1. Ортостатична проба.

Регуляторні гемодинамічні реакції на переміну положення тіла досліджують шляхом вимірювання частоти серцевих скорочень та артеріального тиску через певні проміжки часу після переходу людини з горизонтального положення у вертикальне. Критерієм для оцінки результатів ортостатичної проби служить АТ_Д.

Гемодинамічну реакцію вважають нормальною, якщо через 10 хв після переходу людини у вертикальне положення АТ_Д знижується не більше як на 5 мм.рт.ст., а АТ_С змінюється в межах ±5%. ЧСС в середньому збільшується на 30%, а СОК зменшується на 40%.

При гіпердіастолічній ортостатичній гіпотензії (80-85% ycix патологічних відхилень) АТ_Д підвищується більш як на 5 мм.рт.ст., а АТ_С знижується на ще більшу величину. Спостерігається значне збільшення ЧСС та зменшення СОК. Підвищення АТ_Д (обумовлене вираженим звуженням резистивних судин) та ЧСС при такому типі реакції пов'язані зi значною активацією симпатичної нервової системи.

У випадку гіподіастолічної ортостатичної гіпотензії знижується як АТ_С так i АТ_Д; АТ_П змінюється незначно, ЧСС майже не збільшується, СОК зменшується помірно. Зміни артеріального тиску та частоти серцевих скорочень при такому типі реакції обумовлені слабо вираженим підвищенням тонусу симпатичної нервової системи.

2. Проба з фізичним навантаженням.

У досліджуваного в положенні сидячи після 3-5 хв відпочинку вимірюють частоту пульсу та артеріальний тиск. При проведенні проби з фізичним навантаженням досліджуваному пропонують виконати 20 присідань за 30 сек. Після цього у нього в положенні сидячи вимірюють кров'яний тиск та визначають частоту пульсу на початку кожної з 5 хв дослідження.

Функціональний стан серцево-судинної системи оцінюють за наступними параметрами. В нормі після 20 присідань ЧСС повинна збільшитись на 6-8 уд за 10 сек (у тренованих людей - на 1-2 уд). Якщо ЧСС збільшується більше 8 ударів за 10 сек, говорять про патологічну реакцію серцево-судинної системи на запропоноване фізичне навантаження. Нормал1защя ЧСС має спостерігатись протягом 2-oї хвилини. Паралельно нормалізується i кров'яний тиск. Оцінку реакції серцево-судинної системи слід проводити за схемою Летунова:

1. Нормотонічний тип реакції. Спостерігається у здорових нетренованих людей, а також у спортсменів в стані високої тренованості. При даному типі реакції спостерігається збільшення ЧСС не більше як на 8 ударів за 10 сек. Підвищується АТ_С АТ_Д - знижується або не змінюється, АТ_П при цьому підвищується. Час відновлення частоти серцевих скорочень та артеріального тиску не перевищує 3 хв.

2. Гіпертонічний тип реакції. Характерний для гіпертоніків та людей похилого віку, що страждають атеросклерозом; спостерігається у молодих спортсменів внаслідок форсованих тренувань з великими навантаженнями, Функціональна проба викликає значне прискорення пульсу, значне підвищення АТ_С (до 180-200 мм.рт.ст.). АТ_Д не змінюється або дещо підвищується. Пульсовий тиск зростає за рахунок значного підвищення максимального тиску.

3. Астенічний тип реакції. Спостерігається при недостатніх функціональних можливостях серця (перенапруження або ураження міокарда). Після навантаження значно прискорюється пульс, незначно підвищується АТ_С (іноді він не змінюється або навіть знижується), підвищується АТ_Д та зменшується АТ_П. У таких випадках відновлення частоти серцевих скорочень та артеріального тиску відбувається повільно.

4. Дістонічний тип реакції. Спостер1гаеться при вегето-судинних порушеннях, неврозах, а також у спортсменів в стані перетренованості Даний тип реакції характеризується значним прискоренням пульсу, значним підвищенням АТ_С (іноді до 200-220 мм.рт.ст.) при падінні АТ_Д до нуля (феномен безкінечного тону). Час відновлення частоти серцевих скорочень та артеріального тиску уповільнений.

Методика проведення роботи

1. Ортостатична проба.Оформити протокол. Результати досліду занести до таблиці (табл. 9.1). На основі аналізу отриманих даних зробити висновок про характер реакції серцево-судинної системи досліджуваного на ортостатичну пробу.

Таблиця 9.1 Показники гемо- та кардіодинаміки при проведенні ортостатичної проби.

Показники гемо- та кардіодинаміки	В положенні лежачи	В положенні стоячи
АТС, мм.рт.ст.
АТД, мм.рт.ст.
АТП мм.рт.ст.
АТсер, мм.рт.ст.
ЧСС, уд/хв
СОК, мл
ХОК, л/хв

2. Проба з фізичним навантаженням.Оформити протокол. Результати досліду занести до таблиці (табл. 9.2). На основі аналізу отриманих даних зробити висновок про характер реакції серцево-судинної системи досліджуваного на пробу з фізичним навантаженням.

Таблиця 9.2 Показники гемодинаміки при виконанні проби з фізичним навантаженням.

Показники гемо- та кардіодинаміки	Спокій	Після фізичного навантаження
		1 хв	2хв	Зхв	4хв	5хв
АТС, мм.рт.ст.
АТд, мм.рт.ст.
АТП,мм.рт.ст.
АТсер, мм.рт.ст.
ЧСС, уд/хв
СОК, мл
ХОК, л/хв

Контрольні питання

1. Поняття про функціональні проби серцево-судинної системи.

2. Види функціональних проб та умови їх виконання.

3. Типи реакції серцево-судинної системи на ортостатичну пробу.

4. Типи реакції серцево-судинної системи на пробу з фізичним навантаженням

5. Чим можна пояснити різке підвищення або зниження артеріального тиску при виконанні функціональних проб?

Лабораторна робота № 22

Тема: Дослідження зовнішнього дихання людини методами cпipoметрії та спірографії.

Мета: Ознайомитись з методиками визначення показників зовнішнього дихання людини та обчислити їx теоретичні (належні) фізіологічні величини.

Питання для самопідготовки

1. Сутність та значення дихання. Система органів дихання людини.

2. Механізм вдиху та видиху.

3. Показники зовнішнього дихання. Методи їx дослідження та значення для оцінки дихальної функції.

4. Газообмін у легенях.

5. Транспорт газів кров'ю.

6. Обмін газів у тканинах.

Короткі теоретичні відомості

Дихання – фізіологічна функція, що забезпечує газообмін (О₂ і СО₂) між оточуючим середовищем і організмом у відповідності до його метаболічних потреб.

Дихання протікає в декілька етапів:

1) зовнішнє дихання – обмін О₂ і СО₂ між зовнішнім середовищем і кров'ю легеневих капілярів. В свою чергу зовнішнє дихання можна розподілити на два процеси: а) газообмін між зовнішнім середовищем і альвеолами легень, що позначається як «легенева вентиляція»; б) газообмін між альвеолярним повітрям і кров'ю легеневих капілярів;

2) транспорт О₂ і СО₂ кров'ю;

3) обмін О₂ і СО₂ між кров'ю і клітинами організму;

4) тканинне дихання.

Дихання здійснює перенос О₂ з атмосферного повітря до клітин організму, а в зворотному напрямку здійснює видалення СО₂, який є найважливішим продуктом метаболізму клітин.

Транспорт О₂ і СО₂ в організмі людини і тварин на значні відстані, наприклад, в межах повітряносних шляхів, легень і в системі кровообігу, здійснюється конвекційно.

Переніс О₂ і СО₂ на незначні відстані, наприклад, між альвеолярним повітрям і кров'ю, а також між кров'ю і клітинами тканин організму здійснюється шляхом дифузії. За законом осмосу і за градієнтом концентрації кожна зі стадій дихальної функції у відповідності до метаболічних потреб клітин організму регулюється нервовими і гуморальними механізмами.

Зовнішнє дихання здійснюється завдяки змінам об’єму грудної клітини і супроводжуючим змінам об’єму легень.

Об’єм грудної клітини збільшується під час вдиху, або інспірації, і зменшується під час видиху, або експірації. Ці дихальні рухи забезпечують легеневу вентиляцію.

В дихальних рухах беруть участь три анатомо-функціональних утворення: 1) дихальні шляхи, які за своїми властивостями є злегка розтяжними, стискуваними і створюють потік повітря, особливо в центральній зоні; 2) еластична і розтяжна легенева тканина; 3) грудна клітина, що складається з пасивної кістково-хрящової основи, яка об’єднана сполучнотканинними зв’язками і дихальними м'язами. Грудна клітина відносно ригідна на рівні ребер і рухома на рівні діафрагми.

Відомі два біомеханізми, які змінюють об’єм грудної клітини: підняття і опускання ребер і рухи куполу діафрагми; обидва біомеханізми здійснюються дихальними м'язами. Дихальні м'язи поділяють на інспіраторні (вдих) і експіраторні (видих).

1. Дихальний об'єм (ДО) - об'єм повітря, який людина вдихає або видихає при спокійному диханні.

2. Резервний об'єм вдиху (РОВд) - максимальний об'єм повітря, який можна вдихнути додатково після спокійного вдиху.

3. Резервний об'єм видиху (РОВид) - максимальний об'єм повітря, який можна видихнути додатково після спокійного видиху.

4. Життєва емкість легенів (ЖЄЛ) - максимальний об'єм повітря, який можна видихнути пімля максимального вдиху.

