Fizjologia dla biologów
advertisement
Fizjologia dla biologów Podręczniki Obowiązujący: „Fizjologia Lekarska” F.W. Ganong Polecane: „Biochemia” L. Stryer i wsp. „Biologia komórki” B. Alberts i wsp. „Receptory i mechanizmy przekazywania sygnału” pod redakcją J.Z. Nowaka i J.B. Zawilskiej Wykłady 1. Komórka pobudliwa-neuron 2. Transmisja synaptyczna, receptory związane z białkami G i ich szlaki sygnalizacyjne 3. Mięśnie 4. Nerwowe ośrodki regulatorowe: autonomiczny i ośrodkowy układ nerwowy 5. Układ endokrynny 6. Mechanoreceptory (dotyk, słuch, równowaga), termoreceptory i nocyceptory 7. Wzrok 8. Węch, smak 9. Mechanizmy przekazywania sygnału: receptory białkowych kinaz tyrozynowych oraz treoninowo-serynowych, estrogenowe, nukleotydowe 10. Oddychanie, transport gazów 11. Krążenie 12. Izojonia, izowolemia 13. Glukostaza, termostaza 14. Rytmy biologiczne, sen, molekularne mechanizmy pamięci 15. Trawienie Ćwiczenia Pobudliwość i przewodnictwo: neuron i mięśnie Przewodnictwo synaptyczne Układ nerwowy - odruchy Czucie i percepcja Zmysł równowagi Zmysł słuchu Fizjologia oka Fizjologia oka cd., węch, smak Fizjologia układu oddechowego Próby czynnościowe układu oddechowego Fizjologia serca Próby czynnościowe układu krążenia Krew Trawienie Odrabianie zaległości Ćwiczenie 1 Pobudliwość i przewodnictwo: neuron i mięśnie Zajęcia typu seminaryjnego - Budowa neuronu - Potencjały bioelektryczne i ich elektrogeneza - Pobudliwość i przewodnictwo komórki nerwowej - Budowa i rodzaje mięśni - Molekularny mechanizm skurczu mięśnia szkieletowego - Zjawiska elektryczne zachodzące w komórce mięśniowej Ganong 47-63, 67-83, 85-98 Ćwiczenie 2 Przewodnictwo synaptyczne Zajęcia typu seminaryjnego Ganong str. 108-135, 140-142 Ćwiczenie 3 Układ nerwowy - odruchy 1. Wywoływanie i badanie niektórych odruchów u człowieka 2. Badanie zdolności koncentracji uwagi u człowieka a) test prosty b) test kombinowany 3. Oznaczenie wskaźnika dokładności i wydajności a) test Bourdona b) test arytmetyczny 4.Test IQ Ganong str. 155-166, 326-341 Przewodnik str. 44-58 Odruchy Odruch jest charakterystyczną odpowiedzią żywego organizmu (skurcz mięśnia, wydzielanie gruczołów) na podrażnienie receptorów zewnętrznych lub wewnętrznych, powstającą przy udziale mózgowia lub rdzenia kręgowego. odłożem anatomicznym odruchu jest łuk odruchowy, na który składa się pięć elementów: receptor, droga dośrodkowa - aferentna, ośrodek nerwowy, droga odśrodkowa – eferentna, efektor. Warunkiem powstania odruchu jest nierozerwalna ciągłość łuku odruchowego. W zależności od liczby neuronów przewodzących impulsy nerwowe od receptora do efektora wyróżnia się: łuk jednosynaptyczny, stanowiący podłoże dla odruchu prostego, powstającego przy udziale dwu lub trzech neuronów, oraz łuk wielosynaptyczny, będący będący podłożem dla odruchów złożonych, przy udziale wielu neuronów. Odruch dzielą się na: bezwarunkowe, które są niezmienne w ciągu całego życia i są zawsze tą samą reakcją na ten sam rodzaj bodźca oraz na odruchy warunkowe – nabyte w czasie życia osobniczego, charakteryzują się zmiennością reakcji. Do odruchów bezwarunkowych należą ruchowe odruchy rdzeniowe powstające przy udziale neuronów leżących w rdzeniu kręgowym. Należą do nich: 1. jednosynaptyczne odruchy rdzeniowe rozciągowe (miotatyczne) – są to odruchy własne, ponieważ ich receptor leży w tym samym mięśniu, który jest efektorem; 2. wielosynaptyczne odruchy zginania i prostowania – są to odruchy obce, ponieważ ich receptory leżą w skórze lub błonie śluzowej, a efektorami są mięśnie leżące poza receptorami. U zdrowych osobników występują odruchy własne fizjologiczne, ale w przypadku procesów chorobowych wyzwalane są odruchy patologiczne. Poza odruchami rdzeniowymi występują odruchy, do których powstania konieczny jest udział innych części układu nerwowego ośrodkowego i w zależności od tego udziału można wyróżnić odruchy korowe, opuszkowe (rdzenia przedłużonego), śródmózgowiowe i międzymózgowiowe. W zależności od innych jeszcze kryteriów podziału wyróżnia się odruchy: ekstero-, proprio- i interocepcyjne; skórne, mięśniowe i ścięgnowe, powierzchniowe i głębokie; ruchowe, wydzielnicze; somatyczne, trzewne; fazowe, toniczne. 1. Wywoływanie i badanie niektórych odruchów u człowieka Potrzebne: młoteczek neurologiczny, Odruchy rozciągowe. a) odruch kolanowy z mięśnia czworogłowego uda. Odruch kolanowy jest przykładem jednosynaptycznego odruchu rozciągowego (dwuneuronowego odruchu własnego). Powstaje on wskutek rozciągnięcia mięśnia po podrażnieniu zakończeń pierścienno-spiralnych. Odruch ten podlega zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego. Pobudzany jest ośrodek rdzeniowy L2-L4. Wykonanie: Osoba badana siedzi tak by nogi zwisały jej luźno. Osoba badająca uderza młoteczkiem neurologicznym w ścięgno mięśnia czworogłowego dochodzącego do rzepki (w miejscu pomiędzy rzepką a kością piszczelową). Uderzenie to powoduje krótkotrwałe rozciągnięcie mięśnia, które z kolei po podrażnieniu receptorów napięcia wyzwala impuls biegnący włóknami dośrodkowymi do motoneuronów alpha w rogach brzusznych rdzenia kręgowego, skąd przechodzi przez włókna ruchowe do efektora, którym jest mięsień czworogłowy – jego skurcz powoduje gwałtowne wyprostowanie nogi w stawie kolanowym. Odruch ten może być hamowany wpływami korowymi, dlatego należy skierować uwagę osoby badanej na inną czynność, np. dobrym sposobem jest stosowanie chwytu Jędrassika: poleca się osobie badanej szczepić palce obu rąk i silnie rozciągać, a osoba badająca uderza w tym czasie w ścięgno rzepkowe. b) Odruch ze ścięgna Achillesa – odruch skokowy. Wykonanie: Jest to odruch z mięśnia trójgłowego łydki. Ośrodkiem rdzeniowym jest L5, S1, S2, pobudzeniu ulegają nerwy obwodowe w nerwie piszczelowym lub kulszowym. Osoba badana klęczy na krześle tak, by stopy zwisały luźno poza krzesłem. Badający uderza w ścięgno Achillesa podrażniając proprioreceptory – efektem jest skurcz mięśni łydki z lekkim zgięciem podeszwowym stopy – odruch prostowania stopy. c) Odruch z mięśnia trójgłowego ramienia Jest to odruch własny, którego łuk odruchowy biegnie nerwem promieniowym, a ośrodkiem rdzeniowym jest C5-C7-C8D1 (przede wszystkim C7). Badający opukuje badanemu ścięgna mięśnia trójgłowego tuż nad wyrostkiem łokciowym (ręka osoby badanej leży grzbietem na jego udzie). Efektem jest skurcz mięśnia trójgłowego połączony z ruchem prostowania przedramienia. d) odruch z mięśnia dwugłowego ramienia Jest to odruch własny, ośrodkiem rdzeniowym jest C5, C6. Osoba badana siedzi na krześle trzymając rękę grzbietem na udzie. Badający uciska kciukiem badanemu ścięgno mięśnia dwugłowego lekko je napinając w zgięciu łokciowym i uderza młoteczkiem w kciuk. Powoduje tym rozciągnięcie ścięgna, a efektem jest skurcz mięśnia dwugłowego z lekkim zgięciem w stawie łokciowym. e) odruch okostnowy promieniowy – odruch z mięśnia ramienno promieniowego Jest to inny sposób wyzwalania odruchu własnego z mięśnia dwugłowego ramienia. Ośrodek rdzeniowy C5, C6, pobudzenie biegnie nerwem promieniowym. Osobie badanej opukuje się boczny brzeg kości promieniowej (tuż przy nadgarstku), trzymając badanego za rękę (w chwycie podania ręki). Uderzenie to działa na staw łokciowy jak czynnik obrotowy prowadząc do nagłego rozciągnięcia mięśnia dwugłowego, mięśnia ramieniowego i ramienno przedramieniowego, co w konsekwencji daje skurcz tych mięśni oraz lekkie zgięcie w stawie łokciowym. Odruchy wielosynaptyczne. Odruchy te należą do odruchów obcych. Rozmaite bodźce działające na skórę i błony śluzowe, na