Меню

Измерьте время максимальной задержки дыхания после глубокого вдоха после глубокого выдоха



Дыхание
творческая работа учащихся по биологии (8 класс)

Творческие работы учащихся

Скачать:

Вложение Размер
dyhanie.docx 40.64 КБ

Предварительный просмотр:

Кожуунная научно-практическая конференция « Шаг в будущее «

Тема: «Взаимосвязь работы органов дыхания и физической нагрузки».

Выполнил ученик 8 класса: Оюн Аймир

Научный руководитель: Монгуш Татьяна Оккуевна

учитель биологии и химии 1 кат.

Цель работы: исследование процессов внешнего дыхания.

Задачи работы: исследовать жизненную емкость легких учащихся класса и исследовать влияние дозированной нагрузки на задержку дыхания у учащихся класса.

Опыт № 1 Подсчет дыхательных движений в покое.

Работа проводится в парах. Экспериментатор кладет на верхнюю часть груди испытуемого широко расставленную руку и считает количество вдохов за 1 минуту ( в положении стоя )

Опыт № 2 Расчет жизненной емкости легких. Для подростков она рассчитывается по следующим формулам.

Мальчики 13-16 лет.

ЖЕЛ =рост (см) * 0,052-возраст ( лет) *0,022-4,2=

Девочки 8-16 лет.

ЖЕЛ=рост (см) *0,041-возраст ( лет)*0,018-3,7=

Опыт № 3 Определение времени максимальной задержки дыхания на глубоком вдохе.

Работа проводится в парах. Испытуемый в течении 3-4 мин в положении сидя спокойно дышит, а затем по команде, после обычного выдоха глубокий вдох и задерживает дыхание, на сколько может, зажав при этом нос. Экспериментатор, пользуясь секундомером, определяет время от момента задержки дыхания до момента его возобновления.

Опыт № 4 Определение времени максимальной задержки дыхания на глубоком выдохе.

Испытуемый в течение 3-4 минут в положении сидя спокойно дышит, а затем по команде после обычного выдоха делает глубокий выдох и задерживает дыхание, на сколько сможет, зажав при этом нос. Испытатель, пользуясь секундомером, определяет время от задержки дыхания до момента его возобновления.

Опыт № 5 Определение максимальной задержки дыхания после дозированной нагрузки.

В положении сидя испытуемый задерживает дыхание на максимальный срок на спокойном выдохе. После 5 минут отдыха делает 20 приседаний за 30 секунд. По окончании работы садится на стул и задерживает дыхание. После отдыха 1 минут снова делает приседания с задержкой дыхания на спокойном вдохе.

Опыт № 6 . Проба Серкина.

1 фаза-определение задержки дыхания на вдохе сидя.

2 фаза – 20 приседаний за 30 сек, затем задержка дыхания.

3 фаза-отдых 1 мин и повторение 1 фазы.

В своей работе я должен выяснить особенности частоты дыхания в покое и после физической нагрузки, с помощью формул у подростков и будет определена ЖЕЛ, установлю влияние задержки дыхания в покое и после физической нагрузки на частоту дыхания, сравню время максимальной задержки дыхания на глубоком вдохе и глубоком выдохе. Мной будет исследовано, как влияет искусственная гипервентиляция легких на время максимальной задержки дыхания. Я надеюсь, что результаты, полученные в ходе работы, будут интересны для испытуемых.

Человек всегда стремился познать свое тело. С глубокой древности и до наших дней умнейшие представители человеческой расы интересовались строением и функционированием человеческого организма. Сведения о строении сердца, легких, почек и других органов содержатся в древних книгах китайской «Нейцзин», индусской «Аюр-Веда». Среди величайшей ученой древности можно назвать древнегреческого врача Гипократа. Аристотеля и древнегреческого врача Клавдий Гален и многие другие.Много замечательных ученых занимаются науками о строении человека и в наше время. Среди наших соотечественников можно отметить работы А. П. Протаева, И. И. Пирогова, И. М. Сеченова, И. П. Павлов.

