ĆWICZENIA Z FIZJOLOGII CZŁOWIEKA

Spis treści

Wstęp ... 11

Fizjologia układu nerwowego ... 13
Wiadomości ogólne ... 13
Wirtualny program komputerowy SimNerv ... 14
Wetlands ... 15
Pobieranie materiału do badań ... 15
Praca w laboratorium wirtualnym ... 16
Zadania do wykonania ... 18
Zależność amplitudy potencjału czynnościowego od amplitudy bodźca ... 19
Okres refrakcji bezwzględnej i względnej potencjału czynnościowego ... 20
Szybkość przewodzenia potencjału czynnościowego ... 22
Polarność potencjału czynnościowego ... 23
Chronaksja i reobaza ... 23
Stymulacja anodowa ... 24
Badanie reakcji odruchowych ... 25
Odruchy na rozciąganie ... 26
Odruch kolanowy ... 27
Odruch ze ścięgna Achillesa ... 28
Odruch z mięśnia dwugłowego ramienia ... 28
Odruch z mięśnia trójgłowego ramienia ... 28
Odruchy obronne ... 28
Odruch zginania ... 28
Odruch podeszwowy ... 28
Odruchy źreniczne ... 29
Odruch na światło ... 29
Odruch na ciemność ... 29
Odruch na bliskość – akomodacyjno-konwergencyjny ... 29
Odruchy wyzwalane z narządu równowagi ... 30
Odruch przedsionkowo-oczny ... 30
Odruchy przedsionkowo-rdzeniowe ... 30
Próba Romberga ... 30
Test marszu ... 30
Doświadczenie Barany’ego ... 31
Fizjologia narządów zmysłów ... 31
Czucie skórne ... 31
Czucie dotyku ... 31
Czucie umiejscowienia ... 33
Czucie ciepła i zimna ... 33
Czucie smaku i węch ... 35
Rozmieszczenie receptorów smakowych na języku ... 35
Badanie progu odczuwania i identyfikacji zapachu ... 36
Zależność między zmysłami smaku i węchu ... 37
Zmysł słuchu ... 38
Badanie przewodzenia fal dźwiękowych ... 39
Próba Rinnego ... 39
Próba Webera ... 40
Badanie ostrości słyszenia ... 40
Lokalizacja źródła dźwięku ... 40
Zmysł wzroku ... 42
Akomodacja oka ... 42
Ostrość wzroku ... 43
Pole widzenia ... 44
Widzenie barw ... 45
Plamka ślepa ... 46

Fizjologia układu hormonalnego ... 48
Hormonalna regulacja metabolizmu węglowodanów ... 48
Pomiar poziomu glukozy we krwi ... 50
Zadania do wykonania ... 52
Wykonanie i interpretacja krzywej glikemicznej ... 52
Wpływ rodzaju węglowodanów na glikemię poposiłkową ... 52
Wpływ insuliny i adrenaliny na stężenie glukozy we krwi ... 53
Wydzielanie hormonu wzrostu ... 54
Test hipoglikemii poinsulinowej ... 54
Regulacja procesów rozrodczych ... 54
Określane faz cyklu płciowego u myszy ... 54
Oznaczanie faz cyklu menstruacyjnego u kobiety na podstawie badań cytohormonalnych ... 56
Określenie fazy cyklu menstruacyjnego u kobiety na podstawie obrazu mikroskopowego próbki śliny ... 57
Wpływ czynników środowiska na komórki rozrodcze samców ... 58
Spis treści 5

Fizjologia mięśni szkieletowych ... 60
Wiadomości ogólne ... 60
Wirtualny program komputerowy SimMuscle ... 62
Wetlands ... 63
Przygotowanie preparatu ... 63
Praca w laboratorium wirtualnym ... 64
Zadania do wykonania ... 65
Skurcz pojedynczy izotoniczny/izometryczny ... 65
Skurcz podwójny izotoniczny/izometryczny ... 67
Skurcz tężcowy izotoniczny/izometryczny ... 68
Rozciąganie mięśnia w stanie spoczynku ... 70
Krzywa maksymalnych wartości izotonicznych/izometrycznych ... 70
Zależność Hilla ... 72
Zmęczenie mięśnia ... 72
Badanie mięśni szkieletowych in vivo ... 74
Zmęczenie mięśni u człowieka ... 74
Czynność bioelektryczna mięśni człowieka ... 74

Fizjologia mięśni gładkich ... 76
Wiadomości ogólne ... 76
Wirtualny program komputerowy SimVessel ... 77
Pobieranie materiału do badań ... 78
Przygotowanie roztworów ... 79
Praca w laboratorium wirtualnym ... 80
Zadania do wykonania ... 83
Aktywność spontaniczna i indukowana przez obciążenie mięśnia ... 83
Wpływ układu nerwowego na aktywność skurczową mięśni gładkich ... 84
Antagonizm czynnościowy przywspółczulnego i współczulnego układu nerwowego ... 85
Hamowanie kompetycyjne ... 87
Blokowanie sprzężenia elektromechanicznego ... 88