rogówkę czy narządy zmysłów wywołują odruchy złożone służące do likwidacji przyczyn drażnienia – są więc odruchami obronnymi, odruchami ucieczki. W zależności od siły bodźca reakcje odruchowe mają charakter mniej lub bardziej złożony. a) Odruch podeszwowy. Ośrodek rdzeniowy umiejscowiony jest w L5, S1-2. Osoba badana układa stopę jednej nogi na kolanie drugiej nogi. Badający młoteczkiem neurologicznym lub paznokciem lub innym ostro zakończonym przedmiotem przesuwa po skórze podeszwy badanego od pięty w kierunku do palucha lub od pięty w kierunku do palca piątego. Efektem jest zgięcie palców ku podeszwie lub też przy silnym drażnieniu dołącza się odruch ucieczki: zgięcie w stawie skokowym, kolanowym i biodrowym. (Należy unikać bezpośredniego drażnienia w sąsiedztwie paliczka palucha.) b) Odruch Babińskiego. Jest to patologiczny objaw odruchu podeszwowego spowodowany uszkodzeniem drug piramidowych. U zdrowych dorosłych osób nie występuje. Obserwuje się go u dzieci (do drugiego roku życia) w niedojrzałości dróg piramidowych. Podrażnienie skóry w sposób opisany przy badaniu odruchu podeszwowego daje w efekcie zgięcie grzbietowe palucha lub też i pozostałych palców z równoczesnym rozstawieniem palców – „objaw wachlarza” – Często jest on połączony z odruchem ucieczki. (tzw. Babiński dodatni). c) Odruchy brzuszne. Wykonanie Badany leży wygodnie na plecach, ręce ułożone wzdłuż tułowia, szyja rozluźniona, odsłonięty rozluźniony brzuch (odruchy te są trudne do wywołania, gdy brzuch jest otyły wzdęty, wiotki). Badający przesuwa młoteczkiem neurologicznym lub np. pęsetą po skórze badanego poprzecznie do osi ciała. W trzech różnych obszarach skóry brzucha aby wyzwolić: górne odruchy brzuszne: miejscem drażnienia jest skóra tuż poniżej łuku żebrowego, a odpowiedzią będzie wciągnięcie nadbrzusza i podżebrza z podciągnięciem pępka ku górze i na zewnątrz. Umiejscowienie ruchowe D2 a czuciowe w dół aż do D9; środkowe odruchy brzuszne: drażnienie na wysokości pępka powoduje wciągnięcie mięśnia poprzecznego brzucha z przesunięciem pępka w bok. Umiejscowienie ruchowe D9, czuciowe w dół aż do D11; dolne odruchy brzuszne: drażnienie powyżej pachwiny powoduje wciągnięcie podbrzusza i przesunięcie pępka w dół i w bok. Umiejscowienie rdzeniowe ruchowe – D10-12(lub też i D9 i L1), czuciowe – D11-12 (L1). d) Odruch łopatkowy. Jest to fizjologiczny odruch skóry. Drażnienie skóry na łopatce powoduje skurcz mięśni łopatkowych. Umiejscowienie rdzenioweC5-D1. e) Odruch rogówkowy. Wykonanie Jest to skórny odruch obcy. Drogą dośrodkową jest nerw nadczołowy (górna gałąź nerwu trójdzielnego), a drogą odśrodkową – nerw twarzowy, miejscem drażnienia jest rogówka. Warunki wywołania odruchu są podobne jak w przypadku odruchu spojówkowego. Dotknięcie rogówki powoduje gwałtowny skurcz mięśnia okrężnego oka, połączony z częściowym bądź całkowitym zamknięciem obu oczu. Brak tego odruchu obserwuje się u nieprzytomnych, w stanach narkozy chirurgicznej, odruch ten zanika bardzo szybko po śmierci (badanie przy stwierdzaniu zgonu). f) Odruch spojówkowy Wykonanie: Miejscem drażnienia jest spojówka. Osoba badana patrzy w bok, badający zaś brzegiem cienko złożonego płótna lekko dotyka spojówkę, następuje zwężenie szpary ocznej wskutek skurczu mięśnia okrężnego oka. g) Odruch źreniczny Wielkość źrenicy (szerokość) jest odruchowo zmieniana i zależy od wpływu wielkości oświetlenia, akomodacji, zbieżności gałek ocznych i innych czynników nerwowych i humoralnych. Celem badania jest ustalenie reakcji na światło i reakcji na zbieżność. Wykonanie Reakcja na światło. Osoba badana stoi przodem np. do jasno oświetlonego okna lub przed niezbyt jasna lampą i patrzy w dal (chodzi o wykluczenie akomodacji). Badający staje naprzeciw, ustala wielkość i kształt źrenic badanego a następnie przesłania mu rękami oczy. Po pewnym czasie odsłania jedno oko obserwując zwężenie się pod wpływem światła źrenicy która podczas zaciemnienia uległa rozszerzeniu (skurcz mięśnia zwieracza źrenicy unerwianego przez nerw okoruchowy). Podobnie postępuje badający z drugim okiem badanego. Efektem jest zbieżne ustawienie obu gałek ocznych na przedmiot obserwacji oraz zwężenia źrenic (siał łamiąca oka jest większa). reakcja na zbieżność związana jest ze zmiana szerokości źrenicypodczas akomodacji. Badany patrzy daleko przez okno, badający obserwuje bardzo szeroką źrenicę (siła załamywania w oku jest względnie mała). Badający poleca badanemu patrzeć nagle na palec umieszczony w odległości 10-15 cm od oczu badanego. Efektem jest zbieżne ustawienie obu gałek ocznych na przedmiot obserwacji oraz zwężenie źrenic (siła łamiąca oka jest większa) f) Odruch nosowo-powiekowy (odruch kichania) Wykonanie Badający dotyka twardym włosem końskim błony śluzowej nosa w części górnej lub środkowej, drażniąc tym samym pierwszą i drugą gałąź nerwu trójdzielnego. U badanego wyzwala się wówczas odruch kichania połączonego ze łzawieniem, zamknięciem powiek, często grymasem twarzy. g) Odruch podniebienny Wykonanie Badany otwiera szeroko jamę ustna i wyciąga język na zewnątrz. Badający dotyka łyżeczką laryngologiczną podniebienia miękkiego lub języczka. Obserwuje się podniesienie podniebienia miękkiego wskutek podrażnienia drugiej gałęzi nerwu trójdzielnego i nerwu językowo-gardłowego, a reakcję ruchową wyzwala podrażnienie nerwu błędnego. Należy uważać by nie dotykać tylnej ścianki gardzieli, ponieważ może to spowodować wystąpienie odruchu wymiotnego (gardzielowego). 2. Badanie zdolności koncentracji uwagi u człowieka (tablice z cyferkami, ksero testow, stoper) a) test prosty b) test kombinowany 3. Oznaczenie wskaźnika dokładności i wydajności a) test Bourdona b) test arytmetyczny 4.Test IQ Ćwiczenie 4 Czucie i percepcja. Zmysł równowagi. 1. Wyszukiwanie receptorów dotyku w skórze człowieka 2. Oznaczanie progu odległości dotykowej 3. Badanie punktów zimna w skórze człowieka 4. Prawo Webera-Fechnera 5. Doświadczenie Baraniego nad zmysłem równowagi Ganong, strony: 145-152, 167-181; 211-218 (bez akapitów dotyczących słuchu: Ślimak, Narząd ślimakowy, Ośrodkowe drogi słuchowe), 225-227. 1. Wyszukiwanie receptorów dotyku w skórze człowieka Potrzebne: estezjometrem Freya Rozmieszczenie i zagęszczenie receptorów dotyku w skórze jest nierównomierne. Najwięcej jest ich w skórze opuszków palców, koniuszka języka, warg oraz narządów płciowych, a najmniej w skórze ramion, pleców, ud i pośladków. Jednen ze sposobów wyszukiwania receptorów dotyku polega na systematycznym dotykaniu zaznaczonego obszaru skóry, tzw. estezjometrem Freya, zakończonym włosem końskim o róznej długości. Włos krótszy jest sztywny i dzięki temu dobrze wyczuwalny (tzn. pobudza receptory dotyku o niskim i wysokim progu wrażliwości). Włos dłuższy jest wiotki, słabo wyczuwalny i pobudza receptory dotyku o niskim progu pobudliwości. Wykonanie: Zasłaniamy oczy osobie badanej. Na jej skórze zaznaczamy (szablonem wyciętym z papieru) kwadrat o boku 2 cm. W obrębie zaznaczonego obszaru uciskamy systematycznie (co ok. 2 mm) skórę badanego przy pomocy estezjometru. Dotknięcia liczymy. Niezależnie, osoba badana także liczy odczuwane dotknięcia. Porównujemy ilość wykonanych dotknięc z ilością dotknięć odczutych przez badanego (ilością znalezionych receptorów dotykowych). Przeliczamy liczbę „punktów dotykowych” na 1 cm2. Ćwiczenie wykonujemy przy pomocy włosa krótkiego oraz długiego i powtarzamy dla kilku części ciała: opuszki palców, dłoń po stronie wewnętrznej, dłoń po stronie zewnętrznej, plecy. 