Дыхание — совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание) и окислительными процессами в клетках, в результате которых выделяется энергия (клеточное дыхание). Дыхание человека постоянно приспосабливается в изменяющимся условиям внешней и внутренней среды, что обеспечивается процессами нервной и гуморальной регуляции.

К 15 годам у подростка частота дыхания составляет 15 дыхательных движений в 1 мин. При занятиях физической культурой частота дыхания урежается и составляет 10-15. Нагрузку при занятиях физической культурой следует регулировать так, чтобы дыхание после занятий не превышала у взрослых 30, у детей 40 дыхательных движений, а восстановление ее исходной величины происходит не чем за 7-9 мин. Частота вдохов в душном помещении увеличивается, потому что дыхание становиться поверхностным. Поэтому в душном помещении резко снижается трудоспособность, т.к. больше тратиться энергии на процессы в легких, в результате которых выделяется энергия (клеточное дыхание). Труднее становиться дышать, и когда плотно поешь, т.к. желудок давит на диафрагму, которая поднимается вверх и затрудняет увеличение объема легких. Интенсивность процессов дыхания зависит от ряда факторов. Она возрастает с увеличением тепло потерь. Больше кислорода нужно растущему организму. С увеличением жизненной емкости легких глубина дыхания увеличивается, а частота дыхательных движений уменьшается. Потребность в кислороде при работе увеличивается, поэтому необходимо обеспечить непрерывный приток свежего воздуха.

Источник

Измерьте время максимальной задержки дыхания после глубокого вдоха после глубокого выдоха

Работа 88. Гуморальная регуляция дыхания.

Измерьте время максимальной задержки дыхания после глубокого вдоха 21 с , после глубокого выдоха 15 с .

Ответьте на вопросы.

1. При задержке дыхания на глубоком выдохе или выдохе легкие могли принять больше СО2 из крови?

2. В каком случае накопление СО2 в крови шло быстрее?

3. Каким будет характер дыхания после его непроизвольной задержки?

Глубина — высокой, частота — низкой.

Вывод. Накопление углекислого газа в крови вызывает усиление дыхания, что позволяет вывести углекислый газ из легких и обогатить альвеолярный воздух кислородом .

Работа 89. Заполните таблицу.

Рефлекс Место положения рецепторов Нервный центр (отдел мозга) Исполнительные органы
Чихание — форсированный воздух через нос стенка носовой полости продолговатый мозг мышцы выдоха, диафрагма, голосовые связки
Кашель раздражение бронхов, гортани, плевры, трахеи продолговатый мозг мышцы выдоха, диафрагма, голосовые связки
Задержка дыхания при входе в холодную воду кожа продолговатый мозг легкие

Работа 90. Прочитайте статью «Рефлекторная регуляция дыхания» и подсчитатйте число дыхательных движений, совершаемых в состоянии покоя. При очередном вдохе ставьте черточки в течение одной минуты, 60 с разделите на число дыхательных движений в минуту. Так вы узнаете, через скоько секунд дыхательные центры продолговатого мозга посылают возбуждение к мышцам вдоха. Сознательная регуляция дыхания может это число изменить, поэтому старайтесь не нарушать естесственный ход событий. Результаты пробы запишите.

17 вдохов и выдохов в минуту.

Источник

Спирография легких

Оценка функции внешнего дыхания играет большую роль в диагностике большого количества заболеваний легких и бронхов, позволяя обнаружить изменения еще до появления их первых признаков, определить динамику изменений при проведении лечения. С этой целью сегодня используются разные методы, но одним из наиболее информативных и при этом безопасных является спирография.

