3216

ЗАНЯТИЕ 5. ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ

Вентиляция легких – это обмен газов между легкими и окружающей средой. Она обеспечивается чередованием вдоха и выдоха. Различают легочную (ЛВ) и альвеолярную (АВ) вентиляцию легких.

Легочная вентиляция – количество воздуха, достигающего альвеол. Альвеолярная вентиляция равна произведению частоты дыхания на

разницу дыхательного объема и объема «мертвого» пространства. Объем «мертвого» пространства равен 30 % от дыхательного объема.

«Мертвое» пространство – это воздухопроводящая часть легких (бронхи, бронхиолы), в которой не происходит газового обмена между воздухом и кровью. У человека около 150 мл воздуха при вдохе или выдохе остается в воздухоносных путях и в газообмене не участвует.

При тяжелой физической работе альвеолярная вентиляция увеличивается и может достигнуть 100 л/мин, при этом частота дыхания может увеличиваться примерно в 4 раза, а дыхательный объем в 6 раз (3000 мл воздуха вместо

500 мл).

Цель работы: определить собственный объем легочной и альвеолярной вентиляции.

Материалы и оборудование: спирометр, секундомер.

Выполнение работы

Определить число циклов дыхательных движений в минуту и дыхательный объем. В состоянии покоя частота дыхания у человека 14-16 в мин. Вычислить величину легочной вентиляции.

ЛВ = ДО • ЧД л / мин,

где ЧД – частота дыхания.

Вычислить величину альвеолярной вентиляции АВ = (ДО - М П) • Ч Д л/мин,

где МП – объем «мертвого» пространства. Сделать выводы.

ЗАНЯТИЕ 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ПУЛЬСА

Пульс – толчкообразные колебания стенок артерий, которые вызываются сокращением сердца.

У здорового человека сокращение сердца и пульсовые волны следуют друг за другом через равные промежутки времени, то есть пульс ритмичен. Частота пульса о нормальных условиях соответствует частоте сердечных сокращений и равна 60-80 сокр./мин. Во время работы частота пульса обычно увеличивается.

Пульс можно определить в нижней части предплечья, и области виска, на шее (на середине расстояния между углом нижней челюсти и грудиноключичного сочленений), в бедренной складке и других местах.

11

Пульсометрия осуществляется пальпаторно и течение 20-30 с (по секундомеру) с последующим пересчетом на число ударов в минуту.

Цель работы: определить следующие показатели пульса: ритм, частоту, напряжение, наполнение.

Материалы и оборудование: секундомер.

Выполнение работы

Определение пульса на лучевой артерии. Захватить кисть в области лучезапястного сустава таким образом, чтобы указательный, средний и безымянный пальцы располагались с ладонной стороны, а большой – с тыльной стороны кисти.

1.Определить частоту пульса за 20 с. Полученный показатель умножить на 3. Записать результат. Пульс считается умеренным при частоте 60-90 уд/мин, редким – 60 и меньше уд/мин, частым – более 90 уд/мин.

2.Определить ритмичность пульса. Ритмичным пульс считается в том случае, если количество ударов за 10 с не будет отличаться более, чем на один удар от предыдущего измерения. Значительные колебания числа сердечных сокращений за отрезки времени 10 с свидетельствуют об аритмичности пульса. Ритм сердца изменяется в процессе физической работы и в состоянии относительного покоя в зависимости от температуры крови и т.д.

3.Определить напряжение пульса. Напряжение пульса определяется той силой, которую нужно приложить исследуемому для полного сдавления пульсирующей артерии. Различают пульс напряженный (твердый), умеренный

имягкий. Чем выше артериальное давление, тем труднее сжать артерию (пульс напряженный, или твердый). При низком давлении артерия сжимается легко – пульс мягкий.

4.Определить наполнение пульса, которое отражает наполнение исследуемой артерии кровью. Наполнение пульса определяется по ощущению пульсовых изменений объема пульсирующей артерии. Различают наполнение полное, умеренное, пустое (слабо пальпируемое), нитевидное (едва ощутимое).

5.Провести экспертную оценку увеличения частоты пульса после физической нагрузи (10 приседаний за 30 с): прирост пульса после физической нагрузки менее чем на 25 % – «отлично», 25-50 % – «хорошо», 50-75 % нагрузки – «удовлетворительно», более 75 % – «плохо».