2. Oznaczanie progu odległości dotykowej Potrzebne: cyrkiel, linijka Próg odległości dotykowej to najmniejsza odległość, jaka musi dzielić dwa jednocześnie dotykane punkty na skórze, by dotknięcia te odczuwane były jako dwa odrębne bodźce. Próg ten zależy od zagęszczenia receptorów dotyku w danej części skóry i jest najmniejszy na obszarach skóry najbardziej wrażliwych na dotyk. Wykonanie: Zasłaniamy oczy osobie badanej. Skórę badanej dotykamy przy pomocy cyrkla (jednocześnie oboma ostrzami/zakończeniami). Badana określa czy odczuwa jedno dotknięcie, czy dwa. Zmniejszając lub zwiększając odległość między ramionami cyrkla oznaczamy najmniejszą odległość, przy której dotknięcia są jeszcze odczuwalne przez osobę badaną jako osobne ukłucia. Badania wykonujemy na skórze dłoni, przedramienia i pleców. 3. Badanie punktów zimna w skórze człowieka Potrzebne: izolowany pręt miedziany, zlewka z lodem, zlewka z wodą gorącą Termoreceptory, podobnie jak receptory czucia dotyku, są rozmieszczone nierównomiernie w skórze. Wyszukiwanie termoreceptorów odbywa się wg schematu opisanego w ćwiczeniu 1, ale zamiast estezjometru stosuje się termodę (izolowany pręt miedziany). Wykonanie: Zasłaniamy oczy osobie badanej. Na jej skórze, na wewnętrznej stronie nadgarstka zaznaczamy (szablonem wyciętym z papieru) kwadrat o boku 2 cm. a) Termodę zanurzamy w zlewce z wodą z lodem, szybko osuszamy, po czym dotykamy nią skóry badanego, wyszukując „punktów zimna”. Miejsca, w których odczuł on zimno zaznaczamy długopisem. b) W tym samym obszarze wyznaczamy następnie receptory dotyku (patrz: ćw. 1) i zaznaczamy je innym kolorem. Sprawdzamy czy „punkty zimna” i „punkty dotykowe” pokrywają się. c) Termodę zanurzamy w zlewce z gorącą wodą (w temp 45-50 stopni), szybko osuszamy i dotykamy do „punktu zimna” (wyznaczonego w podpunkcie a). Prosimy badanego o opisanie wrażenia. d) By wykazać względność odczuć odbieranych przez termoreceptory zanurzamy jedną rękę na kilka minut w wodzie o temp. 100C, a drugą w wodzie o temp. 300C. Następnie obie ręce przenosimy jednocześnie do naczynia z wodą o temperaturze 200C. Notujemy pierwsze odczucie. 4. Prawo Webera-Fechnera Potrzebne: szalki, ciężarki Stwierdzono doświadczalnie, że jesteśmy w stanie zauważyć różnicę między intensywnością dwóch wrażeń czuciowych, jeśli różnią się one od siebie o 1/10 wartości. Wykonanie: Osobie badanej zasłaniamy oczy. Na dwie szalki nakładamy ciężarki, podajemy je osobie badanej i polecamy określić, która z szalek jest cięższa. Następnie do szalek wkładamy różne ciężarki i szukamy najmniejszej różnicy wagi, którą osoba badana jest w stanie rozpoznać. 5. Doświadczenie Barany’ego nad zmysłem równowagi Potrzebne: arkusz papieru z narysowanym okręgiem o średnicy 2 cm, Wykonanie ćwiczenia: Do ściany, na wysokości oczu osoby badanej, przymocowujemy arkusz papieru z narysowanym okręgiem o średnicy 2 cm. Osoba badana staje krok od arkusza i ćwiczy trafianie (palcem lub długopisem) w środek tego okręgu. Następnie zamyka oczy i kontynuuje „trening”. Na kolejnym etapie osoba badana wykonuje 3 szybkie obroty wokół siebie w prawo i (mając zamknięte oczy) próbuje pocelować w centrum okręgu. Tak samo, wykonując obroty w lewą stronę. Następnie osoba badana powtarza powyższe ćwiczenie z pochyloną głową i brodą przyciśniętą do klatki piersiowej. Należy zapisać wyniki doświadczenia i podać ich uzasadnienie. Ćwiczenie 5 Zmysł słuchu. 1.Badanie słuchu audiometrem Wyznaczanie krzywej progu słyszenia na drodze przewodnictwa powietrznego 2. Sprawdzanie wrażliwośći słuchowej za pomocą zegarka lub szeptu 3. Badanie słuchu za pomocą stroików a) próba Rinnego b) próba Webera c) próba Schwabacha Ganong, strony: 211-225 (bez akapitów dotyczących zmysłu równowagi: Przewody półkoliste, Łagiewka i woreczek błędnika) 1. Badanie słuchu audiometrem Potrzebne: audiometr Audiometr służy do badania zdolności odbioru tonów o różnej częstotliwości. Wykonanie: Dla uzyskania prawdziwych i dokładnych wyników niezbędna jest absolutna cisza. Osoba badana siada przy audiometrze i zakłada na uszy słuchawki. W słuchawkach kolejno pojawiają się czyste tony o wzrastającej częstotliwości i natężeniu, począwszy od dźwięków poniżej zakresu słyszalności. Badany ma za zadanie nacisnąć przycisk w momencie, gdy dźwięk w słuchawkach staje się dla niego słyszalny. Badanie przeprowadzamy kolejno, dla lewegi i prawego ucha. Audiometr wykreśla krzywą progu słyszenia dla obu uszu (wyznacza minimalne natężenie, przy którym dźwięk o danej częstotliwości staje się słyszalny). 2. Sprawdzanie wrażliwośći słuchowej za pomocą zegarka lub szeptu Przy wykonywaniu ćwiczenia niezbędna jest absolutna cisza. Wykonanie: a) Osoba badana siedzi z zamkniętymi oczami, zatykając palcem jeden z otworów słuchowych. Z drugiej strony głowy, od ucha badanego odsuwamy powoli zegarek (nie elektroniczny :))). Ustalamy największą odległość, z jakiej badany słyszy tykanie zegarka. Ćwiczenie powtarzamy dla drugiego ucha. Wyniki porównujemy. b) Podobne doświadczenie przeprowadzamy za pomocą szeptu. Osoba badająca liczy szeptem do 100, oddalając się powoli od badanego. Przy prawidłowym słuchu szept powinien być słyszalny z ok. 20 metrów. Wyniki dświadczenia opisać w zeszycie. 3. Badanie słuchu za pomocą stroików Potrzebne: stroiki Poniższe próby służą do odróżniania głuchoty odbiorczej (spowodowanej uszkodzeniem komórek receptorowych lub dróg nerwowych) od przewodzeniowej (wywołanej uszkodzeniem aparatu przewodzeniowego ucha zewnętrznego lub środkowego). a) próba Rinnego b) próba Webera c) próba Schwabacha Dokładny opis prób, wraz ze znaczeniem uzyskanych wyników podany jest w Ganongu, str. 224, tabela 9-1. Ćwiczenie 6 Fizjologia oka 1. Doświadczenie Scheinera 2. Obserwacja wnętrza oka 3. Badanie pola widzenia 4. Bystrość wzroku 5. Badanie plamki ślepej 6. Keratoskop Placido Ganong str. 182-210 Przewodnik str. 72-81 1. Doświadczenie Scheinera Akomodacja jest to zdolność układu refrakcyjnego (załamującego) oka pozwalająca na uzyskanie obrazu na siatkówce zarówno przedmiotów odległych jak i bliskich. Zakres akomodacji jest wielkością liniową wyrażoną w dioptriach. W oku człowieka akomodacja polega na zmianie krzywizny soczewki przy udziale mięśnia rzęskowego i włókien obwódkowych. Mięsień rzęskowy i włókna obwódkowe działają antagonistycznie względem siebie. Jeśli patrzymy na przedmiot położony daleko mięsień rzęskowy jest rozluźniony a włókna obwódkowe są napięte a soczewka maksymalnie spłaszczona, natomiast, gdy patrzymy na przedmiot położony blisko mięsień rzęskowy jest napięty a włókna obwódkowe są rozluźnione a soczewka jest maksymalnie wypukła. W miarę starzenia się organizmu, sprężystość soczewki stopniowo maleje, mięsień rzęskowy ulega osłabieniu i następuje stopniowa utrata zdolności akomodacji. Zakres akomodacji oka człowieka zmienia się z wiekiem i mieści się w granicach 0-14 dioptrii i odpowiada różnicy refrakcji oka akomodowanego i refrakcji oka w spoczynku. Punkt bliży wzrokowej jest to najmniejsza odległość od oka punktu, którego obraz może być zogniskowany na siatkówce przy udziale akomodacji. Punktem dali wzrokowej nazywa się punkt najodleglejszy, z którego promienie wpadające do oka ogniskowane są na siatkówce i dają wyraźny obraz oglądanego przedmiotu bez udziału akomodacji. Potrzebne: Listwa Scheinera, linijka Wykonanie ćwiczenia: Listwa Scheinera jest to metalowy pręt długości 1 m z podziałką, na który nałożone są dwa ruchome suwaki. Na każdym suwaku umieszczona jest prostopadle szpilka. Z przodu listwy znajduje się obrotowa metalowa tarcza. W