Что такое спирография

Спирография или спирометрия представляет собой диагностический метод исследования функции внешнего дыхания и является главным способом оценки функционального состояния легких и бронхов. Она широко применяется в пульмонологии и терапии, поскольку позволяет установить:

  • объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, что называют дыхательным объемом легких;
  • какой предельный объем воздуха человек может спокойно выдохнуть при глубоком вдохе, т. е. жизненную емкость легких (ЖЕЛ);
  • объем выдыхаемого воздуха при полном выдохе после выполнения максимально глубокого вдоха, что называют форсированной жизненной емкостью легких (ФЖЕЛ);
  • объем остающегося в легких воздуха после спокойного выдоха (функциональную остаточную емкость) и после усиленного выдоха;
  • общую емкость легких;
  • объем форсированного выдоха за 1-ю секунду выдоха (ОФВ1) при предельно глубоком вдохе и форсированном выдохе;
  • мгновенную, пиковую объемную скорость;
  • минутный объем дыхания, т. е. количество поступающего в легкие воздуха за минуту;
  • максимальную производительную вентиляцию легких (МВЛ) – полностью индивидуальный показатель, показывающий особенности дыхания в течение 1 минуты;
  • частоту дыхания, т. е. количество совершаемых за минуту дыхательных движений.

Дополнительно определяется индекс Тиффно (ИТ), являющийся отношением ОФВ1/ФЖЕЛ.

Таким образом, спирография дает большое количество информации об особенностях функционирования органов дыхания конкретного больного, что позволяет не только обнаружить признаки патологических изменений, но и разработать наиболее эффективную тактику лечения. В результате удается обнаружить:

  • нарушения проходимости дыхательных путей;
  • степень тяжести течения имеющегося заболевания;
  • признаки бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ);
  • скрытый спазм бронхов;
  • ряд заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой системы;
  • нарушения, обусловленные некоторыми неврологическими заболеваниями.

Процедура может проводиться детям, начиная с 5-ти лет. Но в силу возраста она не всегда оказывается информативной, поскольку ребенку бывает сложно объяснить, что от него требуется, особенно при выполнении форсированного выдоха.

Показания к проведению спирографии

Поскольку спирография является безопасным и достаточно простым в проведении диагностическим методом, ее широко используют в пульмонологии, а также в терапии при подозрении на наличие заболеваний пульмонологического профиля. А именно ее назначают при:

  • длительном кашле, сохраняющемся более 3—4 недель, без видимых на то причин, в том числе после перенесения бронхита или ОРВИ;
  • диагностировании заболеваний дыхательной системы другими методами;
  • наличии ощущения давления и тяжести в грудной клетке, одышки;
  • трудностях при вдохе/выдохе;
  • нарушении газообменных процессов;
  • слышимых свистах или хрипах во время вдоха;
  • частых бронхитах, приступах одышки, затруднений дыхания;
  • подозрении на наличие синдрома Гудпасчера, склеродермии.

Также провести спирографию рекомендуется всем, кто имеет большой стаж курения.

Выполнение спирографии показано и в профилактических целях. Поэтому ее вносят в перечень обязательных исследований, подлежащих выполнению при ежегодном профилактическом медицинском обследовании. Кроме того, ее назначают людям, работающим на вредных производствах, и детям при наличии у близких родственников хронических заболеваний органов дыхания, аллергических реакций, проявляющихся бронхоспазмом. Она же используется для внесения корректив в терапию бронхиальной астмы и ХОБЛ.

Особенности подготовки

Для получения максимально точных данных выполнение спирографии требует несложной подготовки. Так, следует воздержаться от употребления пищи за 6—8 часов до ее проведения, поэтому обычно исследование назначают на утро. Также перед процедурой не рекомендуется пить крепкий чай или кофе, курить. Накануне следует поужинать легким блюдами, отказаться от алкоголя и энергетиков. Допускается за час до исследования выпить стакан теплой воды. Кроме того, лучше отказаться от утренней зарядки, если таковая практикуется.

На спирографию стоит приходить в свободной, удобной одежде, которая не стесняет дыхания. Поэтому лучше не надевать галстук, тесное белье и т. д. Непосредственно процедура проводится примерно через 20 минут после того, как пациент пришел в клинику. Это время требуется для того, чтобы полностью нормализовалась работа дыхательной и сердечно-сосудистой системы после физической нагрузки.

