Нормальная физиология: ситуационные задачи и задания

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ 
И ЗАДАНИЯ
В.Ф. ВОЛКОВ
Я.В. БУЛГАКОВА
В.А. СЕМИЛЕТОВА
Москва
ИНФРА-М
2025
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 612(075.8)
ББК 28.707.3я73
 
В67
Волков В.Ф.
В67
  
Нормальная физиология: ситуационные задачи и задания : учебное пособие / В.Ф. Волков, Я.В. Булгакова, В.А. Семилетова. — 
Москва : ИНФРА-М, 2025. —  162 с. —  (Высшее образование). — 
DOI 10.12737/2162062.
ISBN 978-5-16-020165-8 (print)
ISBN 978-5-16-112700-1 (online)
Учебное пособие предназначено для того, чтобы помочь студентам самостоятельно работать при изучении курса нормальной физиологии.
Представленные задачи и задания расположены в порядке изучения материала и имеют различную степень сложности. Они основаны как на классических, так и на современных экспериментальных данных и сопровождаются 
образцами решений и ответов. Эти материалы удобно использовать при подготовке к практическим и итоговым работам, а также к профессио нальным биологическим и медицинским олимпиадам и квизам.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 
подготовки «Лечебное дело», а также для практикующих специалистов, интересующихся основами физиологии. Благодаря описаниям и объяснениям физиологических экспериментов и занимательных фактов может быть интересно 
не только для профессио налов в области медицины, но и для более широкой 
аудитории читателей.
Доступ к материалам, размещенным по ссылке, может быть ограничен правообладателем. Издательство не гарантирует свободный доступ к контенту. 
Издательство не несет ответственности, если ресурс или сайт будет заблокирован по решению государственных органов или провайдеров.
УДК 612(075.8)
ББК 28.707.3я73
Р е ц е н з е н т ы:
Джебраилова Т.Д., доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры 
нормальной физиологии Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского Первого Московского государственного медицинского университета имени 
И.М. Сеченова;
Маслюков П.М., доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой 
нормальной физиологии с биофизикой Ярославского государственного медицинского университета;
Томилова Е.А., доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры нормальной физиологии Тюменского государственного медицинского университета
ISBN 978-5-16-020165-8 (print)
ISBN 978-5-16-112700-1 (online)
©  Волков В.Ф., Булгакова Я.В., 
Семилетова В.А., 2025

Введение
Идея создания этого пособия возникла не сразу и не была 
случайной. Авторы задумали его как книгу-задачник. В ней 
представили материал, который знакомит читателя с некоторыми аспектами тех многогранных феноменов, явлений 
и эксперимен тов, которыми так богата наука «физиология».
В этом пособии вы найдете задачи и упражнения по различным направлениям. Они связаны с экспериментальными 
исследованиями, историей физиологии, информацией о лауреатах Нобелевской премии в области физиологии и медицины и их работах, системными механизмами регуляции 
физиологических функций и молекулярными механизмами передачи сигналов в рецепторных системах клетки. 
Различна и форма задач и упражнений. Пособие включает 
в себя упражнения на анализ данных физиологических исследований, графические задания и схемы, а также кроссворды, которые, по нашему мнению, помогут освежить 
в памяти физиологические термины и имена ученых, сыгравших значительную роль в развитии мировой физиологической науки.
При решении ситуационных задач мы предлагаем использовать системный подход и принять как основополагающую 
мысль о том, что регуляторные процессы и физиологические 
функции организма направлены на поддержание гомеостаза.
Как правило, информации, полученной при освоении базового курса дисциплины «Нормальная физиология», достаточно для формулировки ответа. Если же для решения требуется дополнительная информация, мы старались включать ее 
в условие задачи. Дополнительные и поясняющие сведения, 
которые помогают сформулировать верный ответ, выделены 
курсивом. Ответы на задачи, задания и кроссворды помещены 
в конце пособия.