pobliżu krawędzi tarczy znajdują się dwa otworki, w odległości, która musi być nieco mniejsza niż średnica źrenicy. Siadamy z dala od okna, zasłaniamy jedno oko, a drugim patrzymy przez parzysty otwór w obrotowej tarczy na listwę Scheinera. Wpatrujemy się w końce szpilek, ustawiając je na jednej linii z okiem, przy czym jedna z nich znajduje się blisko oka, druga daleko. Widzimy jasne powierzchnie odpowiadające obu otworkom, przy czym powierzchnie te częściowo pokrywają się ze sobą. Na tle tych jasnych powierzchni widzimy obraz obu końców szpilek. Następnie patrzymy na bliższą szpilkę tak, aby widzieć ją stale wyraźnie. W trakcie akomodacji promienie wychodzące od tej szpilki przechodzą przez otwory w metalowej tarczy i są ogniskowane na siatkówce oka. Jeżeli bez zmiany akomodacji przelotnie spojrzymy na szpilkę dalszą, okaże się, że widać ją podwójnie, ponieważ obraz drugiej szpilki jest ogniskowany przed siatkówką. W drugiej części doświadczenia najpierw akomodujemy oko tak, aby dalszą szpilkę widzieć wyraźnie i po chwili bez zmiany akomodacji patrzymy na szpilkę bliższą. Obraz szpilki bliższej jest podwójny, ponieważ promienie wychodzące od szpilki bliższej i wpadające do oka przez parzyste otwory w tarczy przecinają się za siatkówką. Za pomocą listwy Scheinera następnie oznaczamy punkt bliży wzrokowej. Przesuwamy suwak z bliższą szpilką w stronę oka, aż do momentu, w którym szpilka jest jeszcze widziana ostro. Narysować w zeszycie przebieg promieni w doświadczeniu Scheinera oraz zanotować punkt bliży wzrokowej. 2. Obserwacja wnętrza oka Potrzebne: Oftalmoskop Wykonanie: Przyrządem za pomocą, którego oglądamy dno oka jest wziernik oczny, czyli oftalmoskop. Oftalmoskop wyposażony jest we włącznik, pokrętło ustawiania soczewek korekcyjnych oraz pokrętło wyświetlania figur. Pokrętło ustawiania soczewek korekcyjnych pozwala na korekcję wady wzroku osoby badającej, jeśli ta obserwuje dno oka osoby badanej bez własnych soczewek korekcyjnych. Zakres korekcji wynosi od –20 do +20 dioptrii. Liczby widoczne są na panelu z przodu oftalmoskopu, kolorem czarnym oznaczono (+), natomiast kolorem czerwonym (-). Pokrętło wyświetlania figur pozwala na wybór sposobu oświetlania dna oka. Do wyboru są następujące figury: a) Duże koło - obserwacja dna oka b) Małe koło - redukcja odruchów źrenicznych c) Półkole - redukcja odruchów źrenicznych d) Gwiazdka fiksacyjna – centralna i niecentralna fiksacja e) Filtr zielony-zwiększenie kontrastu w celu oceny zmian w naczyniach W typowym badaniu oko badane powinno być wolne od akomodacji, którą łatwo usunąć wkraplając do worka spojówkowego odpowiednie związki chemiczne. W trakcie ćwiczenia nie używamy żadnych substancji zapobiegających zjawisku akomodacji. Osobie badanej badający wziernikuje dno oka z bliskiej odległości, oświetlając wnętrze oka za pomocą oftalmoskopu. Badany swobodnie patrzy w dal ponad uchem osoby badającej, a osoba badająca pod różnymi kontami ogląda dno oka. Oglądając wnętrze oka powinniśmy zobaczyć naczynia krwionośne siatkówki, plamkę żółtą i tarczę nerwu wzrokowego. Wnioski z obserwacji dna oka należy zapisać w zeszycie. 3. Badanie pola widzenia Potrzebne: Perimetr Foerstera, wzorniki do wyznaczania granic pola widzenia dla lewego i prawego oka. Wyznaczanie pola widzenia przeprowadzamy za pomocą perimetru Foerstera. Perimetr Foerstera składa się, że statywu, do którego przymocowana jest półkolista obręcz o promieniu 35 cm, obracająca się dookoła poziomej osi. Obręcz połączona jest z tarczą służącą do odczytywania i rejestracji wielkości pola widzenia. Pełny obrót obręczy perimetru wynosi 360o. W środku geometrycznym obręczy znajduje się podświetlany krzyż – jest to punkt fiksacji dla badanego oka. Dzięki obecności odpowiednich przysłon i filtrów istnieje możliwość regulacji wielkości badanej plamki świetlnej (1, 3, 5, 10 mm), jej intensywności (od bardzo jasnej do ciemnej) oraz koloru emitowanego światła (biały, niebieski, pomarańczowy, czerwony, zielony). Pole widzenia jest to wycinek przestrzeni, z której promienie wpadające do oka nie zmieniającego osi widzenia dają wrażenie świetlne. Wielkość obszaru pola widzenia zależy od barwy światła. Pole widzenia jest mierzone w stopniach. W przypadku oka ludzkiego największe pole widzenia jest dla barwy białej, następnie dla barwy niebieskiej, pomarańczowej, czerwonej, a najmniejsze jest dla barwy zielonej. Zakres pola widzenia jest najbardziej ograniczony od góry przez łuki brwiowe i wynosi 50° dla barwy białej. Nieco większy zakres notuje się doczaszkowo - 60°, następnie ku dołowi 70° i doskroniowo wynosi 90° (wszystkie wartości podano dla barwy białej). Środkowe części pól widzenia obu oczu zachodzą na siebie, tworząc wspólny obszar widzenia i wszystkie przedmioty w tym obszarze są postrzegane za pomocą widzenia obuocznego. Wykonanie Badany siada, opiera podbródek na specjalnej podpórce i przez cały czas wpatruje się okiem badanym w krzyżyk. Drugie oko powinno być w tym czasie zasłonięte. Przy pomocy pokręteł podpórkę należy wyregulować tak, aby środek źrenicy badanego oka znajdował się w jednej linii z znajdującym się w środku obręczy krzyżykiem. W celu precyzyjnej regulacji przyciskamy z tyłu perimetru przycisk emisji świetlnej 2 okręgów. Podpórka jest dobrze wyregulowana w momencie, gdy oba okręgi tworzą jeden koncentryczny okrąg na źrenicy oka badanego. Przez cały czas trwania pomiaru badany wpatruje się w krzyżyk. Badający wybiera wielkość plamki, kolor i intensywność światła. Przesuwa za pomocą pokrętła umieszczonego z tyłu perimetru plamkę barwną od końca do środka obręczy i w momencie, gdy badany zobaczy plamkę przestaje przesuwać plamkę i zaznacza punkt na wzorniku do wyznaczania pola widzenia. Obręcz jest obracana sukcesywnie co 30°. Po przeprowadzeni wszystkich pomiarów dla danej barwy łączymy ze sobą punkty zaznaczone na wzorniku linią ciągłą a otrzymany rysunek obwodu pola odpowiada polu widzenia dla danej barwy. Wyniki badań wykonanych dla dwóch barw zapisujemy w zeszycie. 4. Bystrość wzroku Bystrość wzroku jest to zdolność rozróżnienia dwóch blisko siebie położonych punktów. Za oko o normalnej bystrości widzenia, wynoszącej 1, przyjęto takie, które w warunkach dobrego oświetlenia jest w stanie rozróżnić dwa punkty, gdy wychodzące z nich promienie tworzą kąt 1 minuty łukowej. Bystrość wzroku oznacza się za pomocą tablic Snellena oraz pierścieni Landolta. Tablice Snellena przedstawiają poziome rzędy liter lub cyfr malejących w rzędach ku dołowi tablicy. Każdy rząd powinien być czytany przez zdrową osobę z odpowiedniej odległości. Na przykład osoba o normalnej bystrości wzroku powinna odczytać z odległości 6 m litery o wielkości 8,7 mm wykonane liniami o grubości 1,74 mm, ponieważ w tej odległości litery te na tablicy Snellena są widziane pod kątem 1 min łukowej. Potrzebne Podświetlana Tablica Snellena Wykonanie Badany staje w odległości 5,5 m od tablicy Snellena i zasłoniwszy jedno oko, drugim odczytuje wskazane przez badającego litery na podświetlanej tablicy. Badanie przeprowadza się wskazując badanemu litery lub cyfry od największych do najmniejszych. Należy określić, który rząd liter osoba badana potrafi bez trudu odczytać, a także obliczyć bystrość wzroku wg następującego wzoru: V=d/D gdzie V- bystrość wzroku, d- odległość, z jakiej osoba o normalnej bystrości powinna czytać dany rząd liter, D odległość osoby badanej od tablicy Normalna bystrość wzroku wynosi 1. Przy każdym z rzędów na pulpicie sterowania podana jest odległość, z jakiej osoba o normalnej bystrości wzroku powinna go czytać. W zeszycie zanotować obliczoną wg wzoru bystrość wzroku dla oka lewego i prawego. 