Определить собственную длительность сердечного цикла (СЦ):

СЦ = 60 / частота пульса за минуту, где 60 – число секунд в минуте.

• При нормальном пульсе СЦ = 0,8 с. Сделать выводы.

ЗАНЯТИЕ 7. ИЗМЕРЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КРОВИ

Одним из важнейших показателей состояния сердечнососудистой системы является кровяное давление. Величина его определяется двумя

12

факторами: величиной напора крови в аорте и сопротивлением стенок сосудов. Различают систолическое давление, равное у здорового человека 110-140 мм рт. ст., и диастолическое – 65-80 мм рт. ст.

Измерение кровяного давления в клинике производят с помощью прибора

– тонометра, состоящего или пружинного или электронного манометра, резиновой манжетки и нагнетательной груши. Данный метод измерения артериального давления является косвенным, так как проверяется давление воздуха в манжетке.

Цель работы: ознакомиться с методикой измерения артериального давления (А/Д) у человека по способу Короткова и научиться его определять у человека.

Материалы и оборудование: тонометр, фонендоскоп.

Выполнение работы

Наложить манжетку на обнаженное плечо. Установить фонендоскоп в локтевом сгибе над плечевой артерией. Нагнетая воздух в манжетку, создать в ней давление, превышающее максимальное (140-160 мм рт. ст.), затем, слегка открыв кран, выпускать воздух до появления ритмических звуков (тонов Короткова). Показание манометра в этот момент соответствует систолическому давлению крови.

Продолжать снижение давления в манжете до исчезновения звука. Давление в манометре в этот момент равно диастолическому.

У здорового человека в возрасте 17-35 лет САД соответствует 115-125 мм рт. ст. После физической нагрузки ДАД кратковременно повышается. Вычислить пульсовое давление (ПД):

ПД = САД - ДАД,

где САД – систолическое давление, ДАД – диастолическое давление.

В норме пульсовое давление равно 35-55 мл. Физическая работа увеличивает пульсовое давление.

Сравнить САД / ДАД и ПД, измеренное у нескольких студентов, и записать в таблицу. Сделать выводы.

ЗАНЯТИЕ 8. ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Систолическое давление крови (САД) – максимальное давление, которое оказывает протекающая кровь на стенку сосудов артерий во время сокращения мышц левого желудочка сердца. Повышение систолического давления при работе служит показателем усиления сердечной деятельности.

Минимальное, или диастолическое, давление крови (ДАД) – наименьшая величина давления крови к концу расслабления мышцы сердца. Если во время работы оно уменьшается, это свидетельствует о расширении кровеносных

13

сосудов и снижении сопротивления сосудистых стенок движению крови. Если диастолическое давление крови увеличивается, что связано с нервноэмоциональным влиянием, то, следовательно, сосудистый тонус имеет большее напряжение.

Непосредственно после такой физической нагрузки (20 приседаний за 30 с) у здоровых людей систолическое давление крови повышается на 25-30 мм рт. ст., диастолическое давление крови не изменяется или незначительно снижается (на 5-10 мм рт. ст.), а через 3 мин артериальное давление крови возвращается к исходному уровню. При учащении пульса на 25 % состояние сердечнососудистой системы оценивается как хорошее, на 50-75 % — удовлетворительное, более чем на 75 % – неудовлетворительное.

Восстановление пульса до исходной величины после окончания физической работы у здоровых людей длится 1-2 мин. Процент повышения систолического давления крови в норме больше, чем процент увеличения частоты пульса.

Пульсовое давление при мышечной работе, как правило, увеличивается. Увеличение пульсового давления обычно происходит с нарастанием систолического давления и зависит от тяжести работы. При очень утомительной работе, вызывающей снижение систолического давления, может уменьшаться и пульсовое давление.

