Augmentation de l'activité physique pour les poumons, conséquences. Expliquez, en utilisant vos connaissances de la biochimie du métabolisme énergétique, pourquoi une personne a chaud lorsqu'elle pratique une activité physique ? Pourquoi le nombre de respirations augmente-t-il après l'exercice ?

1. Toutes les feuilles ont des nervures. De quelles structures sont-ils formés ? Quel est leur rôle dans le transport des substances à travers l’usine ?

Les veines sont formées de faisceaux de fibres vasculaires qui pénètrent dans toute la plante, reliant ses parties - pousses, racines, fleurs et fruits. Ils sont basés sur des tissus conducteurs, qui effectuent le mouvement actif des substances, et mécaniques. L'eau et les minéraux qui y sont dissous se déplacent dans la plante des racines vers les parties aériennes à travers les vaisseaux du bois, et les substances organiques se déplacent à travers les tubes criblés du liber depuis les feuilles vers d'autres parties de la plante.

En plus du tissu conducteur, la veine contient du tissu mécanique : des fibres qui confèrent à la plaque foliaire résistance et élasticité.

2. Quel est le rôle système circulatoire?

Le sang transporte les nutriments et l’oxygène dans tout le corps et élimine le dioxyde de carbone et autres déchets. Ainsi, le sang assure la fonction respiratoire. Les globules blancs fonctionnent fonction de protection: Ils détruisent les agents pathogènes qui ont pénétré dans l'organisme.

3. De quoi est constitué le sang ?

Le sang est constitué d'un liquide incolore composé de plasma et de cellules sanguines. Il existe des globules rouges et blancs. Les globules rouges donnent au sang sa couleur rouge car ils contiennent une substance spéciale : l'hémoglobine, un pigment.

4. Proposer des schémas simples de systèmes circulatoires fermés et ouverts. Montrez le cœur, les vaisseaux sanguins et la cavité corporelle.

Schéma d'un système circulatoire ouvert

5. Proposez une expérience prouvant le mouvement des substances dans tout le corps.

Montrons que les substances se déplacent dans tout le corps en utilisant l'exemple d'une plante. Mettons une jeune pousse d'arbre dans une eau teintée d'encre rouge. Après 2 à 4 jours, sortez la pousse de l'eau, enlevez l'encre et coupez un morceau de la partie inférieure. Considérons d'abord une coupe transversale du tournage. La coupe montre que le bois est devenu rouge.

Ensuite, nous avons coupé le reste du tournage. Des rayures rouges sont apparues dans les zones de vaisseaux tachés qui font partie du bois.

6. Les jardiniers multiplient certaines plantes en utilisant des branches coupées. Ils plantent les branches dans le sol et les recouvrent d’un pot jusqu’à ce qu’elles soient complètement enracinées. Expliquez la signification du pot.

Sous la boîte, une humidité constante élevée se forme en raison de l'évaporation. Par conséquent, la plante évapore moins d’humidité et ne se flétrit pas.

7. Pourquoi les fleurs coupées se fanent-elles tôt ou tard ? Comment pouvez-vous empêcher leur déclin rapide ? Faites un schéma du transport des substances dans les fleurs coupées.

Les fleurs coupées ne sont pas une plante à part entière, car elles ont été dépourvues du système cheval, ce qui garantissait une absorption adéquate (comme prévu par la nature) de l'eau et minéraux, ainsi qu'une partie des feuilles qui assuraient la photosynthèse.

La fleur se flétrit principalement parce qu’il n’y a pas assez d’humidité dans la plante ou la fleur coupée en raison de l’évaporation accrue. Cela commence dès le moment de la coupe et surtout lorsque la fleur et les feuilles sont restées longtemps sans eau et ont une grande surface d'évaporation (lilas coupé, hortensia coupé). De nombreuses fleurs coupées en serre ont du mal à tolérer la différence entre la température et l’humidité de l’endroit où elles ont été cultivées et la sécheresse et la chaleur des pièces à vivre.

Mais une fleur peut se faner ou vieillir, ce processus est naturel et irréversible.

Pour éviter la décoloration et prolonger la durée de vie des fleurs, un bouquet de fleurs doit être placé dans un emballage spécial servant à le protéger contre l'écrasement et la pénétration. rayons de soleil, chaleur des mains. Dans la rue, il est conseillé de transporter le bouquet avec les fleurs tournées vers le bas (l'humidité s'écoulera toujours directement vers les bourgeons lors du transfert des fleurs).

L'une des principales raisons du flétrissement des fleurs dans un vase est une diminution de la teneur en sucre des tissus et la déshydratation de la plante. Cela se produit le plus souvent en raison du blocage des vaisseaux sanguins par des bulles d'air. Pour éviter cela, l'extrémité de la tige est immergée dans l'eau et une coupe oblique est réalisée avec un couteau bien aiguisé ou un sécateur. Après cela, la fleur n’est plus retirée de l’eau. Si un tel besoin s'en fait sentir, l'opération est répétée.

Avant de placer les fleurs coupées dans l'eau, retirez toutes les feuilles inférieures des tiges et retirez également les épines des roses. Cela réduira l'évaporation de l'humidité et empêchera le développement rapide de bactéries dans l'eau.

