Задания 2 части ЕГЭ по биологии с развернутыми ответами Рохлова по теме дыхательная система человека.

Задания второй части ЕГЭ по дыхательной системе

Каким образом происходит газообмен в легких и тканях у млекопитающих? Чем обусловлен этот процесс?

Ответ:

1) в основе газообмена лежит диффузия, которая обусловлена разницей концентрации газов (парциального давления) в воздухе альвеол и в крови;
2) кислород из области высокого давления в альвеолярном воздухе поступает в кровь, а углекислый газ из области высокого давления в крови поступает в альвеолы;
3) в тканях кислород из области высокого давления в капиллярах поступает в межклеточное вещество и далее в клетки органов; углекислый газ из области высокого давления в межклеточном веществе поступает в кровь

Где расположены нервные центры, регулирующие произвольные и непроизвольные дыхательные движения? Какова роль адреналина в лёгочной вентиляции?

Ответ:

1. Нервный центр, регулирующий непроизвольные дыхательные движения, находится в продолговатом мозге.
2. Нервный центр, регулирующий произвольные дыхательные движения, находится в коре больших полушарий (в задней части лобной доли).
3. Адреналин увеличивает просвет бронхов, тем самым усиливает легочную вентиляцию (увеличивает поступление кислорода).

Какую роль играют диафрагма и мышцы грудной клетки в процессе дыхания человека? Как осуществляется нервная и гуморальная регуляция дыхания?

Ответ:

1) При сокращении диафрагмы она становится плоской, опускается, объем грудной клетки увеличивается, происходит вдох. При расслаблении диафрагмы органы брюшной полости толкают ее вверх, объем грудной клетки уменьшается, происходит выдох.
2) При сокращении межреберных мышц грудная клетка поднимается, происходит вдох. При расслаблении межреберных мышц грудная клетка опускается, происходит выдох.
3) Нервная регуляция дыхания: защитные рефлексы (кашель, чихание), произвольная регуляция (при разговоре, пении).
4) Гуморальная регуляция: при увеличении содержания углекислого газа в крови возбуждается дыхательный центр в продолговатом мозге, происходит вдох.

Основная функция легких – снабжение организма кислородом. Какие иные функции в организме человека выполняют эти парные органы? Приведите не менее трех функций. Ответ поясните.

Ответ:

1) выделительная функция
2) заключается в освобождении организма от продуктов обмена (углекислого газа и воды)
3) защитная функция
4) стенка альвеол (бактерицидное вещество) служит барьером от проникновения чужеродных тел (антигенов, бактерий)
5) терморегуляторная функция
6) выделение тепла при дыхании (охлаждение органов)
7) участие в образовании звуков
8) выдыхаемый из легких воздух вызывает колебание голосовых связок

В чём проявляется взаимосвязь внутреннего строения и функций лёгких? Приведите не менее трёх особенностей строения и объясните их значение.

Ответ:

1) альвеолы окружены густой сетью капилляров;
2) это обеспечивает газообмен между альвеолами и крови;
3) стенки альвеол и капилляров состоят из одного слоя клеток;
4) это обеспечивает быструю диффузию газов;
5) лёгочные пузырьки образуют большую дыхательную поверхность;
6) это способствует интенсивному газообмену.

Какой физический процесс лежит в основе поступления кислорода к тканям человека и животных? Какими характеристиками должна обладать дыхательная поверхность, для того чтобы этот физический процесс мог происходить наиболее эффективно? Приведите 3 характеристики. Ответ поясните.

Ответ:

1) физический процесс - диффузия;
2) дыхательная поверхность должна быть тонкой;
3) такая поверхность легко проницаема для газов;
4) дыхательная поверхность должна иметь большую площадь;
5) она будет обеспечивать максимальное поступление кислорода;
6) дыхательная поверхность должна быть влажной;
7) такая среда обеспечивает растворение и диффузию кислорода.

Почему при остановке дыхания человеку нагнетают в легкие не чистый кислород, а смесь кислорода с углекислым газом?

Ответ:

1) остановка дыхания связана с торможением, возникающем в дыхательном центре продолговатого мозга;
2) дыхательный центр имеет большое количество нервных связей с рецепторами, которые расположены в крупных кровеносных сосудах;
3) эти рецепторы раздражаются только в случае повышения концентрации углекислого газа в крови;
4) следовательно, чтобы запустить дыхание, необходимо, чтобы в кровь поступало достаточное количество углекислого газа

Почему человек, находясь под водой, не может длительно задержать дыхание, а выныривая, возобновляет дыхание с большей частотой? Ответ поясните.

