Регуляция дыхания - Тверской государственный университет

I. Аннотация
1. Цель и задачи дисциплины
Целью освоения дисциплины является:
ознакомление студентов с современными и классическими методами исследования параметров вентиляции легких и газообмена
Задачами освоения дисциплины являются:
- освоение основных методов и технических приемов исследований в физиологии дыхания в соответствии с международными требованиями по
биоэтике;
- овладение важнейшими навыками проведения физиологического эксперимента;
- овладение методами статистической обработки экспериментальных материалов с использованием ЭВМ.
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина входит в базовую вариативную часть обязательных дисциплин ООП «Биология» Б.1.В.ОД.3.6 в модуль «Дисциплины, формирующие
профессиональные компетенции (профиль Физиология человека)». Данная дисциплина является практической основой для понимания функционирования системы дыхания человека и регуляции ее функций, а также методов их изучения.
Дисциплина базируется на знаниях и умениях в области анатомии и физиологии человека и животных, биохимии, биофизики, приобретенных студентами
на предыдущих этапах обучения.
3. Общая трудоемкость дисциплины составляет __3____ зачетных единиц,
__108_____ часов.
4. Планируемые результаты обучения по дисциплине
Формируемые
компетенции
способность эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения
научноисследовательских
Требования к результатам обучения
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные типы и принципы работы классической и современной научно-исследовательской аппаратуры
Уметь:
- осваивать современную аппаратуру и оборудование для
выполнения научно-исследовательских лабораторных
биологических работ
2
полевых и лабораторных биологических работ
(ПК-1)
способность применять на практике
приемы составления
научно-технических
отчетов, обзоров,
аналитических карт
и пояснительных
записок, излагать и
критически анализировать получаемую информацию и
представлять результаты полевых и
лабораторных биологических исследований (ПК-2)
готовность использовать нормативные
документы, определяющие организацию и технику безопасности работ,
способностью оценивать биобезопасность продуктов
биотехнологических
и биомедицинских
производств (ПК-5)
Владеть: имеющейся в наличии научноисследовательской аппаратурой
Знать:
- способы обработки и анализа результатов лабораторных
биологических исследований
Уметь:
- выбирать адекватные способы обработки и анализа результатов лабораторных исследований,
- представлять результаты исследований в табличной и
графической форме.
Владеть: интерпретацией физиологических исследований с участием человека
Знать:
- требования техники безопасности при работе с физическими приборами, химическими реактивами и биологическими объектами,
- требования биоэтики к лабораторным исследованиям.
Уметь:
- организовывать и выполнять лабораторные исследования в соответствии с требованиями техники безопасности
и биоэтики
Владеть: принципами организации физиологического исследования с участием человека
5. Образовательные технологии
Лабораторная
работа,
проблемная
беседа,
дискуссия,
имитационно-
деятельностная игра, творческие задания, информационные технологии.
3
6. Форма промежуточного контроля – зачет.
7. Язык преподавания: русский
II. Структура дисциплины
1. Структура дисциплины для студентов очной формы обучения
Учебная программа–
наименование
разделов и тем
1.
Регистрация
временных и объемных показателей дыхания у человека.
2. Определение
объемов и емкостей легких.
3.
Регистрация
показателей
транспорта газов
у человека.
4. Определение
вентиляции легких, транспорта
газов и потребления кислорода в
условиях мышечной работы.
Всего
(час.)
Контактная работа (час.)
Практические
Лекции (лабораторные)
работы
Самостоятельная
работа (час.)
12
8
4
12
8
4
12
8
4
12
8
4
4
5.
Регистрация
показателей вентиляции и транспорта газов при
произвольном
управлении дыханием
6. Ознакомление
с методом безмасочной компьютерной пневмографии
7. Ознакомление
с методом пневмотахографии
8. Подготовка к
проведению комплексного эксперимента
9. Зачет: проведение комплексного
эксперимента
ИТОГО
12
8
4
12
8
4
12
8
4
12
8
4
12
8
4
108
72
36
Занятие 1. Регистрация временных и объемных показателей дыхания у
человека. Спирография. Ознакомиться с принципом работы спирографа;
научиться записывать спирограммы и расшифровывать их.
Занятие 2. Определение объемов и емкостей легких. Спирография. Освоить методы регистрации объемов и емкостей легких; научиться приводить легочные объемы и емкости к сопоставимым условиям, определять должные величины жизненной емкости легких.
Занятие 3. Регистрация показателей транспорта газов у человека. Капнография, оксигемометрия. Ознакомиться с принципами работы капнографов
(ГУМ-2, ГАУ-4), оксигемометра (056); освоить методы определения состава
альвеолярного газа и оксигенации артериальной крови в различных условиях.
Занятие 4. Определение вентиляции легких, транспорта газов и потребления кислорода в условиях мышечной работы. Определить параметры вентиляции, транспорта газов потребления кислорода в условиях работы умеренной
мощности; то же в условиях работы субмаксимальной мощности.