8. Quel est le rôle des poils absorbants ? Qu’est-ce que la pression des racines ?

L'eau pénètre dans la plante par les poils absorbants. Recouverts de mucus, en contact étroit avec le sol, ils absorbent l'eau contenant des minéraux dissous.

La pression des racines est la force qui provoque le mouvement unidirectionnel de l’eau des racines vers les pousses.

9. Quelle est l’importance de l’évaporation de l’eau des feuilles ?

Une fois dans les feuilles, l’eau s’évapore de la surface des cellules et sort dans l’atmosphère sous forme de vapeur par les stomates. Ce processus assure un flux ascendant continu d'eau à travers la plante : après avoir renoncé à l'eau, les cellules de la pulpe des feuilles, comme une pompe, commencent à l'absorber intensément à partir des vaisseaux qui les entourent, où l'eau pénètre par la tige depuis la racine.

10. Au printemps, le jardinier a découvert deux arbres endommagés. Dans l’un, des souris ont partiellement endommagé l’écorce ; dans un autre, des lièvres ont rongé un anneau du tronc. Quel arbre peut mourir ?

Un arbre dont le tronc a été rongé par des lièvres peut mourir. En conséquence, la couche interne de l’écorce, appelée liber, sera détruite. Les solutions y circulent matière organique. Sans leur afflux, les cellules situées en dessous du dommage mourront.

Le cambium se situe entre l'écorce et le bois. Au printemps et en été, le cambium se divise vigoureusement, ce qui entraîne le dépôt de nouvelles cellules libériennes vers l'écorce et de nouvelles cellules ligneuses vers le bois. Par conséquent, la durée de vie de l’arbre dépendra de la question de savoir si le cambium est endommagé.

Les poumons humains fournissent la fonction la plus importante corps - ventilation. Ainsi orgue apparié le sang et tous les tissus du corps sont saturés d'oxygène et le dioxyde de carbone est libéré dans environnement externe. Lors d'une activité physique accrue, divers processus et changements se produisent dans les organes respiratoires. C'est exactement ce dont nous allons parler aujourd'hui. Augmentation de l'activité physique pour les poumons, les conséquences, c'est-à-dire comment exactement l'activité physique affecte le système respiratoire - c'est ce dont nous parlerons en détail sur cette page « Populaire sur la santé » plus loin.

Activité respiratoire accrue lors d'un travail physique intense - phases

Tout le monde sait que lorsque notre corps bouge activement, le travail augmente également. système respiratoire. Parlant dans un langage simple, en courant, par exemple, nous nous sentons tous essoufflés. Les respirations deviennent plus fréquentes et plus profondes. Mais si l’on examine ce processus plus en détail, que se passe-t-il exactement dans les organes respiratoires ? Il existe trois phases d'augmentation de l'activité respiratoire lors d'un entraînement ou d'un travail intense :

1. La respiration devient plus profonde et plus rapide - de tels changements se produisent dans les vingt premières secondes après le début du travail musculaire actif. Lors de la souscription fibre musculaire Des impulsions nerveuses apparaissent qui informent le cerveau sur la nécessité d'augmenter le débit d'air, le cerveau réagit immédiatement - il donne l'ordre d'augmenter la respiration - en conséquence, une hyperpnée se produit.

2. La deuxième phase n’est pas aussi éphémère que la première. A ce stade, avec l'augmentation activité physique la ventilation augmente progressivement et une partie du cerveau appelée pont est responsable de ce mécanisme.

3. La troisième phase de l'activité respiratoire est caractérisée par le fait que l'augmentation de la ventilation dans les poumons ralentit et se maintient approximativement au même niveau, mais en même temps des fonctions de thermorégulation et d'autres fonctions entrent en jeu. Grâce à eux, le corps est capable de contrôler les échanges d'énergie avec l'environnement extérieur.

Comment fonctionnent les poumons lors d’exercices d’intensité modérée et élevée?

En fonction de la gravité travail physique La ventilation se produit de différentes manières dans le corps. Si une personne est exposée au stress gravité modérée, alors son corps ne consomme qu’environ 50 pour cent de l’oxygène qu’il peut généralement absorber. Dans ce cas, le corps augmente la consommation d’oxygène en augmentant le volume de ventilation des poumons. Les personnes qui font régulièrement de l’exercice au gymnase ont des volumes de ventilation pulmonaire plus élevés que celles qui ne font pas d’exercice. En conséquence, la consommation d’oxygène par kilogramme de poids corporel (VO2) est plus élevée chez ces personnes.

Donnons des exemples : étant en état de repos complet, une personne consomme en moyenne environ 5 litres d'air par minute, dont les cellules et les tissus n'absorbent qu'un cinquième de l'oxygène. En augmentant activité motrice la respiration devient plus fréquente et le volume de ventilation pulmonaire augmente. En conséquence, la même personne consomme déjà environ 35 à 40 litres d'air par minute, soit 7 à 8 litres d'oxygène. Pour les personnes qui font régulièrement de l’exercice, ces chiffres sont 3 à 5 fois plus élevés.

Quelles pourraient être les conséquences sur les poumons si une personne est constamment exposée à de fortes surcharge physique? N'est-ce pas nocif pour le système respiratoire et la santé humaine en général ? Pour les personnes qui ne font pas d'exercice régulièrement, les exercices intenses, comme courir de longues distances ou escalader une montagne escarpée, peuvent être dangereux. Lorsque commencent les deuxième et troisième phases de l'activité respiratoire, ces personnes ressentent un manque d'oxygène, malgré le fait que sa consommation par l'organisme augmente fortement. Pourquoi cela arrive-t-il?