Ответ:

1) при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ;
2) высокая концентрация углекислого газа возбуждает дыхательный центр (при сильном возбуждении дыхательного центра дыхание начинается непроизвольно);
3) высокая частота дыхания обеспечивает быстрое освобождение крови от избытка углекислого газа (и насыщение кислородом).

Почему человек, работая в помещении с неприятным запахом, ощущает его только вначале, а через некоторое время это ощущение исчезает?

Ответ:

1) Запах вызывает раздражение обонятельных рецепторов и возбуждение нервного центра в головном мозге (в коре).
2) При длительном воздействии фактора возбудимость рецепторов снижается, и запах перестаёт ощущаться.
3) Выше был реальный ответ ЕГЭ-2018. Я считаю, что в нем ошибка: происходит адаптация центральной части анализатора, а не периферической.

Объясните, почему для обнаружения едва уловимого запаха человек делает более резкий и глубокий вдох носом. Ответ поясните. Почему при сухости в носу нарушается восприятие запахов.

Ответ:

1) при дыхании носом резкий и глубокий вдох увеличивает количество проходящего через нос воздуха, содержащего пахучие вещества;
2) чем больше воздуха с пахучими веществами проходит через носовую полость, тем больше обонятельных рецепторов возбуждаются и лучше ощущается запах;
3) для восприятия пахучих веществ рецепторами необходимо, чтобы вещества были растворены в слизи (в жидкости)

Лекарственный препарат выпускается в виде капель, обладает местным сосудосуживающим действием, снимающим отек слизистого мерцательного эпителия. Определите, при каком заболевании назначают этот препарат. Какой эффект он оказывает на слизистый эпителий? Какую функцию выполняет мерцательный эпителий в указанном органе?

Ответ:

1) препарат назначают при насморке;
2) препарат уменьшает выделение слизистого секрета эпителием носовой полости;
3) движение ресничек выводит слизь с инородными частицами (пылью, бактериями) наружу.

Медицинский препарат проникает в клетки мерцательного эпителия и препятствует соединению липопротеидной оболочки вируса с мембраной клеток. Объясните, какому процессу в жизненном цикле вируса препятствует этот препарат. Какие органы человека может защищать этот препарат?

Ответ:

1) препарат препятствует проникновению вируса в клетку;
2) дыхательные пути;
3) маточные трубы

Слишком быстрый подъем водолазов с большой глубины приводит к кессонной болезни. Что является причиной этого заболевания?

Ответ:

1) На глубине при высоком давлении в крови растворяется больше газов, чем при нормальном атмосферном давлении.
2) При быстром подъеме с глубины давление резко падает, и газы не успевают выделяться через дыхательную систему.
3) В крови образуются пузырьки газа, которые закупоривают кровеносные сосуды, препятствуя кровоснабжению органов и тканей. Это часто приводит к смерти водолазов.

Объясните вредное влияние угарного газа и никотина, входящих в состав табачного дыма, на развитие плода человека.

Ответ:

1) угарный газ образует с гемоглобином эритроцитов стойкое соединение (карбоксигемоглобин);
2) это снижает содержание кислорода в крови матери и ухудшает снабжение плода кислородом;
3) никотин приводит к сужению просвета сосудов (у матери и у плода);
4) это ухудшает снабжение плода кровью.

Назовите ткани, изображённые на рисунках 1 и 2. Укажите функции этих тканей. Объясните, почему в онтогенезе клетки с одинаковым генотипом приобретают различную специализацию.

Ответ:

1) 1 – эпителиальная ткань (мерцательный эпителий);
2) 2 – гладкая мышечная ткань;
3) функции эпителиальной ткани – защитная (барьерная), секреторная;
4) функция мышечной ткани – двигательная (сократительная);
5) в клетках с одинаковым генотипом активны различные гены, что приводит к различной специализации клеток

Рассмотрите рисунок эпителиальной ткани. Какой вид ткани на нем представлен? Укажите не менее двух органов (структур) в организме человека, выстланных таким эпителием. Объясните его функциональную роль в каждом случае.

