборот.

48. Уравнение Гагена – Пуазейля, условия его применения. Режимы течения крови. Число Рейнольдса.

Уравнение Гагена – Пуазейля: πR4Δp

Q=-----------

8ηl

Выполняется при ряде условий:

1)течение жидкости должно быть ламинарным;

2)стенки трубы жесткие и однородные;

3)жидкость ньютоновская.

Режимы течения крови.

Ламинарное течение – течение, при котором слои жидкости текут, не перемещиваясь, скользят друг относительно друга. При этом течении скорость различных частиц жидкости, попадающих поочередно в какую-либо точку пространства , одинакова . такое движение возможно при малых скоростях , течение крови по артерии ( частицы жидкости

движутся параллельными слоями, не перемешиваясь Турбулетным течением (вихревое) называют течение, при котором скорость движения

частиц жидкости меняется. Элементы жидкости совершают движения по сложным траекториям , что приводит к перемешиванию слоев и образованию завихреней. Частицы

приходят в колебательное движение, приводящее возникновению звука . Шум, возникающий при этом течении используется для диагностики, он прослушивается на плечевой артерии , при измерении АД , в норме такое течение крови в аорте.

Основные структурные факторы, нарушающие

линейную зависимость скорости кровотока от

давления:

А.Л.Чижевский: Эритроциты в кровеносных сосудах движутся не беспорядочно, а слипаются в “монетные столбики”.

В более широких сосудах концы каждого столбика соединяются друг с другом, образуя кольца, напоминающие связки баранок, нанизанные на ось кровеносного сосуда.

Образование упорядоченных групп заметно снижает гидродинамические потери

Число Рейнольдса – безразмерная величина , от которой зависит характер течения

Р - плотность среды

v- характерная скорость r-диаметр

η - вязкость среды

для каждого вида течения существует критическое число райдера, которое как принято считать, определяет переход ламинарного течения к турбулентному.

при Re <Reкр – течение происходит в в ламинарном режиме , Re >Reкр-возможно возникновения турбулентности .

49. Легочные объемы и емкости. Биомеханика легких. Механизм вдоха и выдоха. Транспульмональное давление.

Объемы и емкости легкого анализируются с помощью спирометрии. Испытуемый через расходомер вдыхает или выдыхает воздух, величина которого и регистрируется. ДО(дых.объем) - объём воздуха, поступающий в легкие за один вдох при спокойном дыхании (12-17раз в минуту) и равен у человека500-600мл воздуха; Резервный объём вдоха (дополнительный воздух) — объём воздуха, который можно

вдохнуть при максимальном вдохе после обычного вдоха.Равен у человека1000-1500мл воздуха.

Резервный объём выдоха (резервный воздух) - объём воздуха, который можно выдохнуть при максимальном выдохе после обычного выдоха.Равен у человека1000-1500мл воздуха. Эти три объема составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ).

Емкость вдоха - фактическая сумма дыхательного объёма и резервного объёма вдоха.

Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕ) – объем воздуха, остающийся в легких после спокойного выдоха, сумма резервного объема выдоха и остаточного объема. Регистрируется размахом амплитуды максимального вдоха и выдоха (у человека равна 3000-4500мл воздуха). Ее оценка имеет важное диагностическое значение и сравнивается с помощью таблиц с нормальными показателями, меняющимися в зависимости от роста веса, пола, возраста.

Влегких после самого глубокого выдоха остается остаточный объем (ОО) величиной500800мл. Вместе с ЖЕЛ ОО составляет общую емкость легких (ОЕЛ - объем воздуха в легких на высоте максимального вдоха.).

Всвою очередь: объем выдоха складывается из суммы резервного объема выдоха и дыхательного объема; объем вдоха складывается из суммы резервного объема вдоха идыхательного объема.