ЖЄЛ=ДО+РОВд+РОВид

Належну життєву емкість легенів (НЖЄЛ) розраховують за формулами:

для чоловіків: НЖЄЛ,л=(зріст,см х0,052)-(вік х 0,22)-3,60;

для жінок: НЖЄЛ,л=(зріст,смх0,04)-(вік х 0,018)-2,68.

Обчислену належну величину ЖЄЛ приймають за 100%, а фактичну, одержану під час дocлiджeння (ФЖЄЛ), виражають у процентах до належної. Відхилення ФЖЄЛ від НЖЄЛ у здорових людей, як правило, не перевищує ±10-15%. У спортсменів ФЖЄЛ більша за належну.

5. Залишковий об'єм (ЗО) - об'єм повітря в легенях, після максимального видиху. Вважають, що в нормі залишковий об'єм становить 25-30% від величини ЖЄЛ.

6. Функціональна залишкова емкість (ФЗЄ) - об'єм повітря в легенях, що залишається після спокійного видиху. Вона дорівнює сумі залишкового i резервного об'ємів. ФЗЄ=ЗО+РОВид.

7.Загальна ємкість лeгeнiв (3ЄЛ) - об'єм повітря в легенях після максимального вдиху визначається сумою величин ЖЄЛ i ЗО:

ЗЄЛ=ЖЄЛ+ЗО

8. Хвилинний об'єм дихання (ХОД) - об'єм повітря, який проходить через легені за 1 хв. Його розраховують, підсумовуючи дихальні об'єми (ДО) за 1 хв спокійного дихання, або спрощено:

ХОДмл/хв=ЧДхДО,

де ЧД - число дихальних pyxiв за 1 хв (частота дихання), ДО - дихалъний об'єм, мл.

Величина ХОД залежить від ряду факторів: фізичного навантаження, вмісту CO_2,, нестачі О₂ у повітрі, що вдихається. Збільшення легеневої вентиляції спостерігається при підвищеній потребі організму в кисні i може відбуватися шляхом поглиблення дихання та збільшення його частоти.

9. Максимальна вентиляція легенів (МВЛ) - об'єм повітря, який може пройти через дихальну систему протягом 1 хв при максимально інтенсивному диханні. Досліджуваний повинен дихати якомога глибше та частіше. Величина МВЛ значною мірою залежить від індивідуалъних властивостей досліджуваного i тому її слід виражати не лише в абсолютних цифрах (л/хв), а й у процентах до належної величини. Належна величина МВЛ (НМВЛ) розраховується за формулою:

НМВЛ=0,5НЖЄЛх35,

де НЖЄЛ - належна величина життєвої емкості легенів, 35 - максимальна частота дихання здорової людини.

10. Резерв вентиляції (РВ) розраховують за різницею між МВЛ i ХОД.

РВ=МВЛ-ХОД

11. Альвеолярна вентиляція легенів (АВЛ) - об'єм вдихуваного повітря, який надходить до альвеол за 1 хв. Для визначення треба знати дихальний об'єм, величину "мертвого простору" i частоту дихання. "Мертвий npocтip" - це простip повітроносних шляхів, у яких не відбувається газообмін. Величина його в середньому 150 мл.

АВЛ=(ДО-МП)хЧД.

12. Коефіцієнт вентиляції легенів (КВЛ) - це відношення об'єму повітря, що надійшло в легені при вдиху, до об'єму повітря, який вже знаходився в цей час у легенях. КВЛ показує, яка частина альвеолярного повітря поновлюється (вентилюється) за один дихальний період. Обчислюється за формулою:

КВЛ=(ДО-МП)/(ЗО+РОВид).

13. Життєвий показник (ЖП) - відношення ЖЄЛ до маси тіла. Обчислюється за формулою: ЖП= ЖЄЛ, мл/маса, кг.

Спірометрія.

Для визначення хвилинного об'єму дихання (ХОД) досліджуваний робить декілька вдихів та видихів, a потім, взявши до рота мудштук спірометра, продовжує спокійно дихати в прилад протягом 1 xв, підраховуючи кількість видихів (ЧД). Показання спірометра в кінці досліду вказують на величину ХОД. Для визначення дихального об'єму (ДО) отриманий результат ділять на кількість дихальних рухів.

Досліджуваний після максимального вдиху робить максимальний видих у спірометр. По шкалі спірометра визначають ЖЄЛ. Точність буде вище, якщо вимірювання зробити кілька разів (за основу беруть максимальне значення). При багаторазових вимірюваннях необхідно щоразу встановлювати шкалу спірометра у вихідне положення.

Для визначення резервного об'єму видиху (РОВид) досліджуваний після чергового спокійного видиху робить максимальний видих у спірометр. По шкалі визначають РОВид. Повторюють вимірювання i обчислюють середню величину показника. В подальшому обчислюють величину резервного об'єму вдиху (РОВд) за формулою:

РОВд,л=ЖЄЛ,л-(ДО,л+РОВид,л)

Для графічної реєстрації показників зовнішнього дихання використовують спірограф. Елементарна спірограма має такий вигляд:

Рис. 12.1 Спірограма (схема).

РОВд – резервний об’єм вдиху, ДО – дихальний об’єм, - життєва ємність легенів, РОВид – резервний об’єм видиху.

Готують спірограф до роботи згідно інструкції. Мундштук cпipoграфа протирають змоченою спиртом ватою. Для виключення носового дихання досліджуваному на ніс накладають спеціальний зажим, після чого він спокійно дихає у спірограф. Включають стрічкопротяжний механізм спірографа та лічильник часу.

Після реєстрації звичайних дихальних рухів досліджуваному пропонують виконати: а) після спокійного видиху - максимально можливий додатковий видих (з метою визначення РОВид); б) після спокійного вдиху - максимально можливий додатковий вдих (з метою визначення РОВд); в) після максимального вдиху максимально можливий видих для визначення ЖЄЛ.

Для визначення всіх зазначених об'ємів на cпiporpaмi відмічають висоту зубців, що відповідають конкретному параметру в мм i розрахунок проводять за формулою:

N₁ = N₀ x k,

де N₁ - значення показника в мл, N₀ - висота зубця показника, що визначається в мм, k - калібровочний коефіцієнт, що визначається за паспортом спірографа.

Наприклад: за спірограмою встановили, що висота зубців, які відповідають величині ДО, складає 15 мм. Калібровочний коефіцієнт (k), приміром, дорівнює 40 мл/мм (це свідчить про те, що зміщення кривої на 1 мм відповідає 40 мл об'єму). Тоді ДО=15мм х 40мл/мм=600мл.

Аналогічним чином визначають всі інші параметри.

Частоту дихання (ЧД) визначають підраховуючи на спірограмі кількість дихальних pyxiв за 1 хв.

Для визначення максимальної вентиляції легенів (МВЛ) досліджуваному пропонують дихати в дихальну систему спірографа з максимальною глибиною та частотою протягом 1 хв. Величину МВЛ визначають за шкалою спірографа.

Методика проведення роботи

Завдання 1. Спірометрія.

Зареєструвати показники зовнішнього дихання в положенні стоячи, лежачи, а також після фізичного навантаження. Оформити протокол досліду, розрахувати показники ЗО, Ф3Є, РВ, АВЛ, КВЛ, ЖП, як це вказано в завдані 1. Записати одержані результати до таблиці (табл. 10.1). Порівняти показники зовнішнього дихання, отримані при вимірюванні в різному положенні тіла та функціональній активності. Зробити висновки.

Таблиця 12.1 Показники зовнішнього дихання при різному положенні тіла та функціональній активності організму.

Показники зовнішнього дихання	Норма	Фактична величина
		в положенні лежачи	в положенні стоячи	Після фізичного навантаження
ЧД, вид/хв.
ДО, мл
ХОД, л/хв
АВЛ, л/хв
РОВд, л
РОВид, л
ЖЄЛ, л
ЖП, мл/кг
КВЛ
ЗО, л
ФЗЄ, л
ЗЄЛ, л

Завдання 2. Спірографія.

Записати спірограму та визначити МВЛ в стані спокою i після фізичного навантаження. Оформити протокол досліду, розрахувати показники ЗО, Ф3Є, РВ, АВЛ, КВЛ, ЖП, як це вказано в завданні 1. Записати одержані результати до таблиці (табл. 12.2). Порівняти дані, одержані у стані спокою та після фізичного навантаження. Зробити висновки.

Таблиця 12.2 Показники зовнішнього дихання при різній функціональній активності організму.

Показники зовнішнього дихання	Норма	Фактична величина
		В стані спокою	після фізичного навантаження
ЧД, вид/хв.
ДО, мл
ХОД, л/хв.
АВЛ, л/хв.
РОВд, л
РОВид, л
ЖЄЛ, л
ЖП, мл/кг
КВЛ
ЗО, л
ФЗЄ, л
ЗЄЛ, л
МВЛ, л/хв.

Контрольні питання

1. Назвіть i охарактеризуйте показники, що використовуються для оцінки зовнішнього дихання.

2. Як виміряти ЖЄЛ, ДО, РОВд, РОВид?

3. Поясніть залежність показників зовнішнього дихання від положення тіла i функціонального стану організму.

4. Як визначити частоту дихання за спірограмою?

5. Методика визначення МВЛ та фізіологічна суть показника.

6. Особливості показників зовнішнього дихання у спортсменів.

Лабораторна робота № 23

Тема: Регуляція дихання.