5
Занятие 5. Регистрация показателей вентиляции и транспорта газов при
произвольном управлении дыханием. Определить показатели вентиляции и
транспорта газов при дыхании в заданном гиповентиляционном режиме; при
дыхании в гипервентиляционном режиме; при речевом дыхании.
Занятие 6. Ознакомление с методом безмасочной компьютерной пневмографии. Ознакомиться с принципом действия компьютерного безмасочного
пневмографа; научиться определять объемные, временные параметры дыхания;
освоить регистрацию объемов и емкостей легких, их абдоминальных и торакальных составляющих.
Занятие 7 Ознакомление с методом пневмотахографии. Ознакомиться с
принципом действия пневмотахографов; научиться регистрировать объемные,
временные параметры дыхания; освоить регистрацию объемов и емкостей легких, форсированного дыхания и максимальной вентиляции легких.
Занятие 8. Подготовка к проведению комплексного эксперимента. Жеребьевка роли каждого в комплексном эксперименте и задачи комплексного эксперимента. Подготовка к проведению эксперимента.
Занятие 9. Проведение комплексного эксперимента.
- Определить динамику всех изученные в процессе семестра параметров
дыхания в условиях мышечной работы
- Определить динамику всех изученные в процессе семестра параметров
дыхания в условиях произвольного дыхания.
III. Фонды оценочных средств
1. Текущий контроль успеваемости
Для текущего контроля знаний используются опрос в виде беседы.
Типовые вопросы для подготовки к выполнению лабораторных работ (ПК-1)
1. Каковы принципы работы и особенности строение спирографа СГ?
2. Каков прядок подготовки и калибровки капнографа ГУМ-2?
3. Каков порядок подготовки к работе и калибровки оксигемометра.
4. Какой принцип работы пневмографа?
Типовые вопросы для подготовки к обработки результатов лабораторных работ
(ПК-2)
1. Как рассчитать ЖЕЛ и ее компоненты на основании данных спирографии? Вы знаете?.
3. Как рассчитать парциальное давление углекислоты на основании данных капнографии?
4. Как определить потребление кислорода на основании данных спирографии?
Типовые вопросы для подготовки к выполнению лабораторных работ (ПК-5)
6
1. Каковы основные принципы техники безопасности при работе с электроприборами?
2. Каковы основные принципы безопасности при работе со сжатыми газами?
3. Каковы основные этические принципы при работе с человеком в качестве обследуемого.
4. Какие основные способы асептики и антисептики Вам известны?
Текущий контроль умений осуществляется в ходе подготовки, проведения и обработки результатов лабораторного исследования.
Типовые практические контрольные задания (ПК-1):
1. Произведите спирография спонтанного дыхания
2. Зарегистрируйте жизненную емкость легких.
3. Проведите капнографическую регистрацию параметров газообмена.
4. Осуществите оксигемометрический контроль содержания кислорода в
крови.
Типовые практические контрольные задания (ПК-2):
1. Рассчитайте дыхательный объем, частоту дыхания и минутный объем
вентиляции легких.
2. Расшифруйте спирограмму жизненной емкости легких.
3. Рассчитайте парциальное давление углекислого газа при спонтанном
дыхании, после апноэ и гипервентиляции.
4. Рассчитайте потребление кислорода в покое и при физической нагрузке.
Типовые практические контрольные задания (ПК-5):
1. Осуществите информирование испытуемого о ходе и характере планируемого исследования.
2. Произведите предварительный опрос испытуемого с целью выявления
факторов, ограничивающих возможность его участия в исследовании.
3. Подготовьте оборудование к исследованию с соблюдением всех требований техники безопасности.
2. Промежуточная аттестация
Промежуточная аттестация осуществляется в форме комплексного эксперимента позволяет оценить владение имеющейся научно-исследовательской аппаратурой, способностью производить исследования с участием человека и интерпретировать их результаты
7
Типовые задания для проведения комплексного эксперимента (ПК-1):
1. Зарегистрировать с помощью спирографа параметры внешнего дыхания в состоянии покоя, при выполнении физической работы и в процессе восстановления.
2. Зарегистрировать с помощью капнографа содержание углекислого газа
в выдыхаемом воздухе в состоянии покоя, при выполнении физической
работы и в процессе восстановления.
Типовые задания для проведения комплексного эксперимента (ПК-2):
1. Определить потребление кислорода человеком в условии выполнения
физической работы.
2. Определить изменение парциального давления углекислого газа в выдыхаемом воздухе во время и после физической нагрузки.
Типовые задания для проведения комплексного эксперимента (ПК-5):
1. Организовать исследование влияние физической нагрузки на вентиляцию легких и газообмен человека.
2. Организовать исследование влияние произвольного изменения внешнего дыхания на вентиляцию легких и газообмен человека.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ НА ПРОВЕРКУ СФОРМИРОВАННОСТИ
КОМПЕТЕНЦИИ
способность эксплуатировать современную аппаратуру и
оборудование для выполнения научно-исследовательских
Компетенция
полевых и лабораторных биологических работ
(ПК-1)
- основные типы и принципы работы классической и совреЗнать:
менной научно-исследовательской аппаратуры
1. Каковы принципы работы и особенности строение спироТип контроля
графа СГ?