Очень важное диагностическое значение имеет такой показатель, как форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) – величина объема воздуха, проходящего через дыхательные пути за 1 сек. В норме показатель ФЖЕЛ должен составлять 80-90%от ЖЕЛ. Обструктивные изменения дыхательных путей, например, при бронхите, приводят к его

снижению, тогда как остальные показатели могут быть без изменений. Деструктивные изменения легких, касающиеся всей легочной ткани, сопровождаются

одномоментным снижением всех объемов и емкостей легких, тогда как ФЖЭЛ может не изменяться.

Биомеханика легких.

Механизм вдоха и выдоха:

Легочная ткань находится внутри грудной клетки, и отделена от нее межплевральным пространством. В этом пространстве давление ниже атмосферного.

При вдохе начинается сокращение межреберных наружных мышц, отводящих грудную клетку вниз и наружу. Легкие увеличивается и давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает внутрь.

При выдохе происходит расслабление мышц, спадание грудной клетки, уменьшение её обьема и превышение внутрилегочного давления над атмосферным. ТРАНСПУЛЬМОНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ вызывает деформацию легочной ткани. Ртранс=Ральв-Рплев

Разница между альвеолярным и плевральным давлением, отражающая

величину эластической тяги легких,

называется транспульмональнм давлением. Благодаря этому на всем протяжении дыхательных путей давление внутри выше, чем снаружи. В норме объем легких уменьшается по мере снижения транспульмонального давления. При обструктивных нарушениях уменьшение транспульмонального давления приводит к раннему закрытию дыхательных путей, и количество выдыхаемого воздуха уменьшается.

50.Эластическая тяга легких и факторы, ее определяющие. Р – V диаграмма. Роль сурфактанта.

Эластическая тяга легких зависит от упругих сил и сил поверхностного натяжения. Упругость обусловлена преимущественно эластическими волокнами, которые способны растягиваться, и уложженными волнообразно коллагеновыми волокнами, которые при увелечении объема распрямляются, но не растягиваются.

Роль сурфактанта в эластическом сопротивлении дыханию. Тем не менее, зависимость Р от V не линейная, как должно быть по закону Гука. Причина в том, что в альвеолярной жидкости присутствует сурфактант– вещество, способное уменьшить поверхностную энергию. Он стремятся на поверхность, образуя поверхностную пленку и, поэтому относится к ПАВ. Сурфактант состоит из липидов (до 90% лецитина) и белков и секретируется гранулярными альвеоцитами. Альвеолу можно представить в виде полусферы, образованной упругой пленкой. При этом давление Р, требуемое для раздувания ее стенки до определенного объема, будет зависеть от радиуса кривизны поверхности (r) и величины поверхностного натяжения(σ). Данные значения связаны с уравнением Лапласа:

P= 2σ/ r

Чем меньше радиус альвеолы, тем более высокое давление требуется для предотвращения ее полного коллапса.

При сжатии или растяжении альвеол величина поверхностного монослоя изменяется. В зависимости от этого варьирует и поверхностное натяжение. Чем больше сжимается пленка (повышается концентрация молекул в расчете на единицу площади поверхности), тем больше падает поверхностное натяжение (σм), тем выше становится поверхностное давление.

Находящейся на поверхности альвеол монослой сурфоктанта, при вдохе сокращает свою поверхность. Поверхностное давление в монослое нарастает и препятствует спаданию альвеол даже при глубоком выдохе. Иногда у новорожденных в легких имеет место недостаточность продукции сурфоктанта и тогда развивается картина легочной недостаточности. Видимо, именно вклад поверхностно активных свойств сурфоктанта превращает зависимость Р от V в петлю гистерезиса. Во всяком случае, заполнение легких жидкостью (удаление поверхностно-активныхсвойств сурфоктанта) эту петлю резко изменяет.

51. Основное уравнение дыхания.

Основное уравнение биомеханики дыхания - уравнение Родера.

Согласно уравнению Родера, изменение давления в зависимости от объема P(V) в процессе дыхания складывается из нескольких компонент:

1.Эластическое сопротивление дыханию – f1(V).

2.Неэластическое сопротивление дыханию – f2(VI).