По рекомендации лечащего врача перед спирографией стоит сделать перерыв в использовании бронхолитиков, часто назначающихся при бронхиальной астме, ХОБЛ и других обструктивных заболеваниях органов дыхания. Так, использование β2-антагонистов короткого действия, в частности Сальбутамола, Вентолина, Беродуала следует отменить минимум за 6 часов до проведения спирографии. Ингаляции β2-антагонистов длительного действия, т. е. Серетида, Фостера, Форадила, Симбикорта, Сереванта и применение Оксиса необходимо проводить не позднее, чем за 12 часов до исследования. Что же касается пролонгированных теофиллинов, например, Спирива, то отмену препарата производят за сутки до спирографии. Но прекращать прием данных лекарственных средств следует только по согласованию с лечащим врачом.

Как проводится спирометрия

По сути, спирография и спирометрия – одно и то же. Единственная разница между этими понятиями заключается в том, что спирометрией можно назвать сам процесс выполнения исследования, а при спирографии его результат выдается в виде графика, точно описывающего функцию легких. Сегодня эти понятия идентичны и взаимозаменяемы.

Сейчас практически везде для оценки дыхательной функции используется компьютерная спирометрия, хотя ранее для этих целей применялись механические приборы, как правило, водного типа. Современные цифровые устройства, называемые спирографами, позволяют снять нужные показания в разных режимах и автоматически рассчитать необходимые соотношения, что существенно ускоряет и упрощает проведение диагностики. Система дополнительно учитывает вес, рост, пол, возраст пациента.

Спирография может выполняться при спокойном дыхании с целью определения жизненной емкости легких, при форсированном (резком, сильном) выдохе и с проведением функциональных проб:

  • проба с бронхолитиком позволяет обнаружить скрытый бронхоспазм, что делает диагностику более точной и позволяет лучше оценить эффективность проводимой терапии;
  • экспертно-провокационный тест с метахолином – используется для окончательного подтверждения или снятия диагноза бронхиальной астмы, так как позволяет точно обнаружить склонность бронхов к спазмированию и развитию синдрома гиперреактивности.

Аппарат для выполнения спирографии может быть закрытым и открытым. В первом случае он имеет вид герметично закрывающейся прозрачной камеры, соединенной с регистрирующей частью. Открытые аппараты обеспечивают вдыхание атмосферного воздуха и представляют собой компьютер того или иного размера и присоединенный к нему мундштук с датчиками.

Непосредственно проведение спирографии заключается в следующем:

  • пациент занимает удобное положение сидя;
  • ему надевают на нос особую мягкую прищепку и дают в руки специальный мундштук, подключенный к аппарату, который необходимо плотно прижать к губам;
  • изначально следует спокойно дышать на протяжении 10 секунд ртом, вдыхая и выдыхая через мундштук, но так чтобы не приходилось наклонять голову или вытягивать шею;
  • по команде врача, проводящего процедуру, следует сделать максимально глубокий вдох, а затем резкий, сильный выдох;
  • по команде врача выполняют частые и глубокие вдохи на протяжении 12 секунд.

Чтобы добиться правильного выполнения форсированного выдоха, может потребоваться 3—8 попыток, так как приступ кашля, смыкание голосовых связок, ранняя остановка выдоха, перекрытие мундштука приводит к получению неточных результатов.

Исследование длится 15—45 минут. После окончания процедуры компьютер составляет график по результатам исследования, который называют спирограммой. При обнаружении отклонений в ней процедуру обычно повторяют, порой неоднократно. Если же изменения стойкие и сохраняются от исследования к исследованию, больному рекомендуется пройти дополнительные диагностические процедуры или выполнить спирометрию с бронхолитиком.

Например, в спорных случаях может выполняться исследование особенностей диффузии легких, т. е. качество поступления кислорода из легких в кровь и выведения углекислого газа. Изменение этого параметра указывает о тяжелых нарушениях дыхательной функции. Также пациентам может рекомендоваться проведение бронхоспирометрии, т. е. введение бронхоскопа под анестезией с оценкой функциональности каждого легкого в отдельности с вычислением его минутного, жизненного объема и ряда других показателей.