Мета: Вивчити тривалість затримки дихання i проаналізувати механізми регуляції, що забезпечують затримку дихання різної тривалості у людини.

Питання для самопідготовки

1. Нервова та гуморальна регуляція дихання.

1. Сучасне уявлення про структуру дихального центру, його локалізацію та зв'язок з дихальною мускулатурою.

2. Залежність діяльності дихального центру i вентиляції легенів від напруги СО₂ в крові.

2. Шляхи впливу CO₂ i нестачі О₂ на діяльність дихального центру.

3. Механізм виникнення першого вдиху новонародженого.

4. Захисні рефлекси дихального апарату, їхній механізм.

3. Особливості дихання в умовах високогір’я, фізичного навантаження.

5. Гіпоксія та гіпербарична оксігенезація.

Короткі теоретичні відомості

Основна функція дихальної системи полягає в забезпеченні газообміну О₂ і СО₂ між оточуючим середовищем і організмом у відповідності з його метаболічними потребами. В цілому цю функцію виконують регулює сітка багато чисельних нейронів ЦНС, які пов’язані з дихальним центром довгастого мозку.

Під дихальним центром слід розуміти сукупність нейронів специфічних (дихальних) ядер довгастого мозку, здатних генерувати дихальний ритм.

В нормальних (фізіологічних) умовах дихальний центр отримує аферентні сигнали від периферичних і центральних хеморецепторів, що сигналізують відповідно про парціальний тиск О₂ в крові і концентрації Н⁺ у позаклітинній рідині мозку. В період неспання діяльність дихального центру регулюється додатковими сигналами, що походять з різних структур ЦНС. У людини це, наприклад, структури, що забезпечують мовлення. Мовлення (спів) може в значній мірі відхилити від нормального рівень газів крові, навіть знизити реакцію дихального центру на гіпоксію або гіперкапнію. Аферентні сигнали від хеморецепторів тісно взаємодіють с іншими аферентними стимулами дихального центру, але врешті решт хімічний, або гуморальний, контроль дихання завжди домінує над нейрогенним. Наприклад, людина довільно не може нескінченно довго затримувати дихання через наростаючі під час затримки дихання гіпоксії і гіперкапнії.

Дихальний центр виконує дві основні функції в системі дихання: моторну, або рухову, яка проявляється у вигляді скорочення дихальних м'язів, і гомеостатичну, пов’язану зі зміною характеру дихання при зсувах вмісту О₂ і СО₂ у внутрішньому середовищі організму.

Рухова функція дихального центру полягає в генерації дихального ритму і його паттерну. Під генерацією дихального ритму розуміють генерацію дихальним центром вдиху і його припинення (перехід в експірацію). Під паттерном дихання слід розуміти тривалість вдиху і видиху, величину дихального об’єму, хвилинного об’єму дихання. Моторна функція дихального центру адаптує дихання до метаболічних потреб організму, пристосовує дихання в поведінкових реакція (поза, біг і інш.), а також здійснює інтеграцію дихання з іншими функціями ЦНС.

Гомеостатична функція дихального центру підтримує нормальні величини дихальних газів (О₂, СО₂ і рН в крові і позаклітинній рідині мозку), регулює дихання при зміні температури тіла, адаптує дихальну функцію до умов зміненого газового середовища, наприклад при зниженому і підвищеному барометричному тиску.

Локалізація і функціональні властивості дихальних нейронів. Нейрони дихального центру локалізовані в дорсомедіальній і вентролатеральній ділянках довгастого мозку і утворюють так звані дорсальну і вентральну дихальну групу.

Дихальні нейрони, активність яких викликає інспірацію або експірацію, називаються відповідно інспіраторними і експіраторними нейронами.

Методика проведення роботи

Визначити тривалість затримки дихання при різних пробах:

1. Проба Штанге з максимальною затримкою дихання на вдиху. Після нормального вдиху i видиху зробити глибокий вдих i на його висоті затримати дихання, затуливши собі носа. Повторити пробу 3-4 рази. Записати результати, обчислити середнє значення. В нормі тривалість затримки дихання на глибокому вдиху дорівнює не менше 30 сек (оптимальна глибина вдиху 75-80% від ЖСЛ).

2. Проба Генча з максимальною затримкою дихання на видиху проводиться в положенні лежачи. Зробити видих, затримати дихання. Повторити пробу 3-4 рази. Записати результати. В нормі затримка дихання на глибокому видиху становить не менше 25 сек.

3. Проба з затримкою дихання після глибокого вдиху, зробленого після гіпервентиляції. Після 20 сек форсованого дихання (дихати максимально глибоко i часто) зробити глибокий вдих i затримати дихання. Записати результати.

4. Проба з затримкою дихання після вдихання повітря з підвищеним вмістом СО₂. Досліджуваний дихає протягом 1 хв повітрям із дзвона спірометра (робота виконується на спірографі з виключеним поглиначем СО₂). Після цього визначити тривалість затримки дихання на вдиху. Записати результати.

5. Вплив фізичної роботи на тривалість затримки дихання. Досліджуваний виконує дозовану ходьбу (44 м протягом 30 сек). Визначають тривалість затримки дихання на глибокому вдиху. В нормі тривалість затримки дихання після дозованого фізичного навантаження має складати не менше 17 сек.

На основі даних, одержаних при виконанні п. 1 і 2, побудувати графік, що свідчить про залежність тривалості затримки дихання від номера вимірювання. З'ясувати, як довго триває покращення результатів.

Оформити протокол досліду. Результати проб занести до таблиці (табл. 11.1). Пояснити одержані результати, проаналізувати механізми регуляції дихання. Зробити висновки.

Таблиця 14.1 Результати дослідів із затримкою дихання.

Затримка дихання	Тривалість затримки дихання
після глибокого вдиху
після максимального видиху
після гіпервентиляції
після вдихання повітря з підвищеним вмістом CО2
після дозованої ходьби

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Поясніть механізм регуляції дихання.

2. Поясніть відмінності у тривалості затримки дихання на вдиху, видиху, після гіпервентиляції, після вдихання повітря з підвищеним вмістом СО₂.

Семінар № 3.

Тема: Фізіологія кровообігу та дихання .

Мета: З'ясувати ефективність засвоєння теоретичного матеріалу та практичних навичок з теми

Питання для самопідготовки

1. Загальна характеристика серцево-судинної системи.

2. Фізіологічні властивості серцевого м’яза.

3. Фази серцевого циклу.

4. Методи дослідження роботи серця (ЕКГ, ФКГ, БКГ, ВКГ).

5. Математичний аналіз серцевого ритму та його показники (мода, амплітуда моди, варіаційний розмах, індекс напруг).

6. Характеристика показників кардіодинаміки (ЧСС, СОК, сила скорочення міокарда, об’єм серця).

7. Регуляція роботи серця.

8. Артеріальний тиск, його види та методи дослідження.

9. Артеріальний пульс та його властивості.

10. Особливості кровообігу у мікроциркулярному руслі.

11. Фактори, що обумовлюють рух крові по венам.

12. Характеристика показників гемодинаміки (артеріальний та венозний тиск, лінійна та об'ємна швидкість руху крові, загальннй периферійний oпip судин, ХОК).

13. Нейро-гуморальна регуляція тонусу судин.

14. Особливості кровообігу при м'язовій роботі.

15. Загальна характеристика дихальної системи. Функції дихання.

16. Механізм вдиху.

17. Механізм видиху.

18. Вентиляційні об'єми легенів.

19. Метода дослідження зовнішнього дихання.

20. Шкідливий простір та його фізіологічна роль. Склад вдихуваного, видихуваного та альвеолярного повітря.

21. Газообмін у легенях та тканинах.

22. Транспорт газів кров'ю. Киснева ємність крові.

23. Дихальний центр та його структура.

10.Роль хемо- та механорецепторів в регуляції дихання.

11.Адаптивні зміни дихання в умовах високогір'я, при підвищеному барометричному тиску.

12.Особливості дихання при м’язовій роботі.

Лабораторна робота № 26

Тема: Дослідження рівня основного обміну у людини.

Мета: Навчитись обчислювати основний обмін у людини та його відхилення за формулою Ріда.

Питання для самопідготовки

1. Обмін речовин та енергії як основна функція живого організму.

2. Анаболізм та катаболізм; їx значення та взаємозв'язок.

3. Метода вивчення обміну речовин та енергії.

4. Основний обмін та фактори, що на нього впливають.

5. Дихальний та калоричний коефіцієнти, їх значення в дослідженні обміну речовин та енергії.

6. Калоричний еквівалент кисню.

Короткі теоретичні відомості

Обмін речовин і енергії включає наступні основні поняття:

- обмін речовин – це сукупність процесів потрапляння речовин в організм, використання їх організмом в процесах анаболізму і катаболізму і виділення продуктів катаболізму в оточуюче середовище;

- живлення включає сукупність процесів потрапляння харчових продуктів в шлунково-кишковий тракт, їх переварювання і всмоктування продуктів гідролізу в кров;

- асиміляція – сукупність процесів, що забезпечують потрапляння в організм речовин і використання їх для синтезу клітинних структур і секретів клітини;

- анаболізм – заключна частина асиміляції, сукупність внутрішньоклітинних процесів, що забезпечують синтез необхідних структур клітини для відновлення (оновлення) клітинних структур, що розпалися в процесі катаболізму, відновлення енергетичного потенціалу, ріст організму, що розвивається;

- дисиміляція (катаболізм) – сукупність процесів розпаду клітинних структур і сполук організму, синтезу структур і секретів клітин, підтримання на оптимальному рівні температури тіла.