Le corps est obligé de produire une énorme quantité d’énergie, cela nécessite un grand nombre de oxygène. La respiration devient plus fréquente et plus profonde, mais comme une personne non entraînée dispose d'un petit volume de ventilation pulmonaire, il n'y a toujours pas assez d'oxygène (O2). Pour produire de l'énergie, un mécanisme supplémentaire est activé : les sucres sont décomposés grâce à l'acide lactique, qui est libéré lors du travail musculaire, sans la participation de l'O2. Dans une telle situation, le corps ressent un manque de glucose et est donc obligé de le produire en décomposant les graisses.

Ce processus nécessite à nouveau un apport d'oxygène, sa consommation augmente à nouveau. Après quoi l’hypoxie s’installe. Ainsi, un stress accru sur les poumons lors d'un travail physiquement exigeant est dangereux et a des conséquences sous forme d'hypoxie, qui peuvent finalement entraîner une perte de conscience, des convulsions et d'autres problèmes de santé. Cependant, les personnes qui font régulièrement de l’exercice ne courent aucun risque. Leur volume de ventilation pulmonaire et d'autres indicateurs du système respiratoire sont beaucoup plus élevés, donc même avec le plus travail intensif Ils ne ressentent pas les muscles pendant longtemps.

Comment éviter l'hypoxie sous de lourdes charges?

Pour que le corps apprenne à s'adapter à l'hypoxie, il est nécessaire de pratiquer constamment de l'exercice physique pendant au moins 6 mois. Au fil du temps, les performances du système respiratoire deviendront plus élevées - le volume de ventilation pulmonaire, le volume courant, le taux de consommation maximale d'O2 et autres augmenteront. De ce fait, lors d'une activité musculaire active, l'apport d'oxygène sera suffisant pour produire de l'énergie et le cerveau ne souffrira pas d'hypoxie.

Olga Samoilova, www.site
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Continuation. Voir n° 7, 9/2003

Travaux de laboratoire pour le cours « L'homme et sa santé »

Travail de laboratoire n°7. Comptage du pouls avant et après un exercice dosé

En se contractant, le cœur fonctionne comme une pompe et pousse le sang dans les vaisseaux, fournissant de l'oxygène et des nutriments et libérant les cellules des déchets. L'excitation se produit périodiquement dans des cellules spéciales du muscle cardiaque et le cœur se contracte spontanément et en rythme. Le système nerveux central contrôle en permanence le fonctionnement du cœur grâce à influx nerveux. Il existe deux types influences nerveuses sur le cœur : certains réduisent le rythme cardiaque, d'autres l'accélèrent. La fréquence cardiaque dépend de nombreuses raisons : âge, état, charge, etc.

A chaque contraction du ventricule gauche, la pression dans l'aorte augmente et la vibration de sa paroi se propage sous la forme d'une onde à travers les vaisseaux. La vibration des parois des vaisseaux sanguins au rythme des contractions du cœur est appelée pouls.

Objectifs: apprenez à compter votre pouls et à déterminer votre fréquence cardiaque ; tirer une conclusion sur les caractéristiques de son travail dans différentes conditions.

Équipement: horloge avec trotteuse.

PROGRÈS

1. Trouvez le pouls en plaçant deux doigts, comme indiqué sur la Fig. 6 sur côté intérieur poignets. Appliquez une légère pression. Vous sentirez votre pouls battre.

2. Comptez le nombre de battements en 1 minute en état calme. Entrez les données dans le tableau. 5.

4. Après 5 minutes de repos en position assise, comptez votre pouls et saisissez les données dans le tableau. 5.

Des questions

1. À quels autres endroits que le poignet pouvez-vous sentir le pouls ? Pourquoi le pouls peut-il être ressenti à ces endroits du corps humain ?
2. Qu'est-ce qui garantit un flux sanguin continu dans les vaisseaux ?
3. Quelle importance les changements dans la force et la fréquence des contractions cardiaques ont-ils pour le corps ?
4. Comparez les résultats dans le tableau. 5. Quelle conclusion peut-on tirer sur le travail de votre propre cœur au repos et sous charge ?

Problèmes problématiques

1. Comment prouver que le pouls ressenti en certains points du corps est constitué d'ondes se propageant le long des parois des artères, et non d'une partie du sang lui-même ?
2. Pourquoi pensez-vous le plus différentes nations il y avait une idée que l'homme se réjouit, aime, se soucie de tout ton cœur ?

Travaux de laboratoire n°8. Premiers secours en cas de saignement

Le volume total de sang circulant dans le corps d'un adulte est en moyenne de 5 litres. Une perte de plus d'un tiers du volume sanguin (particulièrement rapide) met la vie en danger. Les causes des saignements sont des dommages aux vaisseaux sanguins résultant d'une blessure, la destruction des parois des vaisseaux sanguins dans certaines maladies, une perméabilité accrue de la paroi vasculaire et une altération de la coagulation sanguine dans un certain nombre de maladies.
La fuite de sang s'accompagne d'une diminution pression artérielle, apport insuffisant d'oxygène au cerveau, aux muscles cardiaques, au foie et aux reins. Si l’assistance n’est pas fournie en temps opportun ou de manière compétente, la mort peut survenir.