5. Badanie plamki ślepej Plamka ślepa jest to miejsce w siatkówce, w którym znajduje się tarcza nerwu wzrokowego i nie ma tam komórek fotoreceptorowych. Potrzebne: Figura Marioitte’a. Wykonanie Obecność plamki ślepej możemy wykazać przeprowadzając doświadczenie Mariotte’a. Na białym kartoniku w odległości 5 cm od siebie narysowane są czarne kółko o średnicy 15 mm i krzyżyk (Jest to tzw. Figura Mariotte’a). Podany odstęp miedzy kółkiem i krzyżykiem przeznaczony jest dla doświadczenia, w którym patrzymy na figurę z odległości około 15 — 18 cm. Kartonik umieszczany w ten sposób, aby krzyżyk był centralnie skierowany w stronę oka badanego, a kółko na zewnątrz, natomiast drugie oko zasłaniamy. Kartonik odsuwamy na wyciągnięcie ręki i powoli zbliżamy do siebie wpatrując się cały czas w krzyżyk. W odległości około 15 — 18 cm od oka obraz kółka nam znika, gdy przysuniemy kartonik jeszcze bliżej kółko znowu będzie widoczne. Przez poruszanie kartonika z figurą i zmianę odległości od oka uzyskujemy znikanie lub pojawianie się czarnego krążka w polu widzenia. 6. Keratoskop Placido Potrzebne: keratoskop Placido. Keratoskop jest przyrządem, za pomocą, którego, można sprawdzić równomierność sferyczności siatkówki. Keratoskop jest okrągłą tarczą z otworkiem w środku, dookoła, którego namalowane są naprzemiennie okręgi białe i czarne. W urządzeniu wykorzystano zjawisko odbicia koncentrycznych kół na wypukłej powierzchni rogówki, Badanego umieszczamy tyłem do okna lub innego silnego źródła światła. Koła keratoskopu zwrócone są do oka badanej osoby i silnie oświetlone przez źródło światła. Otworek środkowy umieszczamy na wysokości źrenicy badanego oka i polecamy badanej osobie patrzeć w środek tarczy. Wpatrujemy się w rogówkę przez otwór w tarczy. U osoby zdrowej widzimy koncentryczne koła, będące odbiciem keratoskopu. Jeżeli krzywizna rogówki jest sferyczna koła są prawidłowe. W razie spłaszczenia rogówki (astygmatyzm) zamiast kół widać elipsy, lub nawet nieprawidłowe zniekształcenie odbitych obrazów. Ćwiczenie 7 Fizjologia oka cd., węch, smak 1. Badanie poczucia barw 2. Badanie powidoków 3. Widzenie stereoskopowe 4. Badanie receptorów smaku 5. Badanie węchu Ganong str. 228-236 Przewodnik str. 81-82 1. Badanie poczucia barw U człowieka odbiór wrażeń barwnych zależy od trzech odrębnych typów czopków, które absorbują określone zakresy fal widma promieni widzialnych i posiadają charakterystyczne maksima absorpcji promieniowania. W przypadku ślepoty na barwy występuje całkowita niemożliwość ich rozpoznania lub występują trudności w rozróżnianiu barw (anomalia). Wyróżniamy 3 podstawowe rodzaje ślepoty na barwy: protonopia (ślepota barwy czerwonej), deuteranopia (ślepota barwy zielonej) i tritanopia (ślepota barwy niebieskiej). Gdy występuje tylko upośledzenie widzenia barw mamy wtedy: deuteranomalię, protonanomalię i tritanomalię. Zaburzenia w widzeniu barw występują w populacji ludzkiej u 9% mężczyzn i 0,5% kobiet. Zaburzenia widzenia są wrodzoną cechą recesywną wywołaną mutacją genową chromosomu X i przekazywane są przez kobiety. U kobiet ślepota na barwy występuje wyłącznie, gdy obydwa chromosomy X mają zmutowany gen. Badania zdolności widzenia barw przeprowadza się przy zastosowaniu standardowych testów tablicowych Stillinga, Ishihary. Potrzebne Komplet barwnych tablic pseudoizochromaiycznych Ishihary i Stillinga. Wykonanie Badanie należy prowadzić przy jasnym świetle dziennym lub świetle sztucznym zblizonym do dziennego. Tablice trzymamy w odległości 0,75 m prostopadle do twarzy osoby badanej. Badany ma odczytanie tablicy ma 3 sekudy. Po przejrzeniu wszystkich tablic trzeba powrócić do tablic odczytywanych fałszywie i skorygować błąd. W przypadku powtórnych fałszywych odczytów należy uznać badanego za upośledzonego pod względem zdolności widzenia badanej barwy. 2. Badanie powidoków Rozróżniamy dwa rodzaje powidoków: powidok dodatni i powidok ujemny. Powidok ujemny Potrzebne: kartki białego papieru z naklejonymi jednobarwnymi figurami, na których w środku znajduje się biały krążek o średnicy 1 cm. Wykonanie: Kartkę z naklejoną barwną figurą trzymamy przed oczami w odległości około 30 cm i wpatrujemy się w biały krążek na barwnej figurze nie zmieniając kierunku wzroku przez około 30—60 sek. W pewnym momencie dookoła figury pojawia się świetlista obwódka, wtedy usuwamy kartkę z obrazkiem i na jej miejsce podstawiamy czystą białą kartkę lub kierujemy wzrok na białą ścianę, sufit itp. Na białym tle zobaczymy wyraźną figurę poprzedniego kształtu, ale w barwie dopełniającej. Za pomocą stopera oznaczamy czas trwania powidoku od chwili zmiany kartki aż do zniknięcia zjawiska. Powidok dodatni Powidok dodatni najłatwiej zobaczyć w słabym oświetleniu, prawie w mroku. W podobny sposób jak przy powidoku ujemnym wpatrujemy się przez 15 — 20 sekund w centralny punkt figury barwnej, a następnie przenosimy wzrok na równomierne szaropopielate tło. Zobaczymy wówczas poprzedni obraz w niezmienionych barwach i odcieniach. Powidok dodatni widać przez kilkadziesiąt sekund i niekiedy przeistacza się on w powidok ujemny, ale o znacznie mniej wyraźnych zarysach. Powidok dodatni możemy zobaczyć również po przystosowaniu się oczu do całkowitej ciemności, np. w nocy. Jeżeli po ciemku skierujemy wzrok na zegarek, komórkę lub inny niewielki przedmiot i na parę sekund oświetlimy go światłem a następnie natychmiast je zgasimy, wówczas w ciemności zobaczymy kilka sekund trwający powidok dodatni. 3. Widzenie stereoskopowe Potrzebne: Rysunki stereoskopowe Wykonanie: Jednym ze sposobów otrzymania rysunku stereoskopowego jest narysowanie na papierze dwóch osobnych obrazów figury w ten sposób, w jaki wypukły przedmiot widziany jest osobno przez każde z oczu. Narysowane figury są umieszczane obok siebie. Wrażenie streoskopowe powstaje podczas patrzenia na obie figury, mianowicie każdym okiem na odpowiednią figurę. W mózgu następuje interpretacja drobnych różnic w tych obrazach, i powstaje jeden obraz trójwymiarowy, odznaczający się głębią przestrzeni. W celu uzyskania efektu stereoskopowego, najlepiej najpierw patrzeć na parę figur z bliska, każdym. okiem na właściwą figurę, a następnie oddalać figury stopniowo, aż do uzyskania jednego wspólnego wypukłego obrazu. W tym momencie każde oko widzi oba rysunki. W rezultacie widzimy, że obok wspólnego wypukłego obrazu z obu stron mamy dwie dalsze figury płaskie: prawy rysunek widziany lewym okiem i lewy rysunek widziany prawym okiem. Obrazy figur znajdujących się po bokach są mniej wyraźne, ponieważ akomodacja jest niedostateczna i często są one niewidoczne. Łatwiejsze uzyskiwanie obrazów stereoskopowych jest możliwe dzięki urządzeniom stereoskopowym. Stereoskopy są to przyrządy umożliwiające obejrzenie każdym okiem jedynie przeznaczonego dla niego obrazu i w efekcie subiektywne odczucie bryłowatości i głębi. W stereoskopach wykorzystuje lustra, soczewki, pryzmaty lub filtry, które pozwalają na łatwiejsze uzyskiwanie obrazów stereoskopowych, np. w stereoskopie Brewstera mamy przegrodę w płaszczyźnie strzałkowej, która oddziela prawy rysunek przed lewym okiem i przeciwnie i dodatkowo pryzmaty szklane załamujące promienie biegnące z rysunku w kierunku na zewnątrz. 