Джерелом енергії в організмі служать продукти гідролізу вуглеводів, жирів і білків, що поступають в організм. Вивільнення енергії в організмі відбувається в процесі дисиміляції (катаболізму), тобто розпаду клітинних структур і сполук, які синтезуються з поживних речовин, що потрапляють в кров в результаті травлення.

Розрізняють основний і робочий обмін.

- основним обміном називають мінімальні витрати енергії, що забезпечують гомеостаз в стандартних умовах: при неспанні, максимальному м’язовому і емоціональному спокої, натщесерце (12-16 годин без їжі), при температурі комфорту (18-20ºС).

На величину середньостатистичного основного обміну (належного) впливають наступні фактори: стать, вік, ріст і маса тіла.

На величину істинного (реального) основного обміну здорової людини впливають умови життєдіяльності, клімат, харчування (дієти).

Величина основного обміну на добу у чоловіка – 1500-1700 ккал (6300-7140 кДж), у жінки – на 10% менше.

Робочим обміном називають сукупність основного і додаткового розходу енергії, що забезпечують життєдіяльність організму в різних умовах.

Методика проведення роботи

Завдання 1. Визначення основного обміну за допомогою спірометаболографа (метод неповного газового аналізу).

Maтepiали та обладнання: спірометаболограф, загубники, спирт, вата.

Досліджуваного укладають на кушетку з дезинфікованим спиртом загубником у роті, який з'єднаний двома гумовими клапанами з приладом. Коли у досліджуваного дихання стає спокійним, починають експеримент - переключають кран на циркуляцію дихального повітря через апарат та включають стрічкопротяжний механізм. Запис проводиться на окремих аркушах. Для визначення основного обміну дихальні рухи реєструють при швидкості кімографа 25 мм/хв. На аркуші записується крива споживання кисню. Дослід проводять протягом 3-5 хв.

Отриману в досліді криву (спірометаболограму) використовують для обчислення об'єму спожитого кисню та визначення рівня основного обміну. Споживання кисню (за 1 хвилину) визначають по нахилу спірометаболограми. Висота нахилу відповідає кількості спожитого кисню (1 л - 3 см). Швидкість руху паперу 25 мм/хв, а отже, 25 мм горизонтального запису відповідають 1 хвилині. Після визначення спожитого за 1 хв кисню обчислюють його споживання за добу.

Для визначення величини основного обміну об'єм спожитого кисню помножують на калоричний коефіцієнт кисню (4,8 ккал).

Приклад: по спірометаболограмі визначено, що за 1 хв досліджуваний спожив 0,25 л кисню. Отже, за 1 годину він споживає: 0,25x60=15 л О₂, за добу: 15x24=360 л О₂ . Розраховуємо основний обмін: 4,8x360=1728 ккал.

Завдання 2. Розрахунок основного обміну у людини за таблицями.

Матеріали та обладнання: медичні ваги, ростомір, таблиці для визначення основного обміну, мікрокалькулятор.

Вимірюють зріст i масу тіла досліджуваного. Якщо зважування проводять в одязі, то одержаний результат слід зменшити на 5 кг для чоловіків та на 3 кг для жінок. Далі використовують таблиці для визначення основного обміну у чоловіків та жінок. Таблицями користуються так. Якщо, наприклад, досліджуваним є чоловік 25 років, який має зріст 168 см i масу 60 кг, то в таблиці для визначення основного обміну за масою знаходять поряд із значенням маси досліджуваного число 3735 кДж. У таблиці для розрахунку основного обміну з урахуванням зросту та віку знаходять у місці пересічення граф віку (25 років) та зросту (168 см) число 281.4 кДж. Додавши одне до одного два числа, одержують середню статистичну величину нормального основного обміну людини чоловічої статі даного віку, зросту i маси: 3735+2814=6549 кДж (1564 ккал) на добу.

Поділивши цю величину на 24 години (тривалість доби), одержують величину основного обміну в кілоджоулях за годину - 6549 : 24 = 272,8 кДж/год (65 ккал/год).

Оформити протокол, записати обчислені величини основного обміну.

Завдання 3. Обчислення відхилення основного обміну у людини за формулою Ріда.

Матеріали та обладнання: сфігмоманометр, фонендоскоп, секундомір, мікрокалькулятор.

У досліджуваного визначають частоту пульсу i артеріальний тиск за способом Короткова три рази з інтервалами 2 хв, дотримуючи умов, необхідних душ визначення основного обміну. Процент відхилення основного обміну від норми обчислюють за формулою Ріда:

ПВ=0,75х(ЧП+АТ_пх0,74)-72

де ПВ - процент відхилення основного обміну від норми, ЧП - частота пульсу, АТ_п - пульсовий тиск, рівний різниці між систолічним та діастолічним артеріальним тиском. Числові величини частоти пульсу i артеріального тиску беруть як середнє арифметичне трьох вимірів.

Приклад: пульс 75 уд/хв, артеріальний тиск 120/80 мм.рт.ст. Відхилення основного обміну дорівнює 0,75х(75+40х0,74)-72=6,45%. Отже, основний обмін у досліджуваного підвищений на 6,45%.

Відхилення основного обміну у межах 10% вважають нормальним.

Оформити протокол. Обчислити величину відхилення основного обміну за формулою Ріда у процентах i в кілоджоулях на основі раніше розрахованого основного раніше за таблицями. Зробити висновки.

Контрольні питання

1. Як відіб'ється на величині основного обману споживання людиною напередодні дослідження їжі, багатої білками?

2. Як змінюється основний обмін, якщо визначати його:

а) при температурі навколишнього середовища, що викликає відчуття холоду;

б) у задушливому приміщенні, повітря якого містить великий процент СО₂

3. У кого з двох досліджуваних: чоловіка 30 років, зріст якого 176 см i вага 76 кг, або жінки 35 років, зростом 156 см та вагою 60 кг рівень основного обміну у нормі вище?

4. Як змінюється рівень енергетичного обміну у людини, що спить, у порівнянні з його основним обміном?

5. Як розрахувати рівень основного обміну по спірометоболограмі та за допомогою таблиць?

6. Як визначити процент відхилення основного обміну.

Таблиця для poзрахунку основного обміну у чоловіків та жінок за масою.

Маса тіла, кг	Витрати енергії, кДж/добу		Маса тіла, кг	Витрати енергії, кДж/добу		Маса тіла кг	Витрати енергії, кДж/добу
	чол.	жін.		чол.	жін.		чол.	жін.
44	2814	4505	71	4367	5585	98	5920	6665
45	2868	4543	72	4426	5627	99	5978	6707
46	2927	4585	73	4480	5664	100	6037	6745
47	2985	4626	74	4539	5706	101	6092	6787
48	3044	4664	75	4597	5744	102	6151	6828
49	3098	4706	76	4655	5786	103	6208	6866
50	3157	4743	77	4710	5824	104	6267	6908
51	3215	4785	78	4769	5866	105	6322	6946
52	3274	4823	79	4828	5907	106	6381	6988
53	3329	4865	80	4886	5945	107	6439	7025
54	3387	4907	81	4940	5987	108	6498	7068
55	3446	4944	82	4999	6025	109	6552	7109
56	3504	4986	83	5057	6067	ПО	6611	7147
57	3559	5024	84	5116	6104	111	6670	7188
58	3617	5066	85	5171	6146	112	6728	7226
59	3676	5104	86	5230	6188	113	6783	7268
60	3735	5146	87	5288	6225	114	6841	7306
61	2789	5184	88	5346	6267	115	6899	7348
62	3848	5226	89	5401	6305	116	6958	7386
63	3906	5267	90	5460	6347	117	7013	7428
64	3965	5304	91	5518	6385	118	7072	7470
65	4019	5346	92	5576	6427	119	7131	7506
66	4078	5384	93	5631	6465	120	7188	7548
67	4137	5426	94	5690	6507	121	7243	7586
68	4195	5464	95	5749	6548	122	7302	7628
69	4250	5506	96	5807	6585	123	7360	7666
70	4308	5548	97	5875	6627	124	7418	7708

Таблиця розрахунку основного обміну у чоловіків за зростом та весом, кДж/добу

Зріст, см	Biк, роки
	17		19	21	23	25	27	29	31	33	35	37	39	41	43	45
128	1813		1708
132	1980		1876
136	2148		2043
140	2315		2211
144	2483		2378
148	2650		2546
152	2818		2713	2592	2537	2479	2420	2366	2307	2252	2194	2139	2081	2026	1968	1913
156	2985		2839	2801	2616	2562	2504	2449	2391	2336	2278	2223	2165	2110	2052	1997
160	3111		2964	2759	2700	2642	2587	2533	2474	2420	2361	2307	2248	2194	2135	2081
164	3236		3090	2843	2784	2730	2671	2617	2558	2504	2445	2391	2332	2278	2219	2165
168	3362		3215	2927	2868	2814	2755	2700	2642	2587	2529	2474	2416	2361	2303	2248
172	3447		3299	З010	2952	2897	2839	2784	2726	2671	2613	2558	2500	2445	2332	2273
176	3529		3383	3052	3035	3006	2922	2868	2809	2755	2696	2642	2583	2529	2470	2416
180	3613		3467	3178	3119	3065	3006	2952	2893	2839	2780	2726	2667	2613	2554	2500
184	3697	3550		3262	3202	3148	3090	3035	2977	2922	2864	2809	2751	2696	2638	2583
188	3781	3634		3345	3287	3232	3174	3119	3061	3006	2948	2893	2834	2780	2721	2667
192	3864	3718		3429	3370	3316 3257	3257	3203	3144	3090	3031	2977	2918	2864	2805	2751
196	-		3802	3513	3454	3400	3341	3287	3228	3174	3115	3061	3002	2948	2889	2834
200	-		-	3596	3538	3483	3425	3370	3312	3257	3199	3144	3086	3031	2973	2918