Ответ:

1) ресничный (мерцательный) эпителий;
2) дыхательные пути;
3) движение ресничек способствует выведению избытка слизи, бактерий, пылевых частиц;
4) маточные трубы;
5) движение ресничек способствует продвижению яйцеклетки (зиготы, эмбриона) в матку.

Схема какого процесса, происходящего в организме человека, изображена на рисунке? Что лежит в основе этого процесса и как изменяется в результате состав крови? Ответ поясните.

Ответ:

1) на рисунке изображена схема газообмена в лёгких (между лёгочным пузырьком и капилляром крови);
2) в основе газообмена лежит диффузия – проникновение газов из места с большим давлением в место с меньшим давлением;
3) в результате газообмена кровь насыщается кислородом и превращается из венозной (А) в артериальную (Б).

Какой орган изображен на рисунке? Какое строение он имеет? Какие функции он выполняет?

Ответ:

1) На рисунке изображена гортань.
2) Гортань – полый орган, состоящий из хрящей и связок.
3) Щитовидный хрящ защищает гортань спереди от механических воздействий. Надгортанный хрящ препятствует попаданию пищи в дыхательную систему.
4) В средней части гортани находятся голосовые связки, участвующие в образовании звуков речи.
5) Из носоглотки через гортань воздух попадает в трахею.

В чем проявляется взаимосвязь строения и функций гортани человека? Ответ поясните.

Ответ:

1) гортань – полый орган, образованный хрящами и мышцами, обеспечивает проведение воздуха из носоглотки в трахею;
2) надгортанник – хрящ, который закрывает вход в дыхательные пути при глотании;
3) между хрящами имеется голосовая щель с голосовыми связками, которые участвуют в голосообразовании

Рассмотрите рисунок с изображением участка дыхательных путей человека. Назовите изображенный орган. Назовите структуру (часть органа), обозначенную цифрой 1. Какова главная функция этой структуры? Какой вид соединительной ткани является основой этой структуры?

Ответ:

1) гортань;
2) надгортанник ИЛИ надгортанный хрящ;
3) закрывает вход в гортань ИЛИ опускается при глотании ИЛИ препятствует попаданию пищи в дыхательные пути;
4) хрящевая ткань ИЛИ эластический хрящ.

Рассмотрите рисунок, на котором изображён поперечный срез трахеи человека. Назовите структуры, обозначенные на рисунке цифрами 1 и 2. Объясните, каковы функции данных структур и как они связаны с особенностями строения, видимыми на рисунке.

Ответ:

1) 1 – хрящевые полукольца; 2 – эпителий (дыхательный эпителий, мерцательный эпителий, реснитчатый эпителий);
2) хрящевые полукольца предохраняют трахею от спадания стенок, препятствуют перекрытию потока воздуха;
3) полукольцо облегчает прохождение пищи по пищеводу;
4) железистые клетки эпителия выделяют слизь, выполняющую защитную функцию;
5) эпителий содержит реснички, биение которых создаёт ток слизи наружу, что способствует очищению дыхательных путей.

Тренер замерил частоту дыхания у трех спортсменов одинаков роста, возраста и веса, после чего попросил их пробежать 3 км с одинаковой скоростью. На финише он снова замерил у них частоту дыхания. Через 5 минут после пробежки тренер провел третий замер частоты дыхания у каждого. Результаты всех трех замеров отражены в таблице. Кого из спортсменов можно считать более тренированным? приведите два аргумента. За счет каких физиологических изменений в работе легких в момент тренировки усиливается насыщение крови кислородом?

Ответ:

1) более тренированным спортсменом является Дмитрий;
2) у него самая низкая ЧДД (частота дыхательных движений в покое (после пробежки);
3) у него быстрее всего ЧДД возвращается в норму;
4) насыщение крови кислородом усиливается за счет увеличения глубины дыхания (увеличения дыхательного объема);
5) насыщение крови кислородом усиливается за счет учащения дыхания (увеличения минутного объема дыхания).

Экспериментатор изучал особенности физиологии собак. Для этого он помещал группу собак в камеру с влажностью 50% и создавал в камере отличные от оптимума (18 °С) температурные условия. Полученные результаты представлены в таблице. При значительном учащении дыхания развивается респираторный алкалоз (увеличение свыше 7,45 значения рН крови). За счёт чего происходит увеличение значения pH крови? К каким последствиям может привести алкалоз? Какой защитный механизм существует в организме млекопитающих (в том числе человека) для поддержания постоянства рН внутренней среды?