4.Badanie receptorów smaku Rozmieszczenie receptorów smakowych na języku człowieka U człowieka kubki smakowe, zlokalizowane są w brodawkach smakowych grzybowatych i okolonych umieszczonych głównie wśród nabłonka językowego, a także w śluzówce podniebienia miękkiego, łuków podniebiennych, tylnej ściany gardła i nagłośni. Kubek smakowy zbudowany jest z 5-18 komórek smakowych, które pełnią funkcję receptorów oraz komórek podstawowych. Komórki receptorowe są chemoreceptorami, reagującymi na substancje rozpuszczone w płynnym środowisku jamy ustnej. Kubki smakowe nie występują w małych brodawkach nitkowych. Człowiek ma około 9000 kubków smakowych i odczuwa 5 podstawowych smaków: słodki, gorzki, kwaśny i słony. Potrzebne: Roztwory: 10% kwas cytrynowy, 20% sachroza, 10% NaCI, 0,05% chinina (lub roztwór MgS0 4), 5% glutaminian sodu, woda destylowana, plastikowe zakraplacze, Wykonanie Osoba badana, płucze jamę ustną wodą destylowaną, siada i wysuwa język, na który badający nanosi przy użyciu zakraplacza jeden z zasadniczych roztworów. Krople roztworu umieszcza się kolejno na nasadzie, środku, brzegu i koniuszku języka. Badany określa, jaki smak czuje lub też informuje o braku odbioru wrażenia smakowego. Nazwy smaków można np. napisać na kartce i badany je wtedy wskazuje. W trakcie badania osoba nie może zamykać ust ani dotykać językiem do podniebienia. Przed przystąpieniem do badania kolejnego smaku należy wypłukać usta wodą destylowaną. W trakcie doświadczenia stwierdzamy różną wrażliwość poszczególnych okolic języka. Koniec języka jest wrażliwy na bodźce słodkie, słone, umami, boczne krawędzie na bodźce kwaśne, natomiast nasada języka na bodźce gorzkie. W zeszycie narysować rozmieszczenie czucia poszczególnych smaków. 5. Badanie węchu Potrzebne: Ponumerowane kubeczki z otworkami, w których znajduje się bibuła nasączono odpowiednią substancją zapachową. Wykonanie Badany bierze kubeczek do ręki i próbuje rozpoznać zapach, dane zapisuje na kartce. Na koniec ćwiczenia prowadzący podaje jakie zapachy były w poszegółnych kubeczkach. 6. Badanie współzależności między zmysłem smaku i węchu W czasie spożywania pokarmów sumują się wrażenia smakowe, zapachowe, dotykowe termiczne oraz wzrokowe. Zdolność rozpoznawania rodzaju pokarmu, który jemy jest zależna od jednoczesnego pobudzenia tych receptorów. Wrażenia wzrokowe łatwo wyeliminować poprzez zamknięcie oczu natomiast zapachowe poprzez zaciśniecie nosa. Przy mocno zaciśniętym nosie i zamkniętych oczach nie możemy odróżnić smaku np. jabłka od cebuli lub wina od lemoniady. Pogorszony odbiór wrażeń smakowych i węchowych występuje przy stanach zapalnych śluzówki gardła i nosa. Potrzebne: Jabłko, cebula, zakraplacz. Wykonanie Osoba badana zaciska sobie nos lub zaciskamy jej nos zaciskaczem tak, aby oddychała wyłącznie nosem i zamyka oczy. Na język kładziemy kawałek jabłka i polecamy, aby zamknęła jamę ustną, przycisnęła do podniebienia nałożony kawałek i rozpoznała smak. W dalszej części doświadczenia na język kładziemy cebulę i powtarzamy procedurę. Badany nie jest w stanie odróżnić jabłka od cebuli. Następnie doświadczenie powtarzamy, ale bez zaciskania nosa Ćwiczenie 8 Fizjologia układu oddechowego 1. Pomiar pojemności płuc przy pomocy spirometru a) życiowej b) oddechowej c) zapasowej d) uzupełniającej 2. Oznaczanie wentylacji płuc 3. Regulacja oddechowa: oznaczanie czasu bezdechu a) w spokoju b) po wysiłku c) po hiperwentylacji Ganong str. 777-803 Harper lub in.- hemoglobina Przewodnik, ćwicz nr: 50, 53, 55 1. Pomiar pojemności płuc przy pomocy spirometru Potrzebne: Spirometr W ćwiczeniu wykonujemy pomiary pojemności życiowej oraz jej części składowych tzw. objętości oddechowych. a) Pojemność życiowa (VC) – osoba badana wykonuje maksymalny wdech, zatyka nos, a następnie wykonuje maksymalny wydech do spirometru b) Objętość oddechowa (TV) – osoba badana wykonuje normalny wdech, zatyka nos, a następnie wykonuje normalny wydech do spirometru c) Objętość zapasowa wydechowa (ERV)- osoba badana wykonuje normalny wydech, zatyka nos, a następnie wykonuje maksymalny wydech do spirometru d) Objętość zapasowa wdechowa (IRV) – obliczamy ze wzoru IRV = VC- (TV+ ERV) 2. Wentylacja płuc Potrzebne: Stoper Wykonanie: a) Wyznaczyć objętość oddechową (osoba badana wykonuje normalny wdech, zatyka nos, a następnie normalny wydech do spirometru) b) Obliczyć liczbę oddechów w ciągu minuty Oznaczyć wentylację minutową płuc ze wzoru: Wentylacja minutowa płuc = objętość oddechowa * częstość oddechów/min. 3. Regulacja oddechowa: oznaczanie czasu bezdechu - w spokoju - po wysiłku - po hiperwentylacji Potrzebne:stoper Czas bezdechu dowolnego jest to czas, podczas którego badana osoba po wykonaniu głębokiego wdechu powstrzymać się od oddychania. Wykonanie: 1. W spoczynku po głębokim wdechu wstrzymaj oddech. Zanotuj czas bezdechu. 2. Podobne doświadczenie wykonaj po wysiłku (30 szybkich przysiadów) oraz po intensywnej hiperwentylacji. 3. Uzupełnij tabelę Czas bezdechu W spoczynku Po wysiłku Po hiperwentylacji może Ćwiczenie 9 Próby czynnościowe układu oddechowego 1. Oznaczanie rezerwy oddechowej 2. Oznaczanie wskaźnika pojemności życiowej płuc 3. Obliczanie odsetkowego wskaźnika natężonego wydechu 4. Próba Hildebrandta 5. Współczynnik oddechowo-krążeniowy Skibińskiego 6. Oznaczanie czasu bezdechu dowolnego (próba Flacka) 7. Próba wydolności oddechowej Sindera 8. Osłuchiwanie płuc Ganong str. 799-819 Przewodnik str. 94-101, 107-110 1. Rezerwa oddechowa Potrzebne: Waga lekarska, metr, spirometr Wykonanie: Wyznaczyć wartość pojemności życiowej (osoba badana wykonuje maksymalny wdech, zatyka nos, a następnie maksymalny wydech do spirometru), następnie określić wzrost i wagę osoby badanej. Obliczyć powierzchnię ciała ze wzoru: S = 167,2 √masa ciała [kg] x wysokość ciała [m] Dla kobiet na 1 m2 ciała przypada 2 l, a dla mężczyzn 2.8 l pojemności życiowej płuc. Ułożyć proporcję z której należy wyliczyć należną pojemność życiową, a następnie wyniki porównać z wyznaczoną spirometrycznie pojemnością życiową. 3. Obliczanie odsetkowego wskaźnika natężonego wydechu Potrzebne: spirometr, stoper Wykonanie: a). Spirometrycznie wyznacz pojemność życiową płuc. b). Zmierz objętość powietrza wydychanego (Y) w czasie 1, 2 i 3 sekundy. c). Oblicz stosunek (X) oznaczonych wartości (Y) do wartości pojemności życiowej (PŻ); wynik wyraź w procentach. X=100 Y / PŻ Wartość (L) PŻ W 1 sekundzie W 2 sekundzie W 3 sekundzie % 100 Norma: Człowiek zdrowy w pierwszej sekundzie wydycha 83% pojemności życiowej płuc, w pierwszych dwóch sekundach 94%, a w trzech 97%. 4. Próba Hildebrandta Potrzebne: Stoper Wykonanie: a) Oznaczyć tętno (w spoczynku i po wysiłku fizycznym) b) Oznaczyć liczbę oddechów (w spoczynku i po wysiłku fizycznym) Oznaczyć współczynnik Hildebrandta (WH) (w spoczynku i po wysiłku fizycznym) ze wzoru: WH = częstość tętna /min. ---------------------------------liczba oddechów/ min. 5. Współczynnik krążeniowo-oddechowy Skibińskiego (WKOS) Potrzebne: Spirometr, stoper Wykonanie: a) Wyznaczyć spirometrycznie pojemność życiową – osoba badana wykonuje maksymalny wdech, zatyka nos i wykonuje maksymalny wydech do spirometru b) Oznaczyć czas bezdechu dowolnego (po maksymalnym wdechu) – osoba badana nabiera maksymalna ilość powietrza do płuc, zatyka nos i usta, oznacza czas bezdechu dowolnego c) Oznaczyć tętno – oznaczyć tętno przykładając palec środkowy i wskazujący do tętnicy szyjnej lub do tętnicy promieniowej osoby badanej. Obliczyć WKOS według wzoru: WKOS = dwie pierwsze cyfry pojemności życiowej * (czas bezdechu w sek. : częstość tętna/min.) 6. Oznaczanie czasu bezdechu dowolnego (próba Flacka) Potrzebne: Stoper Wykonanie: Oznaczyć czas bezdechu dowolnego na wdechu i wydechu. a) Osoba badana nabiera maksymalna ilość powietrza do płuc, zatyka nos i usta i oznacza czas bezdechu dowolnego na wdechu (norma ok. 40 sek.) b) Osoba badana wydycha powietrze z płuc, zatyka nos i usta i oznacza czas bezdechu dowolnego na wydechu (norma ok. 20 sek.) 7. Próba wydolności oddechowej Sindera Potrzebne: Stoper Wykonanie: Osoba badana spokojnie oddycha, następnie bierze głęboki wdech i na szczycie głębokiego wdechu zaczyna spokojnie liczyć na głos od 1 do 60 (osoba zdrowa dolicza do 60, osoba ze zmniejszoną pojemnością życiową do 20). 