Таблиця розрахунку основного обману у жінок за зростом та віком, кДж/добу

3picт см	Вік, роки
	17	19	21	23	25	27	29	31	33	35	37	39	41	43	45
128	448	410
132	515	477
136	582	544
140	649	611
144	716	678
148	783	745
152	842	804	766	729	687	649	611	569	532	490	452	414	373	335	297
156	900	862	795	758	720	678	641	603	561	523	486	444	406	364	327
160	959	921	829	787	749	712	670	632	595	553	515	477	435	398	360
164	1017	980	858	821	779	741	703	662	624	586	544	507	469	427	389
168	1068	1030	892	850	812	770	733	695	653	615	578	536	498	461	419
172	1118	1080	921	883	842	804	766	724	687	645	607	569	528	490	452
176	1168	1130	950	913	875	833	795	758	716	678	641	599	561	515	481
180	1218	1181	984	942	904	867	825	787	749	708	670	632	590	533	519
184	1269	1231	1013	976	934	896	854	816	779	741	699	662	624	582	544
188	1310	1273	1047	1005	967	925	900	850	808	770	733	691	653	615	574
192	1348	1315	1076	1038	996	959	921	879	842	800	762	724	682	645	607
1%	1394	1357	1105	1068	1030	988	950	913	871	833	795	754	716	674	637
200	-	1398	1139	1097	1059	1022	980	942	904	862	825	787	749	708	670

Лабораторна робота № 27, 28

Тема: Розрахунок енерговитрат організму за добу. Складання харчового раціону.

Мета: Освоїти методику складання харчового раціону.

Питання для самопідготовки

1. Обмін білків. Значення білків для життєдіяльності організму.

2. Азотистий баланс, коефіцієнт виснаження.

3. Значення вуглеводів для організму. Обмін вуглеводів.

4. Обмін ліпідів.

5. Добова потреба людини в білках, жирах та вуглеводах.

6. Водно-сольовий обмін.

7. Значення вітамінів для життєдіяльності організму.

8. Вміст вітамінів у харчових продуктах.

9. Регуляція обміну речовин.

Короткі теоретичні відомості

Обмін білків, які бувають повноцінними (містять всі незамінні амінокислоти) і неповноцінними (які не містять хоча б однієї незамінної амінокислоти). Роль білків в організмі – пластична і енергетична.

При оцінці розходу білка організмом і потреб в білках розрізняють наступні варіанти:

- коефіцієнт зношування – кількість білка, що розпадається в організмі за 1 добу при безбілковій дієті. Він складає близько 20 г білка на добу;

- білковий мінімум – мінімальна кількість білка їжі, при якому можливе підтримання азотистої рівноваги. Він дорівнює в умовах спокою близько 40 г білка на добу;

- білковий оптимум – кількість білка, яка повністю забезпечує потреби організму. Він дорівнює близько 90 г на добу, але не менше 1 г/кг маси тіла на добу.

Обмін жирів. Жири виконують в організмі енергетичну, пластичну, захисну функцію. Потреба організму в жирах складає близько 110 г на добу. Кінцевими продуктами розщеплення жирів є гліцерин і вільні жирні кислоти.

Обмін вуглеводів в організмі – енергетична і пластична функція. Потреба вуглеводів в організмі складає 400 г на добу (залежить від інтенсивності фізичної праці). Кінцевим продуктом ферментативного гідролізу ди- і полісахаридів є глюкоза. Кінцевими продуктами обміну вуглеводів є вода, вуглекислота, молочна, піровіноградна кислоти.

Обмін води і мінеральних речовин. Вода визначає структуру багатьох макромолекул, забезпечує хімічні реакції, бере участь в виділенні продуктів обміну, в процесах терморегуляції. На біологічну цінність води впливають мікроелементи, мінеральні солі, важкий водород і кристалізація самої води.

Основні мікроелементи, необхідні людині, це: мідь, цинк, фтор, йод, кобальт, бор, залізо.

Потреба організму в воді варіабельна в середніх значеннях 2,5 – 3,5 л на добу.

Роль вітамінів в обміні речовин заклечається в тому, що вони є компонентом ферментів, що беруть участь в різних хімічних реакціях, що лежать в основі обміну речовин. Вони містяться в усіх харчових продуктах, їх більше в овочах, ягодах і фруктах. При нестачі вітамінів в харчовому раціоні розвиваються порушення в організмі.

Велике значення для обміну речовин має гуморальна регуляція.

Методика проведення роботи

При складанні добового раціону виходять із енергетичних витрат організму, його потреб у харчових речовинах, енергетичних коефіцієнтів та коефіцієнтів засвоюваності речовин. Енергетична цінність добового харчового раціону має відповідати енерговитратам організму, Загальні енергетичні витрати визначаються основним обміном, специфічно-динамічною дією їжі та додатковим обміном.

1. Обчислити величину основного обміну. При виконанні цього пункту користуються даними, що одержані при виконанні лабораторної роботи № 16.

2. Визначити добову витрату енергії. Знаючи величину основного обміну обчислюють добову витрату енергії, беручи до уваги показники, що приведені в табл. 17.1.

Приклад розрахунку: основний обмін у досліджуваного дорівнює 65 ккал/год. Витрата енергії за 8 год сну: 65x8x0,9=468 ккал. Аналогічно обчислюють витрати енергії при інших видах діяльності. Склавши одержані числа, визначають добову витрату енергії.

В першій третині вагітності добова потреба в енергії зростає на 628 кДж (150 ккал), а в подальшому на 1465-2093 кДж (350-500 ккал). Жінки, що годують груддю потребують додатково не менше 2303 кДж (350-500 ккал) щоденно.

3. При обчисленні кількості енергії, що має спожити організм за добу, враховують специфічно-динамічну дію їжі, яка характеризує енергетичні витрати організму, пов'язані зі споживанням, засвоєнням їжі i залежить, насамперед, від хімічного складу їжі. Специфічно-динамічна дія білків становить 30-40%, вуглеводів відповідно - 4-7%, а жирів - 2-4%. Енергетичні витрати організму, пов'язані зі специфічно-динамічною дією змішаного харчового раціону, в середньому складають 10% від його загальної енергетичної цінності.

Таким чином, з метою визначення кількості енергії, яку має спожити організм за добу (з урахуванням специфічно-динамічної дії їжі), необхідно збільшити на 10% показники добової витрати енергії, що були отримані в пункті 2.

4. Для остаточного розрахунку кількості енергії, що має спожити організм за добу, необхідно врахувати коефіцієнт засвоюваності їжі. Коефіцієнт засвоюваності відображає процент використання харчових продуктів організмом здорової людини; в середньому при змішаному харчуванні він складає близько 90%. 3 продуктів тваринного походження харчові речовини засвоюються більш повно, ніж з рослинних. Коефіцієнти засвоюваності для окремих харчових речовин складають: білки - 84,5%, жири - 94%, вуглеводи - 95,6%.

Для того, щоб врахувати коефіцієнт засвоюваності їжі при визначенні добової енергетичної цінності харчового раціону до величини, що була розрахована в пункті 3, додають 10%. Отримані таким чином показники характеризують кількість енергії, що має бути спожита організмом для надолуження енерговитрат, пов'язаних з життєдіяльностю людини протягом доби.

5. Обчислюють кількість білків, жирів та вуглеводів, яку необхідно ввести в добовий харчовий раціон для відшкодування енерговитрат. При цьому виходять з необхідності мати не менше 0,8 г білка в розрахунку на 1 кг маси тіла, з них не менше 50% тваринного білка. Добова норма жиру складає 0,9-1,0 обчисленої норми білка, при цьому не менше 15-20% мають становити рослинні олії. Решту витраченої енергії поповнюють за рахунок вуглеводів.

Таким чином, співвідношення білків, жирів та вуглеводів у раціоні має становити 1:1:4 i більше. Кількість кілокалорій, що має спожити організм у вигляді білків, жирів та вуглеводів, розраховують виходячи з величини, визначеної в пункті 4.

В подальшому вираховують кількість білків, жирів та вуглеводів, що має спожити організм для надолуження енергетичних витрат у грамах. Для цього використовують калоричні коефіцієнти (кількість енергії, що виділяється при згоранні 1 г речовини). Калоричний коефіцієнт для білків та вуглеводів становить - 4,1 ккал, а для жирів -9,3 ккал.

6. Користуючись таблицею хімічного складу та енергетичної цінності харчових продуктів (табл. 17.2), визначають добовий набір продуктів, їх кількість (г/добу), обчислюючи вміст білків, жирів, вуглеводів i енергії. Запис ведуть у таблиці.

Приблизна форма таблиці для складання харчового раціону.