Objectifs: apprendre à appliquer un garrot; être capable d'appliquer les connaissances sur la structure et la fonction du système circulatoire, expliquer les actions lors de l'application d'un garrot en cas de saignement artériel et veineux sévère.

Équipement: tube en caoutchouc pour garrot, bâton pour tordre, bandage, papier, crayon.

Précautions de sécurité: Soyez prudent lorsque vous tournez le garrot afin de ne pas endommager la peau.

PROGRÈS

1. Appliquez un garrot sur l’avant-bras d’un ami pour arrêter un saignement artériel conditionnel.

2. Bandez le site de la lésion artérielle conditionnée. Notez l'heure sur un morceau de papier appliquer un garrot et placez-le sous le garrot.

3. Postuler pansement compressif sur l'avant-bras d'un camarade pour arrêter un saignement veineux conditionnel.

Des questions

1. Comment avez-vous déterminé le type de saignement ?
2. Où faut-il appliquer le garrot ? Pourquoi?
3. Pourquoi faut-il mettre une note sous le garrot indiquant l'heure à laquelle il a été appliqué ?
4. Quel est le danger d'artériel et fort saignement veineux?
5. Quel est le danger d'une mauvaise application d'un garrot, pourquoi ne doit-il pas être appliqué pendant plus de 2 heures ?
6. Sur la fig. 7 Trouvez les endroits où vous devez appuyer sur les grosses artères en cas de saignement abondant.

Problèmes problématiques

1. Le blocage d’un vaisseau sanguin par un thrombus peut provoquer la gangrène et la mort des tissus. On sait que la gangrène peut être « sèche » (lorsque les tissus se plissent) ou « humide » (due à développer un œdème). Quel type de gangrène se développera si les éléments suivants sont thrombosés : a) une artère ; b) veine ? Laquelle de ces options se produit le plus souvent et pourquoi ?
2. Dans les membres des mammifères, les vaisseaux artériels sont toujours situés plus profondément que les veines du même ordre de ramification. Quelle est la signification physiologique de ce phénomène ?

Travail de laboratoire n°9. Mesure de la capacité vitale des poumons

Un adulte, selon son âge et sa taille, dans un état calme, inhale à chaque respiration 300 à 900 ml d'air et expire à peu près la même quantité. Dans ce cas, les capacités des poumons ne sont pas pleinement utilisées. Après toute inspiration calme, vous pouvez inspirer une autre portion d'air supplémentaire et, après une expiration calme, en expirer encore. Quantité maximale air expiré après prends une profonde inspiration appelé capacité vitale poumons. En moyenne, il s'agit de 3 à 5 litres. Grâce à l’entraînement, la capacité vitale des poumons peut augmenter. De grandes portions d'air pénétrant dans les poumons lors de l'inhalation aident à fournir au corps quantité suffisante l'oxygène sans augmenter le rythme respiratoire.

Cible: apprendre à mesurer la capacité vitale des poumons.

Équipement: ballon, règle.

Précautions de sécurité: ne participez pas à l'expérience si vous avez des problèmes avec le système respiratoire.

PROGRÈS

I. Mesure du volume courant

1. Après une inspiration calme, expirez dans le ballon.

Note: n’expirez pas avec force.

2. Serrez immédiatement le trou du ballon pour empêcher l'air de s'échapper. Placez la balle sur une surface plane, comme une table, et demandez à votre partenaire de tenir une règle dessus et de mesurer le diamètre de la balle, comme indiqué sur la figure. 8. Entrez les données dans le tableau. 7.

II. Mesure de la capacité vitale.

1. Après avoir respiré calmement, inspirez aussi profondément que possible, puis expirez aussi profondément que possible dans le ballon.

2. Vissez immédiatement le trou du ballon. Mesurez le diamètre de la balle et entrez les données dans le tableau. 6.

3. Dégonflez le ballon et répétez la même chose deux fois de plus. Imprimez la moyenne et entrez les données dans le tableau. 6.

4. À l'aide du graphique 1, convertissez les valeurs obtenues pour le diamètre du ballon (tableau 6) en volume pulmonaire (cm 3). Entrez les données dans le tableau. 7.

III. Calcul de la capacité vitale

1. La recherche montre que le volume des poumons est proportionnel à la surface du corps humain. Afin de connaître la surface de votre corps, vous devez connaître votre poids en kilogrammes et votre taille en centimètres. Entrez ces données dans le tableau. 8.

2. À l’aide du graphique 2, déterminez la superficie de votre corps. Pour ce faire, recherchez votre taille en cm sur l'échelle de gauche et marquez-la d'un point. Trouvez votre poids sur la bonne balance et marquez-le également avec un point. À l’aide d’une règle, tracez une ligne droite entre les deux points. L'intersection des lignes avec l'échelle moyenne sera la surface de votre corps en m 2. Saisissez les données dans le tableau. 8.

3. Pour calculer la capacité vitale de vos poumons, multipliez la surface de votre corps par le coefficient de capacité vitale, qui est de 2 000 ml/m2 pour les femmes et de 2 500 cm3/m2 pour les hommes. Entrez les données sur la capacité vitale de vos poumons dans le tableau. 8.