Ответ:

1) за счёт избыточного выведения углекислого газа;
2) торможение работы дыхательного центра (продолговатого мозга);
3) урежение (остановка) дыхания;
4) постоянство рН внутренней среды организма поддерживают буферные системы (карбонатный буфер; фосфатный буфер).

При зачислении в спортивную секцию у подростков определяют жизненную емкость легких (ЖЁЛ). Что такое жизненная емкость легких? От каких физиологических параметров она зависит? Приведите два примера. Укажите два патологических состояния, при которых жизненная емкость легких может снизиться.

Ответ:

1) жизненная емкость легких (ЖЁЛ) – максимальный объем воздуха, выдыхаемого после самого глубокого вдоха (сумма величин дыхательного объема, резервных объемов вдоха и выдоха);
2) зависит от возраста (пола, роста, степени тренированности человека, профессии и др.) (должны быть указаны любые два примера);
3) снижение проходимости дыхательных путей (попадание инородного тела в дыхательные пути или в легкие; спазм дыхательных путей; обструктивный бронхит);
4) дисфункция части легких (воспаление легких; опухоль; накопление смол; разрастание соединительной ткани, механическое повреждение легких).

Рассмотрите модель, которую впервые предложил голландский физиолог Дондерс. Какой процесс в организме млекопитающего демонстрировал ученый с помощью этого устройства? Какое физическое явление лежит в основе работы этой модели? Функцию каких мышц выполняет резиновая мембрана, обозначенная цифрой 1? Что произойдет с объемом мешков, находящихся внутри модели, если экспериментатор отпустит эту мембрану (рис. 2)? Ответ аргументируйте.

Ответ:

1) процесс дыхания (процессы вдоха и выдоха);
2) в основе работы этой модели лежит изменение давления;
3) межреберные мышцы и диафрагма (должны быть указаны обе);
4) при отпускании мембраны объем мешков внутри модели уменьшится;
5) потому что давление внутри модели (между мешками и стенкой модели) увеличится

Рассмотрите модель, которую впервые предложил голландский физиолог Ф. Дондерс. Какие процессы в организме млекопитающего демонстрировал учёный с помощью этого устройства? Какое физическое явление лежит в основе работы этой модели? Функцию какого органа млекопитающего выполняет стеклянная трубочка, обозначенная номером 1? Почему объём резиновых мешков, прикреплённых к стеклянной трубочке, изменяется при оттягивании вниз резиновой мембраны, обозначенной на рисунке цифрой 2?

Ответ:

1) процессы вдоха и выдоха;
2) в основе работы этой модели лежит изменение давления воздуха внутри ёмкости;
3) стеклянная трубочка – 1 выполняет роль трахеи;
4) внутри банки во время оттягивания резиновой мембраны давление воздуха снижается (становится ниже атмосферного);
5) из-за снижения давления воздуха внутри банки резиновые мешки увеличиваются в объёме (атмосферный воздух попадает в мешки).

Портативный медицинский прибор пульсоксиметр позволяет в домашних условиях измерить пульс и степень насыщения кислородом гемоглобина крови. В норме степень насыщения кислородом должна составлять 94-98%. О нарушении какого процесса в организме человека может свидетельствовать показание пульсоксиметра, равное 90%? Как, вероятнее всего, отразится на пульсе такой уровень насыщения кислородом гемоглобина крови? Ответ поясните.

Ответ:

1) о нарушении процесса связывания кислорода гемоглобином в легких (о нарушении газообмена в легких);
2) пульс участится (тахикардия);
3) для компенсации недостатка кислорода в крови произойдет учащение сердцебиения.

В 1890 г. ученый Л. Фредерик провел эксперимент по исследованию регуляции дыхания. У двух собак, находившихся под наркозом, он соединял перекрёстно (от первого животного ко второму) сонные артерии и яремные вены (см. рис.). Таким образом, голова первой собаки снабжалась кровью второй собаки, и наоборот. Если исследователь перекрывал трахею у первой собаки, то у второй собаки дыхание становилось чаще и глубже, а у первой собаки через некоторое время дыхание становилось более редким. Какой фактор повлиял на интенсивность дыхания животных в данном эксперименте? Объясните результаты эксперимента. Назовите еще один гуморальный фактор, который может повлиять на интенсивность дыхания.

