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