1. Pourquoi est-il important de prendre les mêmes mesures trois fois et d’en faire la moyenne ?
2. Votre performance diffère-t-elle de celle de vos camarades de classe ? Si oui, pourquoi?
3. Comment expliquer les différences entre les résultats de mesure de la capacité vitale des poumons et ceux obtenus par calcul ?
4. Pourquoi est-il important de connaître le volume d'air expiré et la capacité vitale des poumons ?

Problèmes problématiques

1. Même lorsque vous expirez profondément, un peu d’air reste dans les poumons. Qu'importe?
2. La capacité vitale peut-elle être importante pour certains musiciens ? Expliquez votre réponse.
3. Pensez-vous que fumer affecte la capacité pulmonaire ? Comment?

Travaux de laboratoire n°10. L'effet de l'activité physique sur la fréquence respiratoire

Les systèmes respiratoire et cardiovasculaire assurent les échanges gazeux. Avec leur aide, les molécules d'oxygène sont délivrées à tous les tissus du corps et le dioxyde de carbone en est éliminé. Les gaz pénètrent facilement membranes cellulaires. Les cellules du corps reçoivent ainsi l’oxygène dont elles ont besoin et sont libérées de gaz carbonique. C'est l'essence fonction respiratoire. Le corps maintient un rapport optimal entre oxygène et dioxyde de carbone en augmentant ou en diminuant le rythme respiratoire. La présence de dioxyde de carbone peut être détectée en présence de l'indicateur bleu de bromothymol. Un changement de couleur de la solution est un indicateur de la présence de dioxyde de carbone.

Cible:établir la dépendance de la fréquence respiratoire à l'activité physique.

Équipement: 200 ml de bleu de bromothymol, 2 flacons de 500 ml, tiges de verre, 8 pailles, éprouvette graduée de 100 ml, 65 ml 4% solution aqueuse ammoniaque, pipette, horloge avec trotteuse.

Précautions de sécurité: Réalisez l’expérience avec une solution de bleu de bromothymol dans une blouse de laboratoire. Soyez prudent avec la verrerie. Les réactifs chimiques doivent être manipulés avec beaucoup de précautions pour éviter tout contact avec les vêtements, la peau, les yeux et la bouche. Si lors de l'exécution exercice physique Si vous vous sentez mal, asseyez-vous et parlez au professeur.

PROGRÈS

I. Fréquence respiratoire au repos

1. Asseyez-vous et détendez-vous pendant quelques minutes.

2. En travaillant par deux, comptez le nombre de respirations prises en une minute. Entrez les données dans le tableau. 9.

3 Répétez la même chose encore 2 fois, calculez le nombre moyen de respirations et entrez les données dans le tableau. 9.

Remarque : après chaque décompte, vous devez vous détendre et vous reposer.

II. Fréquence respiratoire après l'exercice

1. Courez sur place pendant 1 minute.

Note. Si vous ne vous sentez pas bien pendant l'exercice, asseyez-vous et parlez à votre professeur.

2. Asseyez-vous et comptez immédiatement pendant 1 minute. nombre de respirations. Entrez les données dans le tableau. 9.

3. Répétez cet exercice encore 2 fois, en vous reposant à chaque fois jusqu'à ce que la respiration soit rétablie. Entrez les données dans le tableau. 9.

III. La quantité de dioxyde de carbone (dioxyde de carbone) dans l'air expiré au repos

1. Versez 100 ml de solution de bleu de bromothymol dans le flacon.

2. L'un des élèves expire calmement de l'air à travers une paille dans le flacon contenant la solution pendant 1 minute.

Note. Faites attention à ne pas mettre la solution sur vos lèvres.

Après une minute, la solution devrait devenir jaune.

3. Commencez à ajouter des gouttes dans le flacon en les comptant à l'aide d'une pipette. une solution d'ammoniaque, en remuant de temps en temps le contenu du flacon avec une tige en verre.

4. Ajoutez de l'ammoniaque goutte à goutte, en comptant les gouttes, jusqu'à ce que la solution redevienne bleue. Entrez ce nombre de gouttes d'ammoniaque dans le tableau. dix.

5. Répétez l'expérience 2 fois de plus en utilisant la même solution de bleu de bromothymol. Calculez la moyenne et entrez les données dans le tableau. dix.

IV. La quantité de dioxyde de carbone dans l'air expiré après l'exercice

1. Versez 100 ml de solution de bleu de bromothymol dans le deuxième flacon.

2. Laissez le même élève que dans l’expérience précédente faire l’exercice « courir sur place ».

3. Immédiatement, à l'aide d'une paille propre, expirez dans le flacon pendant 1 minute.

4. À l'aide d'une pipette, ajoutez goutte à goutte de l'ammoniaque au contenu du flacon (en comptant la quantité jusqu'à ce que la solution redevienne bleue).

5. Dans le tableau. Ajoutez 10 le nombre de gouttes d'ammoniaque utilisées pour redonner de la couleur.

6. Répétez l'expérience encore 2 fois. Calculez la moyenne et entrez les données dans le tableau. dix.

Conclusion

1. Comparez le nombre de respirations au repos et après une activité physique.
2. Pourquoi le nombre de respirations augmente-t-il après une activité physique ?
3. Est-ce que tout le monde dans la classe obtient les mêmes résultats ? Pourquoi?
4. Qu'est-ce que l'ammoniac dans les 3ème et 4ème parties de l'ouvrage ?
5. Le nombre moyen de gouttes d'ammoniac est-il le même lors de l'exécution des parties 3 et 4 de la tâche ? Si non, pourquoi pas ?