3.Инерционная компонента – f3(VII).

P(V) = f1(V) + f2(VI) + f3(VII)

1.Эластическая компонента. отображает закон Гука:

P(V) = f1(V)= (1/С)*V

Необходимо учитывать вклад в эластичность (упругость) как грудной клетки (СТ), так и ткани легкого(СL):

P(V) = f1(V)= (1/С)*V = (1/CL+1/CT)*V

Растяжимость, как грудной клетки, так и ткани легкого сравнима: СТ = СL = 0,2 л/см вод. ст.

2.Неэластическая компонента.

динамическая (скоростная) характеристика f1(VI)= k1VI+k2(VI)2

3. Инерционная компонента дыхания.

характеризует влияние инерционных свойств ткани легких (I) на процесс дыхания. Отражает зависимость от ускорения (вторая производная скорости) изменения объема дыхания.

f3(VII)= IVII

Вклад инерционной компоненты дыхания в общее уравнение Родера меньше всего и часто им пренебрегают при различных расчетах.

Работа дыхания.

Вдох: работа дыхания, в основном, тратится на преодоление эластического сопротивления легочной ткани и резистивного сопротивления дыхательных путей, при этом около 50 % затраченной энергии накапливается в упругих структурах легких. Выдох: накопленная потенциальная энергия высвобождается, что позволяет преодолевать экспираторное сопротивление дыхательных путей.

52. Закон «специфических энергий» Мюллера – Белла. Абсолютный и дифференциальный пороги. Закон Вебера – Фехнера. Уравнение Стивенса.

Закон «специфических энергий» Мюллера – Белла:

Одно и то же раздражение, действуя на различные органы чувств, вызывает ощущения различного качества. Но разные раздражители, действуя на один и тот же орган чувств, вызывают одинаковые ощущения.

Таким образом, любой раздражитель может вызывать ответ анализатора, но все упирается в уровень адекватности воздействующего стимула.

Абсолютный порог – минимальная величина раздражителя, достаточная для ответной реакции анализатора.

ПОРОГ определяет возбудимость (величина, обратная АП): E= 1/J E – возбудимость

J — порог

Дифференциальный порог — отношение минимально воспринимаемого прироста стимула к исходной величине.

Эта величина постоянная: I/I= const

Закон Вебера – Фехнера:

ОЩУЩЕНИЕ изменяется пропорционально логарифму раздражителя. Закон справедлив для любых раздражителей.

Уравнение Стивенса.

Интенсивность ощущения описывается степенной функцией.

I= k(S-S0)n

lgI= lgk+nlg(S-S0)n

I – интенсивность ощущения S0 - порог

n (0,33-3,5) варьирует от одной модальности к другой, определяется углом наклона α.

(модальность — качество ощущений, возникающих под действием определенных раздражителей).

53. Функции наружного уха. Функции среднего уха. Трансформация звуковых колебаний воздуха в колебания жидкости. Механизмы усиления звука. Защитная функция среднего уха.

Наружное ухо представлено ушной раковиной, форма которой приспособлена для улавливания звуковых сигналов и передачи их на барабанную перепонку среднего уха. Функции наружного уха: эстетическая, защитная, акустическая.

Среднее ухо состоит из барабанной перепонки, евстахиевой трубы, комплекса косточек (молоточка, наковальни, стремечка) и овального окна.

Среднее ухо ограничено от наружного барабанной перепонкой, а от внутреннего — овальным окном, закрытым мембраной от жидкости эндолимфы. К барабанной перепонке прикреплен молоточек, который ее колебания передает на наковальню и далее на стремечко, прикрепленное к овальному окну => среднее ухо обесечивает преобразование и усиление воздушных колебаний барабанной перепонки в колебания жидкости внутреннего уха.

Функции среднего уха: трансформация звуковых колебаний, усиление звука, защитная роль.