Назва продукту	Кількість, г/добу	Вміст, г			Енергетична цінність
		білки	жири	вугле-води
					кДж	Ккал
Хліб чорний Хліб білий Молоко Яйця і т.п.	200 100 500 50(1 шт.)	15,68 6,81 16,95 6,27	1,46 0,54 18,50 6,05	87,4 57,8 24,70 0,27	1570 1080 1369 293	375 258 327 70

7. Розподіляють харчовий раціон на чотири прийоми за енергетичною цінністю: перший сніданок - 25-30%, другий сніданок - 10-15%, обід - 35-40%, вечеря (за 2 години до сну) - 20-25%. Добову потребу енергії приймають за 100%.

Приклад: добова потреба енергії становить 9620 кДж. Пишуть пропорцію: 9620 - 100%, 25% - х; х=9620х25:100=2405 кДж. Оформляють протокол роботи.

Контрольні питання

1. Принципи складання харчового раціону.

2. 3 якого розрахунку нормують кількість білків, жирів та вуглеводів в раціоні?

3. Як правильно розподілити добовий раціон на чотири прийоми?

Таблиця 17.1 Витрати енергії при різних видах діяльності

(за О.П. Молчановою та ін.)

Вид діяльності або положення тіла	Витрата енергії за годину на 1 кг маси
	кДж	ккал
Сон	3,8	0,9
Відпочинок лежачи	4,6	1,1
Відпочинок сидячи	5,4	1,3
Писання сидячи	7,1	1,7
Стояння	7,3	1,75
Спів	7,3	1,74
Прасування	8,6	2,06
Друкування на машинці	13,4	3,2
Читання лекції	13,4	3,2
Шофер на вантажній машині	8,5	2,04
Комбайнер на причіпному комбайні	8,9	2,13
на самохідному комбайні	9,5	2,27
Тракторист	9,3	2,22
Їзда на мотоциклі	9,1	2,18
Робота кранівника	13,4	3,2
Робота коваля, слюсаря	14,8	3,54
Верхова їзда: ступою	16,7	4,0
риссю	21,8	5,2
галопом	29,7	7,1
Ходьба зі швидкістю: 6 км/год	18,8	4,5
8 км/год	42,0	10,0
Б1г зі швидкістю: 8 км/год	34,1	8,14
12 км/год	50,0	12,0
15 км/год	63,0	15,0
Біг на ковзанах	13,0-42,0	3,0-10,0
Лижний спорт	25,9	6,2
їзда на велосипеді	29,7	7,1
Плавання	29,7	7,1
Веслування (50-80 гребків/хв)	10,5-25,0	2.5-6,0
Гімнастичні вправи	17,6-59,0	4,2-14,0
Боротьба	46,0-67,0	11,0-16,0

Таблиця 17.2 Хімічний склад та енергетична цінність харчових продуктів (в перерахунку на 100 г їстівної частини продукту).

Назва продукту	Хімічний склад, %			Енергетична цінність 100 г натуральної маси продукту
	білки	жири	вуглево-ди	кДж	ккал
Яловичина пісна	20,5	2,0	-	335	80
Яловичина жирна	18,3	21,4	-	896	214
Свинина жирна	14,5	37,3	-	1373	328
Свинина пісна	20,0	6,6	-	486	116
Баранина жирна	16,3	31,0	-	1160	277
Печінка яловича	17,4	3,10	-	410	98
Нирки яловичі	12,5	1,80	-	276	66
Язик яловичий	13,60	12,10	-	682	163
Ковбаса молочна	11,70	22,80	.	1055	252
Ковбаса чайна	10,70	18,40	1,9	904	216
Сервелат	28,20	27,50	-	1507	360
Ковбаса московська	24,80	41,50	-	1980	473
Сосиски молочні	12,30	25,30	-	1160	277
Курка	19,84	5,10	1,07	448	107
Гуска	15,20	39,00	-	1725	412
Індичка	19,50	22,00	-	1156	276
Качка	18,20	38,00	-	1696	405
Яйце куряче	12,55	12,11	0,55	586	140
Свиняче сало	11,04	38,35	-	2709	647
Ікра чорна зерн.	25,99	16,31	-	963	230
Оселедець	18,43	14,48	-	540	129
Горбуша	21,00	7,00	-	615	147
Карась	17,70	1,80	.	364	87
Лящ	17,10	4,10	.	440	105
Мойва	13,10	5,40	-	423	101
Окунь морський	17,60	5,20	.	490	117
Tpicкa	17,50	0,60	-	314	75
Щука	18,80	0,70	-	343	82
Судак	19,46	0,28	6,27	184	44
Короп	16,00	3,60	-	402	96
Скумбрія	18,00	9,00	.	641	153
Хек	16,60	2,20	-	360	86
Молоко жіноче	2,08	3,87	4,94	281	67
Молоко коров'яче	3,39	3,68	4,30	272	65
Кефір жирний	2,80	3,20	4,10	247	59
Молоко кисле	2,80	3,20	4,10	243	58
Молоко згущене	7,20	8,50	56,00	1319	315
Вершки	0,01	22,62	1,72	1005	240
Сир голландський	26,80	27,30	-	1511	361
Сир російський	23,40	30,00	-	1553	371
Сметана	4,34	26,23	0,60	1072	256
Жир баранячий	.	99,70	-	3756	897
Жир яловичий	-	99,70	-	3756	897
Жир свинячий	-	99,70	-	3756	897
Масло вершкове	1,0	86,57	-	3295	787
Масло бутербродне	1.1	78,00	0,70	2968	709
Масло топлене	-	98,12	-	3705	885
Маргарин молочний	0,3	82,30	1,00	3123	746
Маргарин вершков.	0,3	82,30	1,00	3123	746
Маргарин "Екстра"	0,5	82,00	1,00	3115	744
Майонез	3,1	67,00	2,60	2625	627
Масло соняшн. рафіноване	-	99,9	-	3764	899
Манна крупа	9,4	0,94	75,92	1432	342
Гречана крупа	12,86	2,83	64,71	1315	314
Ячмінна крупа	9,50	0,94	74,83	1302	311
Пшоно	12,29	2,19	65,65	1143	273
Рис	3,13	1,29	75,30	1386	331
Вівсяна крупа	11,90	5,80	65,40	1444	345
Перлова крупа	9,30	1,10	73,70	1357	324
Житній хліб	7,84	0,73	43,70	783	187
Пшеничний хліб	6,81	0,54	57,80	1080	25?
Подовий хліб	7,30	1,20	45,40	892	213
Батон	7,90	1,00	51,90	988	236
Лапша i макарони	10,88	0,62	75,55	1608	384
Печиво здобне	10,40	5,20	76,80	1574	376
Вафлі фруктові	3,20	2,80	80,10	1432	342
Горох зелений	25,78	3,78	52,99	1189	284
Картопля свіжа	2,14	0,22	19,56	260	62
Морква	1,18	0,29	9,06	126	30
Капуста свіжа	1,83	0,18	5,05	80	19
Огірки свіжі	1,09	0,11	2,21	38	9
Салат	1,58	0,22	2,38	176	42
Помідори (томати)	0,95	0,19	3,99	63	15
Гриби білі свіжі	5,39	0,40	5,12	117	28
Гриби сушені	36,66	2,70	34,51	925	221
Абрикоси	0,90	-	10,50	193	46
Банани	1,50	-	22,40	381	91
Апельсини	0,90	-	8,40	159	38
Яблука свіжі	0,40	-	12,13	172	41
Диня	0,84	0,13	6,35	100	24
Цукор-пісок	-	-	99,49	1620	387
Кавун	0,72	0,06	4,13	67	16
Мед бджолиний	1,42	-	79,89	1319	315
Шоколад у плитках	6,27	22,20	63,39	1788	427

Лабораторна робота № 29

Тема: Вивчення рецепції на прикладі зорового аналізатора.

Мета: Ознайомитись з функціональними особливостями зорового анализатора людини.

Питання для самопідготовки

1. Загальні властивості аналізаторів.

2. Класифікація сенсорних систем.

3. Збуджуваність та адаптація рецепторів.

4. Закони Вебера-Фехнера.

5. Будова ока.

6. Рефракція ока та її аномалії.

7. Акомодація ока, її механізм.

8. Фізіологічні властивості зорового аналізатора.

Короткі теоретичні відомості

Аналізатор – сукупність центральних і периферичних утворень, що сприймають і аналізують зміни зовнішнього і внутрішнього середовища організму.

Орган чуття – це периферичне утворення, що сприймає і частково аналізує фактори оточуючого середовища. Головною частиною органа чуття є рецептори. Сукупність відчуттів, що забезпечуються яким-небудь одним аналізатором, позначається терміном «модальність», яка може включати різні якісні типи відчуттів. Модальностями є, наприклад, зір, слух, смак.

Зовнішні аналізатори сприймають і аналізують зміни зовнішнього середовища (зоровий, слуховий, нюхальний, смаковий, тактильний і температурний аналізатори).

Внутрішні (вісцеральні) аналізатори, що сприймають і аналізують зміни внутрішнього середовища організму, показників гомеостазу.

Аналізатори положення тіла. Їхня роль – сприйняття і аналіз положення тіла в просторі і частин тіла одна відносно другої, участь в підтриманні природної пози і відновлення порушеної пози за допомогою регуляції м’язового тонусу і його перерозподілу. Це вестибулярний і руховий (кінестатичний) аналізатори.

Відповідно до уявлень І.П. Павлова (1909) будь-який аналізатор має три відділи:

1. Периферичний відділ аналізатора представлений рецепторами. Його призначення – сприйняття і первинний аналіз змін зовнішнього і внутрішнього середовищ організму. Сприйняття подразників в рецепторах відбувається шляхом трансформації енергії подразника в нервовий імпульс.