Problèmes problématiques

1. Pourquoi certains athlètes inhalent-ils ? oxygène pur après un exercice intense ?
2. Nommez les avantages d’une personne formée.
3. La nicotine des cigarettes, pénétrant dans la circulation sanguine, resserre les vaisseaux sanguins. Comment cela affecte-t-il la fréquence respiratoire ?

À suivre

RÉPONDRE: La génération d'énergie nécessaire au travail musculaire peut être réalisée par des voies anaérobies sans oxygène et aérobies oxydatives. En fonction des caractéristiques biochimiques des processus se produisant dans ce cas, il est d'usage de distinguer trois généralisés systèmes énergétiques fournir performance physique personne:

anaérobie alactique, ou phosphagène, associé aux processus de resynthèse de l'ATP principalement dus à l'énergie d'un autre composé phosphaté à haute énergie - le phosphate de créatine KrP

Lacacide glycolytique anaérobie, assurant la resynthèse de l'ATP et du KrP en raison des réactions de dégradation anaérobie du glycogène ou du glucose en acide lactique MK

oxydant aérobie, associé à la capacité d'effectuer un travail grâce à l'oxydation de substrats énergétiques, qui peuvent être des glucides, des graisses, des protéines, tout en augmentant l'apport et l'utilisation d'oxygène dans les muscles qui travaillent.
Presque toute l’énergie libérée dans le corps lors du métabolisme nutriments, finit par se transformer en chaleur. Premièrement, le coefficient maximum action utile convertir l'énergie nutritive en travail musculaire, même au maximum de meilleures conditions, n'est que de 20 à 25 % ; le reste de l’énergie nutritive est converti en chaleur par des réactions chimiques intracellulaires.

Deuxièmement, presque toute l'énergie réellement utilisée pour créer un travail musculaire devient de la chaleur corporelle, puisque cette énergie, à l'exception d'une petite partie, est utilisée pour : 1 vaincre la résistance visqueuse du mouvement des muscles et des articulations ; 2 surmonter la friction du sang qui circule vaisseaux sanguins; 3 autres effets similaires donnant de l'énergie contractions musculaires se transforme en chaleur. Les mécanismes de thermorégulation, la transpiration, etc. sont activés ; la personne a chaud.

Médecine L'ubinone (coenzyme Q) est utilisée comme antioxydant ayant un effet antihypoxique. Le médicament est utilisé pour traiter des maladies du système cardio-vasculaire, pour améliorer les performances lors d’une activité physique. À l’aide de vos connaissances en biochimie du métabolisme énergétique, expliquer le mécanisme d’action de ce médicament.

RÉPONDRE: Les ubiquinones sont des coenzymes liposolubles présentes principalement dans les mitochondries des cellules eucaryotes. L'ubiquinone est un composant de la chaîne de transport d'électrons et est impliquée dans la phosphorylation oxydative. La teneur maximale en ubiquinone se trouve dans les organes ayant les plus grands besoins énergétiques, par exemple le cœur et le foie.

Le complexe de respiration tissulaire 1 catalyse l'oxydation du NADH par l'ubiquinone.

Du NADH et du Succinate dans les complexes 1 et 2 de la chaîne respiratoire, E est transféré à l'ubinone.

Et puis de l'ubinone au cytochrome c.

Deux expériences ont été réalisées : dans la première étude, les mitochondries ont été traitées avec de l'oligomycine, un inhibiteur de l'ATP synthase, et dans la seconde, avec du 2,4-dinitrophénol, un découpleur d'oxydation et de phosphorylation. Comment vont évoluer la synthèse d’ATP, le potentiel transmembranaire, la vitesse de respiration des tissus et la quantité de CO2 libérée ? Expliquez pourquoi les acides gras découpleurs endogènes et la thyroxine ont un effet pyrogène ?

RÉPONDRE: La synthèse d'ATP diminuera ; l'ampleur du potentiel transmembranaire diminuera ; le taux de respiration des tissus et la quantité de CO2 libérée diminueront.

Quelques substances chimiques peuvent transporter des protons ou d'autres ions en contournant les canaux protoniques de l'ATP synthase dans la membrane ; ils sont appelés protonophores et ionophores. Dans ce cas, le potentiel électrochimique disparaît et la synthèse d'ATP s'arrête. Ce phénomène est appelé découplage de la respiration et de la phosphorylation. La quantité d'ATP diminue, l'ADP augmente et l'énergie est libérée sous forme chaleur, Par conséquent, une augmentation de la température est observée et des propriétés pyrogènes sont révélées.

56. L'apoptose est la mort cellulaire programmée. Pour certains conditions pathologiques(Par exemple, infection virale) une mort cellulaire prématurée peut survenir. Le corps humain produit des protéines protectrices qui empêchent l’apoptose prématurée. L'une d'elles est la protéine Bcl-2, qui augmente le rapport NADH/NAD+ et inhibe la libération de Ca 2+ du RE. On sait désormais que le virus du SIDA contient une protéase qui détruit Bcl-2. La vitesse à laquelle les réactions du métabolisme énergétique change dans ce cas et pourquoi ? Pourquoi pensez-vous que ces changements pourraient être préjudiciables aux cellules ?