В комплексе со спирографией нередко назначаются ЭКГ, УЗИ сердца и рентген легких, так как это позволяет точно установить наличие или отсутствие связи между патологиями бронхолегочной и сердечно-сосудистой систем.

Расшифровка результатов

Интерпретация результатов исследования – задача специалиста. При этом обязательно учитываются не только полученные данные, но и качество проведенной процедуры, возможность ложноположительной и ложноотрицательной интерпретации.

Заключение составляется путем сравнения полученных данных с нормальными показателями ОФВ1, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ИТ, МВЛ и другими. У здоровых людей эти величины всегда выше 80% от показателей нормы. На наличие патологических изменений указывает получение данных ниже 70% нормальных показателей.

Частота дыхания

Изначально оцениваются показатели частоты дыхания, т. е. количество сделанных вдохов и выдохов в течение минуты. В норме взрослый человек делает 16—20 дыхательных движений в минуту, дети – больше в зависимости от возраста. На этот показатель влияет положение тела пациента во время проведения исследования, степень эмоционального возбуждения и употребление накануне пищи. Если эти условия выполнения спирографии не были нарушены, увеличение частоты дыхания может указывать на наличие:

  • пневмонии;
  • туберкулеза;
  • фиброза;
  • отека легких;
  • ателектаза легких;
  • тромбоэмболии артерии.

Если учащение дыхательных движений сочетается со снижением глубины, подобное может быть признаком сухого плеврита, острого миозита, межреберной невралгии, переломов ребер, присутствия в легких метастаз.

Снижение показателей частоты дыхания характерно для поражений головного мозга, в частности, менингита, опухолей, отека головного мозга и кровоизлияний в него.

Дыхательный объем

Дыхательный объем (ДО) – количество вдыхаемого воздуха за 1 вздох. В норме он составляет 0,5—0,8 л, но диагностическим параметром считается его снижение на фоне увеличения частоты дыхания или наоборот. Так, увеличение дыхательного объема при увеличении частоты дыхания наблюдается при повышенной температуре тела или присутствии анемии. Снижение обоих показателей типично для эмфиземы легких, выраженного сужения трахеи, заболеваний, вызывающих угнетение функции дыхательного центра, расположенного в головном мозге.

Минутный объем дыхания

МОД рассчитывается путем получения произведения показателя частоты дыхания на дыхательный объем. Поэтому в норме у взрослого человека МОД составляет порядка 4—10 л. Этот параметр является важным для оценки качества вентиляции мельчайших составляющих легких, альвеол. Ведь при глубоком и поверхностном дыхании попадающий в легкие воздух по-разному их наполняет. При неглубоком, частом дыхании он может не доходить до альвеол, что снижает качество течения газообменных процессов в организме.

Возрастание показателей МОД может указывать на развитие легочной или сердечной недостаточности легкой и средней тяжести, тиреотоксикоза или поражений центральной нервной системы. Снижение же этой величины является признаком тяжелой легочной или сердечной недостаточности, микседемы или угнетения дыхания.

Но МОД во многом зависит от психологического состояния пациента, степени тренированности легких, особенностей метаболизма. Поэтому часто этот показатель воспринимают в качестве вспомогательного.

Жизненная емкость легких

ЖЕЛ показывает не общий объем легких, а максимально возможный объем воздуха, который конкретный человек способен вдохнуть и выдохнуть, т. е. в него входит и резервный объем вдоха и выдоха. У здорового взрослого человека этот показатель равен 3000—5000 мл и приближается к индивидуально рассчитанной по математической формуле должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ).

ДЖЕЛ для взрослых мужчин = 0,052∙рост – 0,028∙вес;

ДЖЕЛ для взрослых женщин = 0,049∙рост – 0,019∙вес.