Ответ:

1) концентрация углекислого газа ИЛИ концентрация кислорода в крови животных;
2) концентрация углекислого газа в крови, поступающей в мозг второй собаки, повышалась;
3) у второй собаки происходило возбуждение дыхательного центра, поэтому частота и глубина дыхания возрастали;
4) частота дыхания первой собаки уменьшалась в связи с понижением в крови, поступающей в мозг, концентрации углекислого газа ИЛИ повышением концентрации кислорода;
5) молочная кислота ИЛИ адреналин ИЛИ норадреналин.

Дыхание - сложный физиологический процесс, регулируемый многими факторами. Известно, что при понижении водородного показателя (рН) плазмы крови активируется дыхательный центр человека. как связан водородный показатель (рН) плазмы крови с количеством углекислого газа в ней? Ответ поясните с позиций биохимических процессов, происходящих в плазме. Как при активации дыхательного центра изменяется водородный показатель (рН) крови у здорового человека? Ответ поясните.

Ответ:

1) при увеличении количества углекислого газа водородный показатель (рН) понижается;
2) при увеличении количества углекислого газа в плазме формируется избыток угольной кислоты;
3) угольная кислота распадается с образованием протона (иона водорода);
4) при активации дыхательного центра учащается (усиливается) дыхание;
5) избыток углекислого газа выводится;
6) количество протонов (ионов водорода) уменьшается;
7) водородный показатель (рН) увеличивается.

Допускается ответ в виде уравнения реакции буферной системы крови с указанием, в какую сторону смещается химическое равновесие при увеличении концентрации углекислого газа:
Н+ + НСО3- ? Н2СО3 ? СО2 + Н2О или СО2 + Н2О ? Н+ + НСО3-

При резком подъеме на большую высоту в область с низким парциальным давлением кислорода у человека может возникать респираторный алкалоз. При респираторном алкалозе значение водородного показателя крови (рН) увеличивается. Почему возникает респираторный алкалоз? Ответ поясните с позиции процесса регуляции дыхания и биохимических процессов, происходящих в плазме крови человека.

Ответ:

1) при понижении парциального давления кислорода учащается дыхание;
2) дыхание учащается для компенсации кислородного дефицита;
3) при учащении дыхания из организма выводится больше углекислого газа;
4) углекислый газ образуется из угольной кислоты, которая содержит протоны;
5) при выделении углекислого газа уменьшается количество протонов (ионов водорода) в плазме крови;
6) при уменьшении количества протонов (ионов водорода) водородный показатель (рН) возрастает.

Допускается ответ в виде уравнения реакции буферной системы крови с указанием, в какую сторону смещается химическое равновесие при уменьшении концентрации углекислого газа:
Н+ + НСО3- ? Н2СО3 ? СО2 + Н2О или СО2 + Н2О ? Н+ + НСО3-

Какие свойства имеет по отдельности каждый из элементов системы "дыхательный центр - нервное волокно - диафрагма"? Используя понятие эмерджентности*, укажите, какое эмерджентное свойство проявляется благодаря совместному взаимодействию всех компонентов этой системы. Какой элемент указанной системы перестает функционировать под действием яда кобры, если известно, что нейротоксины яда блокируют работу нервно-мышечных синапсов? Ответ поясните.
*Эмерджентность - наличие у системы свойств, не присущих ее компонентам по отдельности. Например, рассмотрим систему "топор". Топор состоит из рукояти, удобной для захвата, и "головы" с режущим краем. Эмерджентное свойство топора заключаются в способности рубить, но рукоять и "голова" сами по себе этим свойством не обладают.

Ответ:

1) дыхательный центр обладает свойством возбудимости (генерирует электрические импульсы);
2) нервное волокно (нерв) обладает свойством проводимости (проводит импульс);
3) диафрагма обладает свойством сократимости (сокращается, расслабляется)
ИЛИ 3) диафрагма обладает свойствами возбудимости и сократимости;
4) эмерджентное свойство системы - обеспечение вдоха (и выдоха, дыхания)
ИЛИ 4) эмерджентное свойство системы - увеличение объема грудной клетки (уменьшение давления в грудной полости);
5) прекратится функционирование диафрагмы
ИЛИ 5) прекратится функционирование нервного волокна;
6) если нервно-мышечный синапс заблокирован, то мышца не получает сигнал от дыхательного центра (от нервной системы, от нерва).