2. Провідниковий відділ аналізатора включає аферентні (периферичні) і проміжні нейрони центральної нервової системи. Він забезпечує проведення збудження від рецепторів до кори великих півкуль головного мозку. В провідниковому відділі відбувається часткова переробка інформації.

3. Центральний, або корковий, відділ аналізатора представлений специфічними нейронами, що перероблюють аферентну імпульсацію від нейронів. На рівні коркового відділу здійснюються вищий аналіз і синтез аферентних збуджень, що забезпечують повне уявлення про оточуюче середовище.

Зоровий аналізатор сприймає світлове випромінювання (електромагнітні хвилі довжиною 390-760 нм). Завдяки діяльності зорового аналізатора розрізняють кольори предметів, їх освітленість, розміри, форму, відстань, на яку вони віддалені від ока і один від одного, рухомість предметів. Через очі поступає близько 90% інформації про оточуючий світ.

Периферичний відділ зорового аналізатора – це фоторецептори ока. Основні елементи периферичного відділу – очне яблуко з светлосприймаючим і оптичним апаратом, руховий апарат, представлений трьома парами очних м'язів.

Зорові рецептори (фоторецептори) підрозділяються на палички (близько 110-125 млн), що відповідають за сприйняття світлових променів в умовах слабкої освітленості (ахроматичний зір), периферичний зів; і колбочки (близько 6-7 млн), що відповідають за кольоровий (хроматичний) зір і сприймають червоний, зелений і синьо-фіолетовий кольори.

Провідниковий відділ зорового аналізатора представлений біполярними і гангліозними клітинами, зоровим нервом, зоровими горбиками довгастого мозку і таламусом (зоровий горбик і зовнішні колінчасті тіла). Від усіх нейронів нервові волокна йдуть до кори головного мозку.

Центральний (корковий) відділ розташований в потиличній зоні і представлений зоровими полями головного мозку.

Акомодація є головним механізмом, зо забезпечує ясне бачення різновіддалених предметів. Вона зводиться до фокусування зображення від далеко- або близько розташованих предметів на сітківці. Основний механізм акомодації міститься в зміні кривизни кришталика ока.

Еметропія – промені від рівновіддалених предметів збираються в фокусі на сітківці.

Міопія (короткозорість) – порушення рефракції, при якому промені від предметів після проходження через світлозаломлювальний апарат фокусуються не на сітківці, а попереду неї.

Гіперметропія – порушення рефракції, при якому промені від предметів після проходження через світлозаломлювальний апарат фокусуються не на сітківці, а за нею.

Гострота зору визначається найменшим кутом зору, під яким око ще здатне бачити окремо дві точки. Нормальне око здатне розрізняти дві точки, що світяться, під кутом зору в 1 кутову хвилину. Гострота зору такого ока приймається за одиницю.

Поле зору – простір, який можна бачити фіксованим оком. Поле зору неоднакове в різних напрямах: вниз – 70º, вверх – 60º, назовні – 90º, усередину – 55º.

Методика проведення роботи

Завдання 1. Визначення гостроти зору.

Матеріали та обладнання: таблиці для визначення гостроти зору, указка, стілець, апарат Рота.

Таблиці для вимірювання гостроти зору освітлюють яскраво i рівномірно (по можливості електролампами 60-100 Вт, їx поміщають в апараті Рота з дзеркальними стінками). Досліджуваний сідає на стілець на відстані 5 м від таблиці. Кожне око досліджують спершу окремо, а потім бінокулярно.

Досліджувач указкою показує букву i пропонує назвати її. Ряд найменших правильно названих букв використовують для обчислення гостроти зору за формулою:

де V - гострота зору, d - відстань між досліджуваним i таблицею, D - відстань, на якій даний ряд букв розпізнається нормальним оком під кутом зору 1 мінута.

Оформити протокол досліду, записати гостроту зору. Нормальною вважають гостроту зору від 0,8 до 1,4.

Завдання 2. Визначення поля зору.

Mатеріали та обладнання: периметр Форстера, білі та кольорові кружки до нього, стандартні бланки нормального поля зору.

Досліджуваний сідає спиною до світла, внутрішня поверхня півкруга має бути добре освітлена. Штатив для підборіддя закріплюють так, щоб верхня його частина була на рівні нижнього краю очної западини. Величину поля зору визначають для кожного ока окремо, закриваючи при цьому друге око.

Півкруг периметра встановлюють горизонтально, досліджуваний при цьому повинен дивитись точно на білий кружок у центрі дуги. Експериментатор поволі пересуває білий кружок від периферії до центру i зазначає точку периметра, на рівні якої досліджуваний побачив об'єкт. Місцеположення точки визначають двічі i роблять позначку на стандартному бланку. Потім вимірюють поле зору з другого боку дуги i також позначають на бланку. Дугу периметра встановлюють вертикально i відповідно знаходять верхню i нижню межі поля зору. Так само визначають i поле кольорового зору, замінивши білий кружок кольоровим (червоним, зеленим, синім, жовтим).

Оформити протокол досліду. Визначені точки для різних за кольором об'єктів нанести на стандартні бланки, з'єднавши їх лініями відповідного кольору. Порівняти одержане поле зору з нормальним, що вказане на бланку. Пояснити, чому поле чорно-білого зору більше, ніж кольорового. Звернути увагу на вплив анатомічних особливостей обличчя людини на величини поля зору.

Контрольні питання

1. Чому око не розрізняє дві світлі точки під кутом зору менше 1 мінути?

2. Як визначити гостроту зору за допомогою таблиці Головіна?

3. Чому гострота зору менша на периферії сітківки ока?

4. Що таке поле зору?

5. Як визначають поле зору?

6. Як зміниться поле зору правого та лівого ока:

а) при повній перерізці лівого зорового нерва на ділянці між оком та перехрестям зорового нерва;

б) при повній перерізці правого зорового тракту після перехрестя?

Лабораторна робота № 30

Тема: Вивчення вищої нервової діяльності людини.

Мета: Виявити деякі особливості ВНД людини.

Питання для самопідготовки

1. Поняття про вищу та нижчу нервову діяльність.

2. Відмінність умовних рефлексів від безумовних. Інстинкти та їх значення.

3. Структура та механізм утворення тимчасових зв'язків.

4. Гальмування умовних рефлексів.

5. Особливості психологічних функцій людини: увага, сприйняття пам'ять, емоції, мислення, свідомість, мова.

6. Вчення І.П. Павлова про першу та другу сигнальні системи.

Короткі теоретичні відомості

ВНД – сукупність нейрофізіологічних процесів, що забезпечують свідомість, підсвідоме засвоєння інформації і пристосувальну поведінку організму в оточуючому середовищі.

Психічна діяльність – це суб’єктивно свідома діяльність організму, щог здійснюється за допомогою нейрофізіологічних процесів. Вона здійснюється тільки в період неспання і свідомо.

Психіка – властивість мозку здійснювати психічну діяльність, головний критерій якої – свідома активність мозку.

Свідомість – суб’єктивне відображення за допомогою мозку реальної дійсності.

Методи дослідження ВНД. Метод умовних рефлексів, електроенцефалографія (ЕЕГ) – реєстрація сумарної активності головного мозку з поверхні голови у вигляді основних ритмів ЕЕГ, метод викликаних потенціалів, методи молекулярної біології – вивчення ролі ДНК, РНК в утворенні умовних рефлексів, метод холодового вимкнення, метод перев'язки і відключення.

Відмінності умовних рефлексів від безумовних.

Безумовний рефлекс

1. Вроджений, видовий

2. Відносно постійні впродовж життя

3.Реалізація по анатомічним шляхам, визначеним генетично

4. Властиві всім рівням ЦНС і здійснюються переважно її нижніми відділами (спинний мозок, стовбуровий відділ, підкірка, ядра)

5. Кожний безумовний рефлекс має своє рецептивне поле і специфічний подразник

Умовний рефлекс

1. Набуваються впродовж життя, індивідуальні

2. Утворюються, змінюються, відміняються

3. Утворюються за функціонально-утворювальним часовим зв’язкам

4. Для свого утворення і реалізації потребують цілісності кори великого мозку

5. Можуть утворюватися з будь-якого рецептивного поля і на будь-які різні подразники

і ті й інші підпорядковуються закону сили (прямо пропорційно)

Динамічний стереотип – послідовна сукупність різних умовних рефлексів. Умовні рефлекси мають декілька компонентів. Механізм утворення умовних рефлексів за І.П. Павловим (утворюється часовий зв'язок між кірковим центром безумовного рефлексу і кірковим центром аналізатору, на рецептор якого діє подразник).

Пам'ять – здатність організму набувати, зберігати і відтворювати в свідомості інформацію і дослід.

Класифікація видів пам'яті – короткочасна – електрофізіологічна (декілька хвилин). Проміжна – нейрохімічна (від декількох хвилин до 4 годин); довгочасна – утворення нейропептидів (від декількох годин до декількох років або впродовж всього життя).

Вчення про типи ВНД. Тип ВНД – це сукупність вроджених і набутих властивостей нервової системи, що визначає характер взаємодії організму з оточуючим середовищем.

Згідно з І.П. Павловим критеріями типологічних властивостей нервової системи є:

- сила процесів збудження і гальмування;

- врівноваженість процесів збудження і гальмування;

- рухомість процесів збудження і гальмування.