RÉPONDRE: Augmente le rapport NADH/NAD+ augmentant ainsi le taux de réactions ORR du cycle de Krebs.

Dans le même temps, la réaction de décarboxylation oxydative va s'accélérer, puisque le Ca2+ est impliqué dans l'activation de la PDH inactive. Puisque le rapport NADH/NAD+ sera réduit pendant le SIDA, le taux de réactions OBP du cycle de Krebs va diminuer.

Les barbituriques (amytal de sodium, etc.) sont utilisés dans pratique médicale Comment somnifères. Cependant, une surdose de ces médicaments dépassant 10 fois dose thérapeutique, peut être fatal. Sur quoi est-il basé ? effet toxique des barbituriques sur le corps ?

Répondre: Barbituriques, groupe substances médicinales, dérivés de l'acide barbiturique avec des propriétés hypnotiques, anticonvulsivantes et effet narcotique, en raison de leur effet inhibiteur sur le système nerveux central, les barbituriques pris par voie orale sont absorbés. intestin grêle. Une fois libérés dans le sang, ils se lient aux protéines et sont métabolisés dans le foie. Environ 25 % des barbituriques sont excrétés sous forme inchangée dans les urines.

Le principal mécanisme d’action des barbituriques est dû au fait qu’ils pénètrent dans les couches lipidiques internes et liquéfient les membranes. cellules nerveuses, perturbant leur fonction et leur neurotransmission. Les barbituriques bloquent le neurotransmetteur excitateur acétylcholine, tout en stimulant la synthèse et en augmentant les effets inhibiteurs du GABA. À mesure que la dépendance se développe, la fonction cholinergique augmente tandis que la synthèse et la liaison du GABA diminuent. La composante métabolique consiste à induire les enzymes hépatiques, à réduire flux sanguin hépatique. Les tissus deviennent moins sensibles aux barbituriques. Les barbituriques peuvent entraîner une augmentation de la stabilité des membranes des cellules nerveuses au fil du temps. En général, les barbituriques ont un effet inhibiteur sur le système nerveux central, qui se manifeste cliniquement par un effet hypnotique, effet sédatif. à doses toxiques, ils dépriment respiration externe, activité du système cardiovasculaire (due à l'inhibition du centre correspondant dans moelle oblongate). parfois des troubles de la conscience : stupeur, stupeur et coma. Causes du décès : arrêt respiratoire, épicé insuffisance hépatique, réaction de choc avec arrêt cardiaque.

Dans le même temps, en raison de troubles respiratoires, on observe une augmentation du niveau de dioxyde de carbone et une diminution du niveau d'oxygène dans les tissus et le plasma sanguin. L'acidose se produit - une violation l'equilibre acide-base dans l'organisme.

L'action des barbituriques perturbe le métabolisme : il inhibe les processus oxydatifs dans l'organisme, réduit la formation de chaleur. En cas d'empoisonnement, les vaisseaux sanguins se dilatent et la chaleur est libérée davantage. Par conséquent, la température des patients diminue

58. En cas d'insuffisance cardiaque, des injections de cocarboxylase contenant du diphosphate de thiamine sont prescrites. Étant donné que l'insuffisance cardiaque s'accompagne d'un état hypoénergétique, et en utilisant la connaissance de l'effet des coenzymes sur l'activité enzymatique, expliquer le mécanisme action thérapeutique médicament. Nommez le processus qui est accéléré dans les cellules du myocarde lorsque ce médicament est administré

Répondre: La cocarboxylase est un médicament semblable à une vitamine, une coenzyme qui améliore le métabolisme et l'approvisionnement énergétique des tissus. Elle s'améliore processus métaboliques Tissu nerveux, normalise le fonctionnement du système cardiovasculaire, aide à normaliser le fonctionnement du muscle cardiaque.

Dans l’organisme, la cocarboxylase est formée à partir de la vitamine B1 (thiamine) et joue le rôle de coenzyme. Les coenzymes sont l'une des parties des enzymes - des substances qui accélèrent plusieurs fois tous les processus biochimiques. La cocarboxylase est une coenzyme d'enzymes impliquées dans les processus du métabolisme des glucides. En combinaison avec les ions protéines et magnésium, il fait partie de l'enzyme carboxylase, qui possède influence active sur le métabolisme des glucides, réduit le niveau de lait et acide pyruvique, améliore l'absorption du glucose. Tout cela contribue à augmenter la quantité d'énergie libérée, et donc à améliorer tous les processus métaboliques du corps, et ce, puisque notre patient a un état hypoénergétique, c'est-à-dire des conditions dans lesquelles la synthèse d'ATP est réduite, dont la cause peut être une hypovitaminose en vitamine B1. , alors en prenant un tel médecine en tant que cocarboxylase, l'état de l'activité environnementale s'améliorera.

La cocarboxylase améliore l'absorption du glucose, les processus métaboliques dans le tissu nerveux et aide à normaliser le fonctionnement du muscle cardiaque. Le déficit en cocarboxylase provoque une augmentation de l'acidité du sang (acidose), ce qui entraîne de graves troubles de tous les organes et systèmes du corps, pouvant entraîner le coma et la mort du patient.

JE N'AI RIEN TROUVÉ SUR LE PROCESSUS ACCÉLÉRÉ DANS LE MYOCARDE LORS DE L'INTRODUCTION DE CE MÉDICAMENT... MAIS SEULEMENT SI TOUS LES PROCESSUS METABOLIQUES S'ACCÉLÉRENT ET L'ACTIVITÉ DU COEUR EST RESTAURÉ...