Fizjologia układu krążenia ... 91
Fizjologia mięśnia sercowego ... 91
Wirtualny program komputerowy SimHeart ... 92
Pobieranie materiału do badań ... 93
Przygotowanie roztworów ... 93
Praca w laboratorium wirtualnym ... 95
Zadania do wykonania ... 98
6 Ćwiczenia z fizjologii człowieka
Spontaniczna aktywność skurczowa mięśnia sercowego ... 98
Działanie inotropowe i chronotropowe adrenaliny ... 98
Antagonizm czynnościowy adrenaliny i acetylocholiny ... 99
Hamowanie kompetycyjne ... 101
Działanie blokera receptorów α- i β-adrenergicznych ... 101
Działanie blokera receptorów cholinergicznych ... 102
Blokowanie sprzężenia elektromechanicznego ... 104
Działanie glikozydów nasercowych ... 105
Badanie czynności serca in vivo ... 107
Osłuchiwanie tonów serca u człowieka ... 107
Prądy czynnościowe serca u człowieka – elektrokardiogram ... 108
Charakterystyka parametrów hemodynamicznych układu krążenia ... 112
Pomiar ciśnienia tętniczego krwi metodą osłuchową ... 112
Badanie tętna metodą palpacyjną ... 114
Obliczanie objętości wyrzutowej, pojemności minutowej i maksymalnej częstości akcji serca ... 115
Badanie ciśnienia krwi i tętna w mikrokrążeniu ... 116
Ocena sprawności adaptacyjnej i wydolności układu krążenia ... 118
Próba ortostatyczna Martineta ... 118
Próba ortostatyczna Cramptona ... 120
Funkcje termoregulacyjne naczyń włosowatych ... 121

Fizjologia krwi ... 122
Oznaczanie parametrów hematologicznych krwi ... 122
Oznaczanie liczby hematokrytowej ... 122
Oznaczanie stężenia hemoglobiny ... 122
Określanie ilości erytrocytów ... 123
Różnicowanie barwionych rozmazów krwi ... 125
Badanie właściwości krwi ... 126
Wyznaczanie czasu krwawienia i krzepnięcia ... 126
Wpływ jonów wapnia na krzepnięcie krwi ... 127
Badanie właściwości buforowych krwi ... 127
Oznaczanie grupy krwi i czynnika Rh ... 128
Komputerowy program symulacyjny „Blood Physiology” ... 130
Methods ... 130
Oznaczanie liczby hematokrytowej („Packed cell volume”) ... 130
Obliczanie ilości erytrocytów w mm krwi („Red cell count”) ... 131
Kolorymetryczne oznaczanie stężenia hemoglobiny („Haemoglobin concentration”) ... 132
Analiza różnych typów anemii ... 133
Oznaczanie grupy krwi i czynnika Rh ... 136

Fizjologia układu oddechowego ... 137
Mechanika oddychania ... 138
Określenie typu oddychania ... 140
Badania czynnościowe układu oddechowego ... 140
Objętości i pojemności statyczne, częstość oddychania i wentylacja
minutowa płuc ... 141
Objętości i pojemności dynamiczne ... 144
Spirometria ... 147
Profil wentylacji i test VC ... 149
Test FVC ... 149
Test MVV ... 149
Ocena sprawności wentylacyjnej płuc ... 154
Pomiar spoczynkowych parametrów oddechowych – profil wentylacji (wzorzec oddechowy) i test VC ... 156
Pomiar dynamicznych parametrów oddechowych – test FVC ... 157
Ocena czynności mięśni oddechowych ... 158
Regulacja oddychania ... 158
Wpływ hiperwentylacji na głębokość i częstość oddychania ... 159

Fizjologia wysiłku fizycznego ... 160
Wpływ wysiłku fizycznego na wybrane parametry fizjologiczne ... 160
Wpływ wysiłku fizycznego na ciśnienie tętnicze krwi, tętno, objętość wyrzutową serca i pojemność minutową serca ... 160
Kinetyka zmian parametrów układu krążenia wywołanych wysiłkiem fizycznym ... 161
Zmiany adaptacyjne w układzie sercowo-naczyniowym pod wpływem wysiłku fizycznego różnego typu ... 162
Wysiłek szybkościowy ... 162
Wysiłek wytrzymałościowy ... 163
Wysiłek siłowy ... 163
Określanie wydolności układu krążenia i kondycji fizycznej na podstawie testów wysiłkowych ... 163
Próba Ruffi era ... 164
Próba harwardzka ... 164
Zmiany adaptacyjne w układzie oddechowym pod wpływem wysiłku fizycznego różnego typu ... 165
Określanie wysiłkowego wydatku energetycznego na podstawie pomiarów tętna i ciśnienia tętniczego krwi ... 166
Wpływ wysiłku fizycznego na temperaturę ciała człowieka ... 168