и примеры за2. Каков прядок подготовки и калибровки капнографа ГУМданий
2?
- осваивать современную аппаратуру и оборудование для
выполнения научно-исследовательских лабораторных биоУметь:
логических работ
Тип контроля
и примеры заданий
1. Произведите спирография спонтанного дыхания
2. Зарегистрируйте жизненную емкостьи легких.
8
имеющейся в наличии научно-исследовательской аппаратурой
1. Зарегистрировать с помощью спирографа параметры
внешнего дыхания в состоянии покоя, при выполнении фиТип контроля зической работы и в процессе восстановления.
и примеры за- 2. Зарегистрировать с помощью капнографа содержание угданий
лекислого газа в выдыхаемом воздухе в состоянии покоя,
при выполнении физической работы и в процессе восстановления.
Владеть:
Компетенция
Знать:
Тип контроля
и примеры заданий
Уметь:
Тип контроля
и примеры заданий
Владеть:
Тип контроля
и примеры заданий
Компетенция
способность применять на практике приемы составления
научно-технических отчетов, обзоров, аналитических карт
и пояснительных записок, излагать и критически анализировать получаемую информацию и представлять результаты полевых и лабораторных биологических исследований
(ПК-2)
- способы обработки и анализа результатов лабораторных
биологических исследований
1. Как рассчитать ЖЕЛ и ее компоненты на основании данных спирографии? Вы знаете?
2. Как рассчитать парциальное давление углекислоты на основании данных капнографии?
3. Как определить потребление кислорода на основании
данных спирографии?
- выбирать адекватные способы обработки и анализа результатов лабораторных исследований,
- представлять результаты исследований в табличной и графической форме.
1. Рассчитайте дыхательный объем, частоту дыхания и минутный объем вентиляции легких.
2. Расшифруйте спирограмму жизненной емкости легких.
интерпретацией физиологических исследований с участием человека
1. Определить потребление кислорода человеком в условии
выполнения физической работы.
2. Определить изменение парциального давления углекислого газа в выдыхаемом воздухе во время и после физической нагрузки
готовность использовать нормативные документы, определяющие организацию и технику безопасности работ,
способностью оценивать биобезопасность продуктов биотехнологических и биомедицинских производств (ПК-5)
9
Знать:
Тип контроля
и примеры заданий
Уметь:
Тип контроля
и примеры заданий
Владеть:
Тип контроля
и примеры заданий
- требования техники безопасности при работе с физическими приборами, химическими реактивами и биологическими объектами,
- требования биоэтики к лабораторным исследованиям.
1. Каковы основные принципы техники безопасности при
работе с электроприборами?
2. Каковы основные принципы безопасности при работе со
сжатыми газами?
- организовывать и выполнять лабораторные исследования в
соответствии с требованиями техники безопасности и биоэтики
1. Осуществите информирование испытуемого о ходе и характере планируемого исследования.
2. Произведите предварительный опрос испытуемого с целью выявления факторов, ограничивающих возможность
его участия в исследовании.
3. Подготовьте оборудование к исследованию с соблюдением всех требований техники безопасности.
Принципами организации физиологического исследования с участием человека
1. Организовать исследование влияние физической нагрузки
на вентиляцию легких и газообмен человека.
2. Организовать исследование влияние произвольного изменения внешнего дыхания на вентиляцию легких и газообмен человека.
IV. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература:
1. Солодков, А. С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная
[Электронный ресурс] : учебник / А. С. Солодков, Е. Б. Сологуб. - М.: Советский спорт, 2012. - 624 с. - 978-5-9718-0568-7. Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=210495
2. Регуляция дыхания [Электронный ресурс] ; Спецпрактикум "Регуляция дыхания" : спецпрактикум : метод пособие для студентов 4 курса специальности [011600] - "Биология", [специализации 01.09.04 - физиология человека
и животных] / Твер. гос. ун-т, Каф. анатомии и физиологии человека и животных ; [сост. В. И. Миняев]. - Тверь : Тверской государственный университет, 2006
10
3. Регуляция дыхания : спецпрактикум для студентов 4 курса специальности
"Биология" / Твер. гос. ун-т, Каф. анатомии и физиологии человека и животных; [сост. В. И. Миняев]. - Тверь : Тверской государственный университет, 2006.
б) Дополнительная литература:
в) Программное обеспечение, информационные справочные системы и Интернетресурсы:
Интернет-ресурсы – на портале http://www.alleng.ru/edu/educ.htm
V. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Учебно-научная лаборатория физиологии дыхания, оснащенная необходимым оборудованием.
VI. Перечень обновлений рабочей программы дисциплины
Обновленный
раздел рабочей
№п.п.
программы дисциплины
Структура дис1.
циплины
2.
Фонды
оценочных
средств
Описание внесенных изменений
Корректировка
Корректировка
11
Дата и протокол заседания кафедры,
утвердившего изменения