Введение
Пособие подготовлено в соответствии с требованиями 
действующего Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (уровень специалитета) 
по специальности «Лечебное дело». Однако широкий охват 
тем пособия позволяет рассматривать его как дополнительное 
и для других направлений подготовки в области образования 
«Здравоохранение и медицинские науки».
Изучив данный материал, студент должен осуществлять 
критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий, а также:
 
• знать морфофункцио нальные физиологические состояния 
и процессы в организме человека, необходимые для решения профессио нальных задач;
 
• уметь формировать собственные выводы и обосновывать 
точку зрения на основе аргументированных данных; определять риски (последствия) возможных решений поставленной задачи, оценивать их достоинства и недостатки; 
выбирать стратегическое решение в проблемных ситуациях;
 
• владеть навыками использования системного подхода 
в выборе возможных вариантов решения задачи (проблемной ситуации), навыками поиска и критического анализа информации, необходимой для решения поставленной 
задачи (проблемной ситуации).

Список сокращений
АД —  артериальное давление
АНС —  автономная нервная система
АТФ —  аденозинтрифосфат
ВП —  вызванный потенциал
ВПСП —  возбуждающий постсинаптический потенциал
ГАМК —  гамма-аминомасляная кислота
ЗВП —  зрительный вызванный потенциал
ИОНЗ —  ингибитор обратного нейро нального захвата
ИФР-1— инсулиноподобный фактор роста-1
КДО —  конечный диастолический объем
КС —  кардиостимулятор
КУД —  критический уровень деполяризации
МОК —  минутный объем кровообращения
МПП —  мембранный потенциал покоя
Мн. —  множественное число
мВ —  милливольт
МИФ-клетки —  мелкие интенсивно флюоресцирующие 
клетки
НМП —  нервно мышечный препарат
ПП —  потенциал покоя
ПД —  потенциал действия
РВГ —  реовазография
СПВ —  скорость пульсовой волны
СТГ —  соматотропный гормон
ТПСП —  тормозный постсинаптический потенциал
УО —  ударный объем
ФЛ —  фосфолипид
ФПК —  фетоплацентарный комплекс
ц-АМФ —  циклический аденозинмонофосфат
ЦНС —  центральная нервная система
ЧСС —  частота сердечных сокращений

Список сокращений
ЧД —  частота дыхания
ЭКГ —  электрокардиограмма
ЭПС —  эндоплазматическая сеть
ЯС —  ядерносумочное интрафузальное мышечное волокно
ЯЦ —  ядерноцепочечное интрафузальное мышечное волокно
EAAT —  excitatory amino acid transporter —  семейство транспортеров возбуждающих аминокислот, захватывающих глутамат в астроциты
GH —  гормон роста соматотропин (СТГ)
GHR —  рецептор гормона роста соматотропина
IGF-1 —  инсулиноподобный фактор роста — 1 (ИФР-1)

Глава 1. 
ВВЕДЕНИЕ. ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ
1.1. Часть белков, входящих в состав биологических мембран, является ферментами. Они характерны для определенных мембран клеточных структур и могут служить маркерами данных структур. В эксперименте при выделении 
белков мембран первого образца были идентифицированы 
Na+/K+-АТФаза и аденилатциклаза, из мембран второго 
образца была выделена глюкозо-6-фосфатаза. Какая из мембран является плазмолеммой, какая принадлежит гладкой 
ЭПС?
1.2. Свой ства фосфолипидов биологических мембран зависят от длины углеводородных цепей ацильных остатков 
и наличия двой ных связей (ненасыщенности), что приводит 
к возникновению участков мембраны с различными свойствами для выполнения определенных клеточных функций. 
ФЛ плазмолеммы с насыщенными цепями, накапливаясь 
в одном месте, делают этот участок жестче благодаря плотной 
укладке цепей. В первом эксперименте изучали области 
плазмолеммы в местах прикрепления клетки к субстрату. 
Во втором —  свободные участки клеточной мембраны. Как вы 
полагаете, в каком эксперименте были обнаружены вышеописанные плотные участки?
1.3. На рис. 1.1. под цифровой нумерацией расположены 
названия различных видов транспорта веществ через мембрану. Под буквенными индексами расположены схематические изображения различных транспортных систем мембран 
клеток. Сопоставьте пиктограммы транспортных систем и названия способов транспорта, в которых они участвуют. Какие 
виды транспорта можно отнести к пассивным? Какие —  к активным?