8. Osłuchiwanie płuc Potrzebne: Fonendoskop Osoba badana spokojnie oddycha przez otwarte usta. Badający osłuchuje płuca po bokach klatki piersiowej na wysokości łopatki (szmer oddechowy pęcherzykowy), następnie poniżej krtani ponad rękojeścią mostka oraz tył pleców w okolicy IV kręgu piersiowego na wysokości rozwidlenia tchawicy (szmer oskrzelowy). Ważna głośność i czasy trwania fazy wdechowej i wydechowej. Ćwiczenie 10 Fizjologia serca 1. 2. 3. 3. Czynności serca: mechaniczna, elektryczna, akustyczna Odruch oczno-sercowy Osłuchiwanie tonów serca człowieka Badanie elektrokardiograficzne człowieka rejestracja prądów czynnościowych serca interpretacja zapisu EKG Ganong str.99-104, 650-657, 673-687 Przewodnik str. 125, 127-128 2. Odruch oczno-sercowy: Potrzebne: stoper. Wykonanie:- liczymy tętno w czasie jednej minuty osobie badanej. Po tym czasie przystępujemy do ucisku owej osobie gałek ocznych (przy zamkniętych oczach). Następnie mierzymy tętno w czasie 1 minuty. Tętno po ucisku winno być wyższe od mierzonego przed uciskiem gałek ocznych. 3. Osłuchiwanie tonów serca u człowieka. Potrzebne: Fonendoskop Wykonanie: Tonami serca nazywamy zjawiska akustyczne związane przyczynowo z czynnością serca, a szczególnie ze stanem jego zastawek. Wyróżnia się trzy tony serca: (a) ton pierwszy zwany systolicznym, wywołany jest przez kurczący się mięsień komór i przez drganie zamykających się zastawek przedsionkowo-komorowych (żaglowych) oraz związanych z nimi strun ścięgnistych. Ton ten jest najlepiej słyszalny w okolicach koniuszka serca, a więc w V przestrzeni międzyżebrowej, oraz w miejscu przyczepu chrząstki V prawego żebra do mostka. (b) Ton drugi zwany jest rozkurczowym (diastolicznym), spowodowany jest nagłym zamknięciem i drganiem zastawek półksiężycowatych aorty i pnia tętnicy płucnej. Ten ton jest najlepiej słyszalny w II międzyżebrzu tuż koło mostka. Ton drugi jest krótszy i ostrzejszy od pierwszego. Pierwszy trwa ok. 0.15 sek., obejmuje dźwięki o częstotliwości 25-45 cykli na minutę, drugi trwa ok. 0.12 sek., a jego częstotliwość wynosi ok. 50 cykli na min. Czasami, w warunkach fizjologicznych, u szczupłych dzieci wysłuchiwany jest trzeci ton. Składa się on z 1-2 drgań o niskiej amplitudzie i jego powstanie tłumaczy się drganiem zastawki dwudzielnej, nitek ścięgnistych i mięśni brodawkowych. Ton czwarty, w warunkach fizjologicznych niesłyszalny, powstaje wskutek wzmożonego napięcia mięśnia przedsionkowego. Tony serca można zapisywać, a zapis nazywa się fonokardiogramem. Fonokardiografia daje możliwość rejestracji drgań nie odbieranych przez ucho ludzkie. Badanie tonów serca ma duże znaczenie praktyczne. W zależności od pracy serca mogą one zmieniać swą częstotliwość, rytm, czas trwania i czystość. Oprócz tonów serca wyróżnić można jeszcze szmery (patologiczne), tzw. skurczowe i rozkurczowe, zależnie od fazy cyklu sercowego w jakim występują. Szmery sercowe zastawek półksiężycowatych świadczą o zwężeniu ujścia aorty lub tętnicy płucnej. Szmer rozkurczowy tych zastawek spowodowany jest ich niedomykalnością. Wykonanie ćwiczenia polega na osłuchiwaniu tonów serca człowieka. Ćwiczenie 11 Próby czynnościowe układu krążenia 1. Pomiar ciśnienia tętniczego u człowieka 2. Pomiar tętna człowieka w spoczynku i po wysiłku 3. Próby czynnościowe a) próba harwardzka b) próba ortostatyczna c) próba wysiłkowa Martinetta Ganong str. 688-692, 698-705, 710-725 Przewodnik str. 131-141 1. Pomiar ciśnienia tętniczego u człowieka Potrzebne: Fonendoskop (lub stetoskop), sfingomanometr Riva-Roci (ciśnieniomierz) Wykonanie: 1. załóż mankiet gumowy na lewe, nagie, ramię 2. Wprowadź powietrze do mankietu przy pomocy gumowej gruszki. Ciśnienie w mankiecie musi wyjściowo przewyższać ciśnienie skurczowe serca tj. ok. 180 mm Hg. 3. Przyłóż fonendoskop do zgięcia ramienia (poniżej mankietu ciśnieniomierza) 4. Odkręcaj zawór gumowej gruszki do wartości ciśnienia skurczowego badanego. Gdy osiągniesz tę wartość, krew w uprzednio zamkniętej tetnicy przeważy ciśnienie w mankiecie i będzie się przeciskać przez naczynie. Poznasz to po wyraźnym szmerze w słuchawkach fonendoskopu, zaś wartość ciśnienia skurczowego odczytasz ze skali ciśnieniomierza. 5. Nadal wypuszczaj powietrze z mankietu, aż do osiągnięcia wartości ciśnienia rozkurczowego badanego. Poznasz to po zaniku szmerów, co jest wynikiem swobodnego przepływu krwi w naczyniach. Wartość ciśnienia rozkurczowego odczytasz ze skali ciśnieniomierza. 6. Uzupełnij Tabelę: Pozycja badanego Siedząca Stojąca Leżąca Ciśnienie skurczowe Ciśnienie rozkurczowe 3. Próby czynnościowe a) Próba Harwardzka Potrzebne: stoper, stołek Wykonanie: 1. Badamy tętno w spoczynku 2. Następnie osoba badana wchodzi na stołek wysokości ok. 45 cm, w rytmie 40/min (częstotliwość odmierzana przez metronom), przez 5 minut. 3. Po zaprzestaniu wchodzenia przeprowadzamy pomiar tętna co minutę, przez 4 minuty. Wyniki zapisz w tabeli: Czas od zaprzestania wchodzenia na stołek Badanie kontrolne (przed wchodzeniem) Od 1’ do 2’ Od 2’ do 3’ Od 3’ do 4’ Tętno/min 4. Oblicz następnie wskaźnik sprawności: Tętno po zaprzestaniu wchodzenia: Od 1’ do 2’ – wartość A Od 2’ do 3’ – wartość B Od 3’ do 4’ – wartość C Czas trwania ćwiczenia (s) x 100 WSKAŹNIK SPRAWNOŚCI = 2 x (A+B+C) 5. Norma: Przeciętna kondycja fizyczna: 65-71 Dobra kondycja fizyczna: 80-90 Przeciętna kondycja fizyczna: powyżej 90 b) Próba Ortostatyczna Potrzebne: Fonendoskop (lub stetoskop), sfingomanometr Riva-Roci (ciśnieniomierz), stoper, kozetka. Wykonanie: 1. Badanego umieszczamy na 5 min na kozetce (pozycja leżąca). 2. 3. 4. 5. Dokonujemy pomiaru ciśnienia skurczowego i rozkurczowego, oraz tętna na minutę. Badany wstaje z pozycji leżącej do stojącej i natychmiast dokonujemy pomiaru ciśnienia oraz tętna. Następne badania przeprowadzamy co minutę, przez 4 minuty od momentu wstania. Uzupełnij Tabelę: Pozycja badanego Ciśnienie Skurczowe Tętno/min Rozkurczowe Pozycja leżąca Po wstaniu (natychmiast) Po wstaniu (po 1 min) Po wstaniu (po 2 min) Po wstaniu (po 3 min) Po wstaniu (po 4 min) 6. Prawidłową reakcję stanowi przyspieszenie tętna o 25% i wzrost ciśnienia krwi o 10% od wartości kontrolnych 7. Odchylenia od normy (większe przyspieszenie tętna oraz większy przyrost ciśnienia krwi) świadczą o zwiększonej pobudliwości układu współczulnego lub o słabym wytrenowaniu organizmu. c) Próba wysiłkowa Martinetta Potrzebne: Fonendoskop (lub stetoskop), sfingomanometr Riva-Roci (ciśnieniomierz), stoper, kozetka. Wykonanie: 1. Badanego umieszczamy na 5 min na kozetce. 2. Dokonujemy pomiaru ciśnienia skurczowego i rozkurczowego, oraz tętno na minutę. 3. Badany wstaje z pozycji leżącej, wykonuje 20 głębokich przysiadów w ciągu 20 s, następnie natychmiast dokonujemy pomiaru ciśnienia oraz tętna co minutę, aż do powrotu tętna i ciśnienia do wartości spoczynkowych. 