Защитная роль среднего уха:

Есть два типа колебания стремечка. Вращение вокруг вертикальной оси (слабая, средняя сила звука) и вращение стремечка вокруг горизонтальной оси (громкий звук). Механизмы усиления звука:

-площадь барабанной перепонки больше площади овального окна в 14-18 раз (1 механизм), -косточки соединены как рычаг.

54.Теории кодирования частоты звука в улитке.

1. Резонансная теория Г.Гельмгольца:

основная мембрана состоит из множества натянутых струн, настроенных в резонанс к определенным частотам.

2. Телефонная теория Э, Резерфорда:

основная мембрана — жёсткая пластинка. Постоянный ток заставляет всю мембрану колебаться в фазе

3. Теория бегущей волны Г. Бекеши:

звуки разной частоты заставляют колебаться разные участки мембраны. Звуки высокой частоты колеблят начальный (узкий) участок мембраны у овального окна — он более жёсткий. С уменьшением частоты происходит смещениеколебания в глубь месбраны (на звуки низкой частоты отвечает вся мембрана).

Иными словами, когда прикладывается давление, улиточный ход прогибается в барабанный ход и создается волна на базилярной мембране.

55. Кортиев орган, механизм трансдукции, осуществляемый волосковыми клетками. Роль механочувствительных ионных каналов.

В средней части внутреннего уха находится улитка — кортиев орган, с рецепторным аппаратом — волосковыми клетками, расположенными между основной и покровной мембранами. Их особенностью является наличие одного длинного волоска и нескольких рядов ворсинок.

Различают несколько видов волосковых клеток:

1.Внутренние ВК расположены у внутренней костной стенки в виде одного ряда из 3500 клеток.

2.Наружные ВК расположены ближе к наружной костной стенке в виде 3х рядов из 24000 клеток.

Чем выше электрический резонанс, тем больше механическое движение, что ведет к увеличению натяжения между стереоцилиями и текториальной мембраной. В свою очередь, это приводит к повышению вероятности открытого состояния механочувствительных каналов стереоцилий.

Молекулярные механизмы трансдукции звука:

1.Волоски рецепторной волосковой клетки отгибаются в сторону, когда упираются в покровную мембрану, поднимаясь к ней вместе с базальной мембраной.

2.Из-за этого растягивается клеточная мембрана волоска, и в ней открываются ионные каналы для натрия (Na+). Это механочувствительные ионные каналы (стретч-каналы),

открываемые напрямую растяжением клеточной мембраны.

3.Ионы Nа+ через открывшиеся для них каналы устремляются внутрь клетки.

4.Они приносят с собой положительные электрические заряды (+) и вызывают уменьшение электроотрицательности внутри клетки. Это — процесс деполяризации. Электроотрицательность рецепторных волосковых клеток уменьшается, поляризация мембраны снижается, и это означает, что рецепторные клетки переходят в возбуждённое состояние.

5.В ответ на деполяризацию открываются уже другие каналы -потенциал-управляемые

ионные каналы для Ca2+.

6. Поскольку Cа2+ - это не только ион, но и биологически активное вещество, вторичный мессенджер, он связывается со специальным белком и побуждает пузырьки с медиатором двигаться к мембране и выбрасывать медиатор наружу. Без кальция ничего бы не вышло: медиатор не выделился бы.

7. Из рецепторной клетки под действием вошедшего в неё кальция начинает выделяться нейромедиатор, передающий возбуждение на связанный с рецепторной волосковой клеткой биполярный нейрон, заставляя того породить нервный импульс.

Вся эта логическая цепочка рецепции звука такова:

-чем сильнее был звук, тем сильнее колебалась базальная мембрана с волосковыми клетками на ней,

-чем сильнее она колебалась, тем сильнее отогнулись волоски на рецепторных клетках,

-чем сильнее отогнулись волоски, тем сильнее получилась деполяризация,

-чем сильнее была деполяризация, тем больше вошло в клетку кальция через открытые ей кальциевые каналы,

-чем больше вошло ионов кальция, тем больше выделилось нейромедиатора из слуховой рецепторной клетки.