Виділяють 4 різко окреслених типи ВНД:

Сангвінік – сильний, врівноважений, рухливий. Рішучий, енергійний, зі швидкою збудливістю, рухливий, вразливий, з ярким зовнішнім вираженням емоцій

Флегматик – сильний, врівноважений, інертний. Спокійний, повільний, зі слабким проявом відчуттів, важко переключається з однієї діяльності на іншу.

Холерик – сильний, неврівноважений. Запальний, з високим рівнем активності, дратівливий, енергійний, з сильними, такими, що швидко виникають емоціями.

Меланхолік – слабкий, неврівноважений. Низький рівень нервово-психічної активності, смутний, тужливий, з високою емоціональною вразливістю, недовірливий, схильний до похмурих думок, замкнутий, полохливий.

В житті «чисті» темпераменти зустрічаються рідко, частіше спостерігається більш різна комбінація властивостей.

Основні види психічної діяльності

Психічна діяльність – суб’єктивно свідома діяльність організму

Відчуття – форма безпосереднього відбиття в свідомості людини явищ, предметів.

Уявлення – образ предмету або явища, які на даний момент не діють на органи чуття.

Сприйняття – впізнавання предмета або явища, що вперше зустрічається.

Мислення – процес пізнання і накопичення інформації і досліду.

Емоції – реакції організму на дію зовнішніх або внутрішніх факторів, що супроводжуються ярко вираженими переживаннями. Емоції бувають позитивними і негативними. Види емоцій: радість, інтерес, страх, вина, сором.

Значення емоцій – мобілізація фізичних і інтелектуальних ресурсів, комунікативна роль – передача того, що переживається іншим людям; позитивні емоції благотворно впливають на стан здоров'я.

Особливості ВНД людини.

1. Цілеспрямовано плануєма трудова діяльність

2. Перша і друга сигнальні системи. Перша сигнальна система забезпечує формування конкретного уявлення про оточуючу дійсність. Друга сигнальна система забезпечує формування узагальненого уявлення про оточуючу дійсність за допомогою мови людини.

Мова людини – засіб спілкування один з одним, усне і письмове мовлення.

Мовлення – спілкування за допомогою сигналів, що забезпечують мислення.

Перша сигнальна система властива тваринам і людині. Друга – тільки людині.

У людини є образне (конкретне) і абстрактне мислення. Перша сигнальна система забезпечує образне (конкретне) мислення і у людини, і у тварин, друга – абстрактне мислення, тільки у людини.

У відповідності з розробленими І.П. Павловим уявленнями про спеціальні типи ВНД людини розрізняють:

Художній тип – переважання першої сигнальної системи над другою;

Розумовий тип – переважання другої сигнальної системи над першою;

Середній (проміжний) тип, де перша і друга сигнальні системи врівноважені.

У людини є функціональна асиметрія півкуль головного мозку. Ліва півкуля відповідає переважно за мовлення і рухові акти. На діяльності лівої півкулі базується логічне мислення. Права півкуля формує образне мислення. Правильно говорить не про домінування в процесі життєдіяльності якої-небудь з півкуль, а про взаємодоповнюючу спеціалізацію з переважанням мовленнєвих функцій (ліва півкуля).

ВНД людини протікає на двох рівнях: підсвідомому і свідомому.

Підсвідомість – переробка доступної раніше інформації. Сприйняття підкоркових подразників – переробка інформації від внутрішніх органів, наслідувальна діяльність, інтуїція, чуття, переробка денної інформації вночі.

Свідома діяльність – всі види психічної діяльності, неавтоматична фізична діяльність, сприйняття відхилень зовнішнього середовища, сприйняття інформації при захворюваннях.

Методика проведення роботи

Завдання 1. Дослідження короткочасної пам'яті. Визначення обсягу безпосереднього запам'ятовування.

Maтеріали та обладнання: заготовлені заздалегідь протокол для запису i 7 рядків цифр, які містять послідовно 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 цифр.

Досліджуваному дають інструкцію: "Слухай уважно. Вам дадуть кілька цифр, які треба запам'ятати. Запишіть у протоколі цифри, що ви їх запамятаєте, у такому ж порядку, як їх називали. За моєю командою – пишіть.

Досліджувач по одному разу голосно, чітко читає по черзі кожний рядок цифр, починаючи з короткого. Після прочитання кожного рядка через 2-3 сек за командою "пишітъ" досліджуваний записує у протоколі ті числа рядка, які він запам'ятав, у тому ж порядку, як їx називав досліджувач. Щоб одержати більш надійні дані дослід повторюють чотири рази, щоразу прочитуючи всі 7 рядов, незалежно від результатів досліджуваного по кожному ряду.

Звіряють результати кожної cepiї досліду з поданим матеріалом, позначають правильно написані рядки у кожній серії, залежність правильності відтворення cepiї. Оформляють протокол досліду. Визначають обсяг безпосереднього запам'ятовування. Роблять висновки.

Завдання 2. Дослідження переключення уваги за умов активного вибору інформації.

Maтеріали та обладнання: таблиця з чорними (від 1 до 25) i червоними (від 1 до 24) цифрами, що розташовані у випадковій комбінації, секундомер, указка.

Досліджуваний розшукує на таблиці число (у певному порядку, відповідно завданню), називає і торкається указкою. Спершу досліджуваний розшукує й називає (з дотиком до таблиці) чорні числа (1-ша серія) у зростаючому порядку (від 1 до 25), потім червоні (2-га серія) в убуваючому порядку (від 24 до 1). Потім досліджуваний розшукує i називає числа - одне чорне i oдне червоне, які в cумі складають 25 (наприклад 24 i 1, 23 i 2 i т.д.), також при цьому торкаючисъ указкою цифр на дошці (3-тя серія). Останню cepію він виконує двічі: 1) за умови відносної тиші i 2) на фоні факторів, що відвертають увагу (гучна розмова, запитання, з якими звертаються до нього та iн.).

Визначають i записують час, за який він назве i покаже вci числа 1-ї серії, потім 2-ї cepiї. Після цього він виконує завдання 3-ї cepiї в різних умовах; доліджувач визначає час виконання завдань за секундоміром.

Оформлюють протокол досліду, записують результати. Порівнюють час розшуку на початку, всередені та наприкінці виконання завдання однієї cepiї. Порівнюють час пошуку суми чисел без перешкод та при дії факторів, то відвертають yвагу. Порівнюють результати різних досліджуваних. Роблять висновки.

7	44	110	66	222	224	12
17	113	119	88	22	116	19
11	11	220	115	221	223	3
9	66	117	55	118	112	24
14	225	113	99	220	11	7
21	43	223	88	115	114	18
16	55	Н11 j	22	Я22	44	10

Завдання 3. Виявлення деяких особливостей вищої нервової діяльності людини.

Maтеріали та обладнання: секундомір, навчальна дошка, крейда.

Безпосередньо в роботі беруть участь три особи: досліджувач, досліджуаний, секретар. Досліджувач на аркуші паперу складае список з 20 слів (імеників).

Спокійно, не поспішаючи, він вимовляє кожне слово зі списку i відмічає за ccекундоміром час від моменту, коли слово вимовлене, до відповіді досліджуваного - латентний період, Досліджуваний, не роздумуючи, повинен назвати слово, яке виникло у нього за acoціацією з почутим.

Секретар записує на дошці кожну відповідь досліджуваного та його латентний період. За тривалістю латентних періодів визначають рухливість нервових процесів досліджуваного. Прийнято, що середня тривалість латентного періоду менша за 3 сек підтверджує добру рухливість нервових проуцесів.

Постійне подовження латентних періодів наприкінці досліду свідчить про швидку втомлюваність нервових клітин, тобто про слабкість нервових процесів.

Повторення однакових відповідей характеризує інертність нервових процесів. За співвідношенням конкретних чи абстрактних понять у відповідях роблять висновок про перевагу у вищий нервовій діяльності досліджуваного відповідно художнього або абстрактного мислення.

Оформляють протокол досліду. Роблять висновок - характеристику ВНД досліджуваного.

Контрольні питання

1. Що таке короткочасна пам'ять? Який її механізм?

2. Поясніть результати досліду, спираючись на фізіологічний механізм запам'ятовування.

3. Які властивості нервових процесів лежать в основі швидкості перенесення уваги?

4. Як впливають аа швидкість підсумовування пар чисел шум та iнші перешкоди?

5. Яке практичне значення має визначення швидкості переключення уваги?

6. В чому полягає сила, слабкість, рухливість, врівноваженість нервових процесів?

7. Які нервові процеси лежать в основі нервової діяльності?

Семінарське заняття № 4. "Фізіологія аналізаторів та вища нервова діялъність людини".

Мета: З'ясувати ефективність засвоєння теоретичного матеріалу та практичних навичок з теми.

Питання для самопідготовки

1.3агальна характеристика аналізаторів. Класифікація сенсорних систем.

2. Зоровий аналізатор, його будова та функції. Запобігання порушенням зору.

3. Орган слуху. Будова та функції зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха.

4. Відчуття piвноваги.

5. Морфофункціональна організація нюхового та смакового aнaлiзaторів.

6. Будова та функції шкірного та м'язового аналізаторів.

7. Поняття про ВНД людини. Характеристика умовних рефлексів та їx класифікація.

8. Види гальмування умовних рефлексів.

9.Поняття про першу та другу сигнальні системи.

10.Типи ВНД людини. Рухливість та сила нервових процесів.

11.Поняття про функціональну систему.