59 Il est connu que le Hg 2+ se lie de manière irréversible aux groupes SH de l'acide lipoïque. Quels changements dans le métabolisme énergétique peuvent conduire à une intoxication chronique au mercure ?

Répondre: Par idées modernes le mercure, et en particulier les composés organiques du mercure, sont des poisons enzymatiques qui, lorsqu'ils pénètrent dans le sang et les tissus, même en quantités infimes, y manifestent leur effet toxique. La toxicité des poisons enzymatiques est due à leur interaction avec les groupes thiolsulfhydryle (SH) des protéines cellulaires, en dans ce cas l'acide lipoïque qui participe aux processus redox du cycle de l'acide tricarboxylique (cycle de Krebs) en tant que coenzyme, optimisant les réactions de phosphorylation oxydative, l'acide lipoïque joue également un rôle important dans l'utilisation des glucides et le métabolisme énergétique normal, améliorant le « statut énergétique » de la cellule . À la suite de cette interaction, l'activité des principales enzymes est perturbée, dont le fonctionnement normal nécessite la présence de groupes sulfhydryle libres. Les vapeurs de mercure, entrant dans le sang, circulent d'abord dans le corps sous forme de mercure atomique, mais le mercure subit ensuite une oxydation enzymatique et entre dans des composés avec des molécules protéiques, interagissant principalement avec les groupes sulfhydryle de ces molécules. Les ions mercure affectent principalement de nombreuses enzymes, et surtout les enzymes thiols, qui jouent un rôle majeur dans le métabolisme d'un organisme vivant, ce qui perturbe de nombreuses fonctions, notamment le système nerveux. Par conséquent, en cas d'intoxication au mercure, les troubles du système nerveux sont les premiers signes indiquant effets nuisibles Mercure

Des changements dans des domaines aussi vitaux organes importants, comme le système nerveux, sont associés à des troubles du métabolisme tissulaire, ce qui entraîne à son tour une perturbation du fonctionnement de nombreux organes et systèmes, se manifestant par divers formes cliniques intoxication.

60. Comment une carence en vitamines PP, B1, B2 affectera-t-elle le métabolisme énergétique du corps ? Expliquez votre réponse. Quelles enzymes ont besoin de ces vitamines pour « agir » ?

Répondre: La cause d'un état hypoénergétique peut être une hypovitaminose, car dans les réactions, la Vit PP est partie intégrante des coenzymes; Il suffit de dire qu’un certain nombre de groupes de coenzymes qui catalysent la respiration des tissus comprennent l’amide d’acide nicotinique. L'absence d'acide nicotinique dans les aliments entraîne une perturbation de la synthèse des enzymes qui catalysent les réactions redox (oxydoréductases : alcool déshydrogénase)), et conduit à une perturbation du mécanisme d'oxydation de certains substrats de la respiration tissulaire. Vitamine PP ( un acide nicotinique) fait également partie des enzymes impliquées dans la respiration cellulaire et la digestion. L'acide nicotinique est amidé dans les tissus, puis se combine avec les acides ribose, phosphorique et adénylique, formant des coenzymes, et ces derniers, avec des protéines spécifiques, forment des enzymes déshydrogénases impliquées dans de nombreuses réactions oxydatives. dans le corps. Vitamine B1 – vitamine essentielle dans le métabolisme énergétique, important pour maintenir l’activité mitochondriale. En général, il normalise l'activité du système central, périphérique systèmes nerveux, cardiovasculaire et systèmes endocriniens. La vitamine B1, étant une coenzyme des décarboxylases, est impliquée dans la décarboxylation oxydative des acides cétoniques (pyruvique, α-cétoglutarique), est un inhibiteur de l'enzyme cholinestérase, qui décompose l'acétylcholine, transmetteur du SNC, et est impliquée dans le contrôle de Na+. transport à travers la membrane neuronale.

Il a été prouvé que la vitamine B1 sous forme de pyrophosphate de thiamine est un composant d'au moins quatre enzymes impliquées dans le métabolisme intermédiaire. Il s'agit de deux systèmes enzymatiques complexes : les complexes de pyruvate et d'α-cétoglutarate déshydrogénase, catalysant la décarboxylation oxydative des acides pyruvique et α-cétoglutarique (enzymes : pyruvate déshydrogénase, α-cétoglutarate déshydrogénase). vitamine B2 En association avec des protéines et de l'acide phosphorique en présence d'oligoéléments, comme le magnésium, elle crée des enzymes nécessaires au métabolisme des saccharides ou au transport de l'oxygène, et donc à la respiration de chaque cellule de notre organisme. est nécessaire à la synthèse de la sérotonine, de l'acétylcholine et de la noradrénaline, qui sont des neurotransmetteurs, ainsi que de l'histamine, qui est libérée par les cellules lors de l'inflammation. De plus, la riboflavine participe à la synthèse de trois éléments essentiels Les acides gras: linoléique, linolénique et arachidonique est nécessaire au métabolisme normal de l'acide aminé tryptophane, qui est converti dans l'organisme en niacine.

Une carence en vitamine B2 peut entraîner une diminution de la capacité à produire des anticorps, qui augmentent la résistance aux maladies.