В норме разница между полученным и рассчитанным показателем не должна быть более 15%. Получение большей разницы характерно для:

  • пневмоторакса;
  • абсцесса легкого;
  • болезни Бехтерева;
  • туберкулеза;
  • экссудативного плеврита;
  • воспаления легких;
  • пневмофиброза;
  • эмфиземы;
  • ателектаза;
  • кифосколиоза;
  • нарушений работы ЦНС;
  • патологий сердечно-сосудистой системы.

Незначительное снижение ЖЕЛ указывает на обструктивные заболевания бронхов.

Форсированная жизненная емкость легких

Этот показатель, сокращенно называемый ФЖЕЛ, в норме должен быть не более чем на 100-300 мл меньше ЖЕЛ. С его помощью можно оценить эластичность легких, качество функционирования дыхательных мышц и проходимость бронхов.

При увеличении разницы между ЖЕЛ и ФЖЕЛ до 1500 мл и более, следует предположить наличие:

  • обструктивного бронхита;
  • бронхиальной астмы;
  • эмфиземы легких.

Объем форсированного выдоха за 1 секунду

ОФВ1 – индивидуальный показатель, зависящий от пола, возраста и веса. У здорового человека он должен находиться в пределах 1,4—4,2 л/сек. Но полученный при спирографии результат обязательно сравнивают с должным, который рассчитывают для каждого пациента отдельно по формуле:

ОФВ1 для мужчин = 0,036∙рост – 0,031∙вес;

ОФВ1 для женщин = 0,026∙рост – 0,028∙вес.

Отклонения полученного ОФВ1 от должного является показателем наличия хронической бронхиальной обструкции, а также позволяет контролировать динамику течения заболевания.

Обнаружить обструктивные заболевания на ранних этапах развития поможет средняя объемная скорость (СОС), отражающая скорость выполнения форсированного выдоха в средине дыхательного движения.

Индекс Тиффно

ИТ рассчитывается как отношение ОФВ1 к ЖЕЛ и у здоровых людей равен 70—90%. Этот показатель уменьшается при:

  • бронхиальной астме;
  • хроническом обструктивном бронхите;
  • эмфиземе легких.

По ИТ можно установить тип обструкции. Дополнительно проводится проба с бронхолитиками и, если после ее проведения ИТ возрастает, причина заключается в бронхоспазме. Если же ситуация не изменяется, следует искать корень проблемы в других патологиях.

Максимальная вентиляция легких

У взрослых здоровых людей МВЛ равна 50—180 л/мин. Снижение этого показателя характерно для развития дыхательной или сердечной недостаточности.

Показатели скорости движения воздуха

Эти параметры рассчитываются по достаточно сложному алгоритму, заключающемся в построении треугольника на полученной спирограмме. Нормальными значениями считаются 160—300 мм/мин.

Таким образом, на основании изменения только одного из показателей спирометрии невозможно поставить диагноз. Всегда полученные данные оцениваются в комплексе и по изменению ряда параметров говорят о наличии того или иного заболевания, что дополнительно подтверждают другими инструментальными исследованиями.

Противопоказания

Несмотря на простоту и безопасность процедуры, существуют ситуации, когда проведение спирографии может нанести пациенту вред. Выполнение спирографии противопоказано при:

  • перенесении в течение последнего полугодия инсульта или инфаркта;
  • наличии аневризмы аорты, тяжелой артериальной гипертензии;
  • пневмотораксе, дыхательной недостаточности III степени;
  • проведении в недалеком прошлом операции с вмешательством в брюшную полость или загрудинное пространство;
  • выполнении хирургических вмешательств на глазах в течение недавнего времени;
  • острой сердечной недостаточности;
  • эпилепсии;
  • тяжелых психических заболеваниях;
  • патологиях беременности.

Таким образом, спирография является весьма информативным диагностическим методом, позволяющим получить много информации о работе органов дыхания, проследить эффективность назначенной терапии и дифференцировать ряд патологий бронхов и легких от заболеваний сердечно-сосудистой и других систем. При этом он отличается простотой выполнения, безопасностью и доступностью, что позволяет использовать спирографию практически без ограничений, в том числе в рамках профилактических осмотров.

Источник

Читайте также:  Косвенный метод измерения расстояний