Fizjologia układu pokarmowego ... 169
Hormonalna regulacja funkcji przewodu pokarmowego ... 169
Fizjologia trawienia ... 171
Trawienie skrobi w jamie ustnej ... 172
Wykrywanie obecności enzymu amylolitycznego w ślinie – etapy trawienia skrobi ... 173
Wpływ temperatury na aktywność α-amylazy ślinowej ... 174
Wpływ jonów chlorkowych na aktywność α-amylazy ślinowej ... 175
Wpływ pH na aktywność α-amylazy ślinowej ... 175
Trawienie białka w żołądku ... 176
Wpływ formy substratu i odczynu środowiska na aktywność pepsyny ... 176
Wpływ temperatury i pH na działanie pepsyny ... 178
Trawienie skrobi w jelicie cienkim ... 179
Wykrywanie obecności enzymu amylolitycznego w soku trzustkowym – etapy trawienia skrobi ... 179
Wpływ temperatury na aktywność α-amylazy trzustkowej ... 180
Wpływ jonów chlorkowych na aktywność α-amylazy trzustkowej ... 181
Trawienie białka w jelicie cienkim ... 182
Wpływ formy substratu i odczynu środowiska na aktywność trypsyny ... 182
Trawienie tłuszczu w jelicie cienkim ... 185
Wykrywanie obecności lipazy w soku trzustkowym – enzymatyczna hydroliza tłuszczu mleka ... 185
Właściwości żółci i jej działanie na tłuszcze ... 185
Obniżanie napięcia powierzchniowego przez żółć ... 186
Wpływ czynników mechanicznych, odczynu środowiska i żółci na emulgację tłuszczu ... 186
Fizjologia wchłaniania ... 187
Program komputerowy Intestinal Absorption – „Wchłanianie heksoz i aminokwasów obojętnych” ... 187
Wprowadzenie ... 187
Zależność wchłaniania od jonów sodowych ... 188
Interakcje między transportem heksoz i aminokwasów ... 188
Metody ... 189
Przygotowanie odwróconych woreczków ... 189
Metody pomiaru ... 190
Symulacja z wykorzystaniem metody bezpośredniej ... 191
Symulacja z wykorzystaniem metody pośredniej ... 191
Zadania do wykonania ... 192
Doświadczenia kontrolne ... 192
Wchłanianie płynu i składników pokarmowych ... 192
Wchłanianie płynu ... 193
Wchłanianie glicyny, metioniny i galaktozy ... 193
Doświadczenia właściwe ... 194
Zależność od jonów sodowych ... 194
Interakcje między składnikami pokarmowymi ... 194
Doświadczenia podstawowe ... 194
Badania mechanizmu interakcji ... 195
Wpływ energii ... 195
Wpływ czasu ... 195
Stosunek T/M ... 195
Efekt florydzyny ... 196
Kinetyka współzawodnictwa między systemami ... 196
Utrwalanie pojęć związanych z funkcjonowaniem układu pokarmowego ... 197
Edukacyjna gra w karty ... 197
Szarady ... 197

Fizjologia układu wydalniczego ... 198
Wiadomości ogólne ... 198
Skład i właściwości moczu ... 200
Właściwości fizyczne moczu ... 201
Dobowa ilość moczu (diureza) ... 201
Barwa moczu ... 201
Przejrzystość moczu ... 201
Odczyn moczu (pH) ... 202
Ciężar właściwy (gęstość względna) moczu ... 202
Skład chemiczny moczu prawidłowego ... 203
Składniki organiczne moczu ... 203
Mocznik ... 203
Amoniak ... 203
Kreatynina ... 204
Kwas moczowy ... 204
Składniki nieorganiczne moczu ... 204
Skład moczu patologicznego ... 204
Białko ... 205
Glukoza ... 205
Związki ketonowe ... 205
Krew ... 206
Barwniki żółciowe ... 206
Bilirubina ... 206
Urobilinogen ... 207
Azotyny ... 207
Leukocyty ... 208
Analiza moczu ludzkiego ... 208
Zadania do wykonania ... 208
Mocz „własny” ... 208
Badanie właściwości fizycznych moczu „własnego” ... 208
Badanie składników chemicznych i obecności krwinek w moczu „własnym” ... 209
Cl– ... 209
PO4
3– ... 209
Kwas moczowy ... 209
Kreatynina ... 209
Testy paskowe ... 210
Badanie osadu moczu „własnego” ... 211
Mocz „patologiczny” ... 211
Badanie właściwości fizycznych moczu „patologicznego” ... 211
Badanie składników chemicznych i obecności krwinek w moczu „patologicznym” ... 212
Określanie wielkości przestrzeni wewnątrzkomórkowej ... 213

Piśmiennictwo ... 215