Таким образом, сила звука воплощается в количестве нейромедиатора, выделенного волосковыми рецепторными клетками.

56. Электрические потенциалы улитки. Микрофонный потенциал, эндокохлеарный потенциал и их взаимосвязь.

Эндолимфа за счёт секреции сосудистой полоски имеет избыточную, по сравнению с перилимфой, [K+]. Потому ее пространство заряжено положительно (+80мВ) относительно перилимфы. Потенциал покоя волосковых клеток (-40 мВ) во время воздействия колебаний покровной и базальных мембран, вызванных лимфой, изменяется незначительно (рецепторный потенциал 1-3 мВ). Эндокохлеарный потенциал создается за счет функционирования сосудистой полоски и обусловлен определенным уровнем окислительно-восстановительных реакций. Он является источником энергии для процесса

преобразования воздействующего раздражителя в нервный импульс. Разрушение сосудистой полоски и гипоксия приводят к исчезновению эндокохлеарного потенциала. Но если попытаться зарегистрировать эндокохлеарный потенциал относительно среднего уха, его величина составит 140мВ и будет изменяться в соответствии с частотой воздействующей звуковой волны, что позволило назвать его микрофонным потенциалом.

Признаки МФ: -Не имеет порога;

-Параметры МФ соответствуют параметрам стимула; -Латентный период отсутствует, синхронен звуковому сигналу; -Нет рефрактерного периода; -Не подвержен утомлению;

Максимальная амплитуда МФ находится в разных участках улитки и зависит от частоты стимула, как и максимумы бегущей механической волны.

Рецепторный потенциалволосковых клеток модулирует изменения микрофонного потенциала и образующийся в результате суммационный потенциал воспринимается нейронами 1го порядка, которые далее передают информацию в ЦНС.

57. Оптическая система глаза. Аккомодация. Формирование изображения на сетчатке. Фоторецепторы, их строение.

Оптическая система глаза: глазное яблоко, роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

Их функция — с наименьшими потерями передать на сетчатку уменьшенное перевернутое изображение, обеспечивается близкими величинами коэффициента преломления всех этих структур(1,3).

Характеристика хрусталика: -двояковыпуклая линза,

-прозрачный и бесцветный,

-находится в прозрачной капсуле,

-его волокна образованы белком кристаллином. Водянистая влага близка по составу к плазме крови.

СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО — прозрачное аморфное вещество, основными компонентами которого являются белок витрин и гиалуроновая кислота.

КАПСУЛА ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА.

БЕЛОЧНАЯ ОБОЛОЧКА: СКЛЕРА + РОГОВИЦА СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА: СОБСТВЕННО СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА + РЕСНИЧНОЕ ТЕЛО +РАДУЖНАЯ ОБОЛОЧКА СЕТЧАТКА: ПИГМЕНТНЫЙ СЛОЙ + НЕРВНЫЙ СЛОЙ

Фокусировка на глазном дне изображения вне зависимости от удаленности предмета — аккомодация- обеспечивается хрусталиком, который меняет свою кривизну под влиянием напряжения специальных мыщц. Нарушение этого процесса ведет к близорукости или дальнозоркости.

Основными светочувствительными элементами (рецепторами) являются два вида клеток: -палочки (120млн) и колбочки (7 млн). Они распределены в сетчатке неравномерно.

Центральная ямка сетчатки содержит только колбочки. По направлению к периферии сетчатки их число уменьшается, а число палочек возрастает. Каждый фоторецептор - палочка или колбочка - состоит из чувствительного к действию света наружного сегмента, содержащего зрительный пигмент, и внутреннего сегмента, который содержит ядро и митохондрии, обеспечивающие энергетические процессы в фоторецепторной клетке. Наружный сегмент - светочувствительный участок, где световая энергия преобразуется в рецепторный потенциал. Наружный сегмент заполнен мембранными дисками, образованными плазматической мембраной. В палочках, в каждом наружном сегменте,