4. Uzupełnij tabelę: Pozycja badanego Ciśnienie Skurczowe Tętno/min Rozkurczowe Pozycja leżąca Po przysiadach (natychmiast) Po przysiadach (po 1 min) Po przysiadach (po 2 min) Po przysiadach (po 3 min) Po przysiadach (po 4 min) Po przysiadach (po 5 min) U osób zdrowych tętno przyspiesza po wysiłku o 10-20/min, ciśnienie skurczowe wzrasta o 10-30 mmHg, a ciśnienie rozkurczowe obniża się nieznacznie lub pozostaje bez zmian. Wszystkie te zmiany nie powinny się utrzymywać nie dłużej niż przez 3 min. Im lepsze wytrenowanie organizmu tym zmiany te są wyraźniejsze, a czas zmian jest krótszy. Najgorzej o sprawności układu krążenia świadczy wynik, w którym tętno znacznie przyspiesza, ciśnienie skurczowe znacznie się obniża, ciśnienie rozkurczowe ulega podwyższeniu, przy czym zmiany te utrzymują się dłużej niż przez 3 min. Ćwiczenie 12 Krew 1.Mikroskopowy obraz nie barwionego preparatu krwi 2.Barwienie preparatu krwi 3. Mikroskopowy obraz barwionego preparatu krwi kręgowców 4. Ilościowe oznaczenie hemoglobiny 5. Oznaczanie hematokrytu 6. Liczenie elementów morfotycznych krwi 7. Obliczanie indeksu i wskaźników czerwonokrwinkowych 8. Czynniki hemolizujące krew Ganong str. 617-649 Przewodnik str. 144-167 1. Mikroskopowy obraz nie barwionego preparatu krwi Potrzebne: Krew cytrynianowa/wersenianowa, szkiełka podstawowe, szkiełka nakrywkowe, mikroskop Wykonanie: Kroplę krwi umieścić na środku szkiełka podstawowego i przykryć szkiełkiem nakrywkowym. Tak przygotowany preparat oglądać pod mikroskopem. Widać bardzo liczne żółtawo-zielone, owalne erytrocyty i mniej liczne, bezbarwne, okrągłe lub owalne leukocyty. 2. Barwienie preparatu krwi Materiał Krew cytrynianowa/wersenianowa, szkiełka podstawowe, grube szkiełko z oszlifowanymi brzegami, olejek imersyjny, barwnik Giemsy, barwnik May-Grunwalda, woda destylowana, rynienki do barwienia preparatów, mikroskop. Wykonanie: Krople krwi umieścić na brzegu szkiełka podstawowego, następnie brzegiem oszlifowanego szkiełka (ustawionego pod kątem 400 w stosunku do szkiełka podstawowego) dotknąć kropli krwi w taki sposób, by kropla rozpłynęła się wzdłuż jego brzegu i delikatnie rozciągnąć po całej powierzchni szkiełka podstawowego. Rozmaz pozostawić do wyschnięcia (0,5-1h). Po wyschnięciu rozmaz wybarwić metodą panoptyczną Pappenheima przy użyciu 2 barwników: a) May-Grunwalda (rozcieńczyć buforem fosforanowym w stosunku 1: 1) b) Giemsy (rozcieńczyć bezpośrednio przed użyciem buforem fosforanowym w stosunku 1: 10) Barwienie: 1. Zalać powierzchnię rozmazu barwnikiem May-Grunwalda na 5 min. 2. Zlać barwnik 3. Zalać powierzchnię preparatu barwnikiem Giemsy na 20 min. 4. Zlać nadmiar barwnika 5. Spłukać preparat wodą destylowana. 6. Preparat wysuszyć 7. Wybarwiony, wysuszony preparat oglądać pod mikroskopem 3. Mikroskopowy obraz barwionego preparatu krwi kręgowców Potrzebne: Wybarwione preparaty krwi kręgowców, olejek immersyjny, mikroskop, atlasy hematologiczne Na wybarwionych preparatach dokonać identyfikacji poszczególnych typów elementów morfotycznych (erytrocyty, leukocyty, płytki krwi). Zwrócić uwagę na wielkość i kształt komórki, obecność lub brak jądra komórkowego, kształt jądra komórkowego, ziarnistości cytoplazmatyczne i powinowactwo barwnikowe poszczególnych struktur komórkowych (jądra, cytoplazmy, ziarnistości). 5. Oznaczanie wartości hematokrytowej Potrzebne:Krew cytrynianowa/wersenianowa, wirówka hematokrytowa, heparynizowane kapilary hematokrytowe, statyw do rurek hematokrytowych, plastelina, czytnik do oznaczania wartości hematokrytowej. Wykonanie: Krew umieścić na szkiełku zegarkowy, końcówkę rurki hematokrytowej zanurzyć we krwi i napełnić ją do wysokości ¾. Jedną stronę rurki hematokrytowej zalepić plasteliną w taki sposób, by plastelina znajdowała się jedynie wewnątrz rurki. Tak przygotowane rurki hematokrytowe umieścić naprzeciwlegle w rowkach rotoru wirówki hematokrytowej (plasteliną na zewnątrz). Próbki wirować 5 min. z prędkością 13 000 obr./min. Po odwirowaniu próbki umieścić w czytniku hematologicznym ustawiając dolną część słupka odwirowanych elementów morfotycznych na zerze, a górną część słupka odwirowanej krwi na wartości 100. Odczytaną wartość hematokrytu podać w procentach. 6. Liczenie elementów morfotycznych krwi Potrzebne: Krew cytrynianowa/wersenianowa, płyn Hayema, płyn Türka, kamera obliczeniowa, szkiełko nakrywkowe szlifowane, pipety, probówki szklane, mikroskop Wykonanie: Na odtłuszczoną kamerę obliczeniową nałożyć szkiełko nakrywkowe w taki sposób, by powstały pierścienie Newtona i by szkiełko nie odpadło. Komorę obliczeniową umieścić pod mikroskopem, ustawiając w polu widzenia siatkę kamery. Krew rozcieńczyć 100-krotnie płynem Hayema (liczenie erytrocytów) lub 10–krotnie płynem Türka (liczenie leukocytów) i dokładnie wymieszać przez 1 min. Kroplę rozcieńczonej krwi (ok. 20 µl) umieścić na krawędzi środkowej stolika kamery obliczeniowej przykrytej szkiełkiem nakrywkowym. Po wniknięciu płynu pomiędzy szkiełko nakrywkowe, a stolik odczekać ok. 2 min. do momentu kiedy krwinki opadną na dno siatki. Przystąpić do liczenia elementów morfotycznych: a) policzyć erytrocyty w 5 dużych kwadratach b) policzyć leukocyty na 2 dużych siatkach Potrzebne dane do obliczeń: Rozcieńczenie elementów morfotycznych (np. 1:100 dla erytrocytów, 1:10 dla leukocytów) Powierzchnia siatki (5 dużych kwadratów to 1/5 mm2 siatki, 2 siatki to 2 mm2) Wysokość komory obliczeniowej po nakryciu szkiełkiem nakrywkowym (1/10 mm) Liczba elementów morfotycznych Obliczyć: a) objętość próbki w której dokonano liczenia elementów morfotycznych Objętość próbki = rozcieńczenie elementów morfotycznych * wysokość kamery * powierzchnia siatki na której dokonano liczenia Iloczyn tych trzech wartości odpowiada liczbie elementów morfotycznych w danej objętości. b) liczbę elementów morfotycznych w 1 mm3 liczba elementów morfotycznych * objętość próbki 7. Oznaczanie indeksu i wskaźników czerwonokrwinkowych Określić wskaźniki układu czerwonokrwinkowego (MCV, MCH, MCHC) wykorzystując określone hematologiczne oraz wzory: Średnia objętość krwinki czerwonej (MCV – mean cell volume] MCV [fl] = Ht [l/l] * 1000 : RBC [T/l] Średnia masa hemoglobiny w krwince czerwonej (MCH – mean cell haemoglobin) MCH [pg] = Hg [g/l] : RBC [T/l] Średnie stężenie hemoglobiny w krwince czerwonej (MCHC – mean cell haemoglobin concentration) MCHC [g/l] = Hb [g/l] : Ht [l/l] parametry 8. Czynniki hemolizujące krew Potrzebne: Krew cytrynianowa/wersenianowa, odczynniki: 5% NaCl, 0,9% NaCl, 0,6% NaCl, eter, 1,5% mocznik, woda destylowana, probówki, szkiełka podstawowe, szkiełka nakrywkowe, pipety, mikroskop. Do probówek wlać po 5 ml: 5% NaCl, 0,9% NaCl, 0,6% NaCl, wody destylowanej, próbki z eterem i mocznikiem: 4 ml 0,9% NaCl i 1 ml eteru, 4 ml 0,9% NaCl i 1 ml mocznika. Do każdej probówki dodać po 4 krople krwi, wymieszać i odstawić na 3 min. a) Określić klarowność próbek b) Przygotować preparaty mikroskopowe - na szkiełku podstawowym umieścić po kropli z przygotowanych próbek, kroplę przykryć szkiełkiem nakrywkowym i obserwować erytrocyty pod mikroskopem. W przypadku hemolizy roztwór jest przejrzysty, klarowny, a w preparatach mikroskopowych widoczne są tzw. cienie erytrocytów z powodu uszkodzenia błony komórkowej erytrocytów. Ćwiczenie 13 Trawienie - Trawienie białka przez sok żołądkowy - Ocena siły trawiennej soku żołądkowego - Trawienie białek przez enzymy proteolityczne trzustki - Trawienie skrobi przez amylazę trzustkową - Trawienie tłuszczu mleka przez lipazę trzustkową - Żółć i jej rola w trawieniu - Metabolizm alkoholu w organizmie człowieka Ganong str. 565-615 Harper str. 307-308, 859-860 Przewodnik str. 176-184, 186-188 Ćwiczenie 14 Odrabianie zaległości