Глава 1. Введение. Физиология клетки 
1
2
3
4
5
Облегченная 
диффузия
Транспорт ионов 
через ионные 
каналы
Вторично-активный транспорт. 
Симпорт
Диффузия через 
липидный бислой 
(газы)
Первичноактивный 
транспорт. 
Белок-насос
А
В
С
D
ATP ADP
E
Рис. 1.1. Виды транспорта веществ через мембрану

Глава 1. Введение. Физиология клетки 
1.4. Наиболее доступной моделью для изучения структуры 
и функции биологических мембран являются эритроциты. 
Объясните, почему это так, и предложите технологию получения чистых мембран из эритроцитов.
1.5. В процессе эксперимента изучали структуры эндоплазматического ретикулума в клетках различных тканей. На электронных микрофотографиях β-клеток островков Лангерганса 
поджелудочной железы и клеток Лейдига обнаружили, что 
в одних более развита шероховатая ЭПС, в других —  гладкая. 
Основываясь на знаниях о функциях органоидов клетки, предположите, в каких клетках (β-клетках островков Лангерганса 
поджелудочной железы или в клетках Лейдига) была обнаружена более развитая шероховатая ЭПС, а в каких —  гладкая?
1.6. В процессе эксперимента разработали два препарата 
с противоопухолевой активностью. Известно, что их эффект 
связан с работой митотического веретена деления опухолевых 
клеток. Один препарат нарушает полимеризацию тубулина, 
другой —  предупреждает его деполимеризацию. Функция какого органоида клетки нарушается этими препаратами? Почему, несмотря на противоположные механизмы, функциональный эффект этих препаратов одинаков —  остановка 
быстрого деления клеток?
1.7. Каждая клетка организма экспрессирует определенный 
набор рецепторов. Одна из классификаций рецепторных образований подразделяет их на семейства липофильных и гидрофильных рецепторов. Рецепторы какого из семейств встроены 
в мембрану клетки, а какие чаще обнаруживаются в цитозоле? 
С чем это связано?
1.8. Трансмембранный неэнергозатратный транспорт веществ в клетке может идти как непосредственно через слой 
фосфолипидов (простая диффузия), так и при участии транспортных белков-переносчиков (облегченная диффузия). 
Какой из представленных графиков зависимости скорости перехода веществ через мембрану (рис. 1.2) отражает простую 
диффузию и какой —  облегченную диффузию? Ответ приведите с обоснованием.

Глава 1. Введение. Физиология клетки 
2
1
Разность концентраций, моль ∙ м–3
Скорость транспорта, м–2 ∙ с–1
Рис. 1.2. Трансмембранный транспорт веществ простой и облегченной диффузией
1.9. Диффузия глюкозы в базолатеральной мембране клеток 
проксимальных канальцев нефрона обусловлена работой 
белков-переносчиков системы GLUT. Известно, что глюкоза 
полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах нефрона до значения концентрации глюкозы в крови, следовательно, и в первичной моче, в 10 ммоль/л. Однако при более 
высокой концентрации глюкозы возникает глюкозурия. Используйте сведения, полученные при решении предыдущей задачи, и предположите, какой вид диффузии действует при реабсорбции глюкозы? По какой причине возникает глукозурия?
1.10. Исследования биологических мембран показали, 
что различные их типы значительно отличаются соотношением липидов и белков. Сотрудники лаборатории провели 
эксперимен ты на мембранах комплекса Гольджи, эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Зная функцио нальную 
роль каждого из этих клеточных органоидов, предположите, 
в каком из видов мембран было обнаружено максимальное 
количество мембранных белков. Какими функцио нальными 
особенностями это обусловлено?