С учетом возможности тех или иных сдвигов гемодинамических показателей различают следующие основные типы реагирования сердечнососудистой системы на нагрузку:

а) нормотоническая реакция, для которой наряду с учащением пульса характерно увеличение пульсовой амплитуды за счет выраженного повышения систолического давления и умеренного понижения диастолического, а также короткий восстановительный период;

б) гипертоническая реакция, при которой резко повышается (до 200 мм рт. ст. и выше) систолическое давление и резко нарастает частота сердечных сокращений, при этом диастолическое давление либо остается неизменным, либо повышается, восстановительный период несколько затянут;

в) гипотоническая (астеническая) реакция, при которой систолическое давление поднимается незначительно, но сильно учащается пульс, а восстановительный период продолжителен; диастолическое давление обычно повышается, вследствие чего пульсовая амплитуда остается неизменной или несколько повышается.

Гипертонический, гипотонический и др. типы реагирования рассматриваются как нарушения механизмов регуляции кровообращения.

Цель работы: оценить показатели сердечнососудистой системы в состоянии покоя и после физической нагрузки.

Материалы и оборудование: тонометр, фонендоскоп, секундомер.

14

Выполнение работы

Измерить артериальное давление, подсчитать пульс и частоту дыхания в состоянии покоя и после физической нагрузки.

Для характеристики гемодинамики используют следующие основные показатели:

1)пульсовое давление (ПД):

ПД = САД - ДАД, где САД – систолическое давление, ДАД – диастолическое давление. В норме пульсовое давление равно 35-55 мл;

2) среднединамическое давление (СДД) – результирующая всех переменных значений давления в течение одного сердечного цикла:

СДД = ПД / В + ДАД, где В – возраст (полное количество лет), ПД – пульсовое давление, ДАД –

диастолическое давление. В норме СДД равно 80; 3) среднее артериальное давление (СрАД):

СрАД = (0,42 • СДД) + (0,58 • ДАД).

В норме у человека среднего возраста в дневное время среднее артериальное давление поддерживается на уровне 80 ± 20 мм рт. ст; 4) систолический (ударный) объем крови (СО):

СО - (90,97 + 0,54 • ПД) - (0,571 ДАД + 0,61- В),

где В – возраст (полное количество лет), ПД – пульсовое давление, ДАД – диастолическое давление.

В норме систолический объем равен 60-80 мл; 5) минутный объем (МО):

МО - СО • ЧП,

где СО – систолический объем, ЧП – частота пульса за 1 мин. В норме этот показатель для мужчин равен 3500-5000 мл, для женщин – 3000-4000 мл;

сердечный индекс (СИ):

СИ = МО / S л / (мин/м2),

где S – поверхность тела, МО – минутный объем сердечного выброса. Поверхность тела можно вычислить по формуле

S=P0,425 • H0,725 • 0,007184

где P – масса тела (кг), Н – рост (см).

Сердечный индекс в условиях основного обмена у здорового человека в среднем равен 3,2 ± 0,3 л / (мин • м2); 7) работа сердца (А):

А = [среднее артериальное давление] • [систолический объем]:

8) вегетативный индекс Кердо (ВИК) определяется по формуле Давыдова:

ВИК = (1 - ДАД / ЧП) • 100 %,

где ДАД – диастолическое давление, ЧП – частота пульса.

Этот показатель позволяет прогнозировать направленность гемодинамики в сторону гипертензии или гипотензии у человека. Состояние организма считается нормальным, если ВИК имеет положительное значение, и чем выше

15

это значение, тем стабильнее и лучше состояние организма за счет увеличения влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы. Отрицательное значение ВИК (усиление влияния парасимпатического отдела нервной системы) служит ранним симптомом гипертонической болезни, и чем выше отрицательное значение ВИК, тем выше этот риск.

Для оценки состояния сердечнососудистой системы в зависимости от трудовых нагрузок показатели после работы сравнивают с состоянием покоя. Рассчитывают:

1)коэффициент повышения систолического давления (К1):

К1 = (САДнагрузка - САДпокой) / САДпокой,

где САДнагрузка – систолическое давление после физической нагрузки, САДпокой – систолическое давление в покое.

2)коэффициент повышения частоты пульса (К2):

К2 = (ЧПнагрузка - ЧПпокой) / ЧПпокой,

где ЧПнагрузка – частота пульса после физической нагрузки, ЧПпокой – частота пульса в покое.

Если К1 больше К2 – регуляция сердечнососудистой деятельности осуществляется нормально. Если К1 меньше К2 – имеет место сердечная недостаточность;

3) коэффициент выносливости (КВпокой и КВнагрузка), характеризующий степень тренированности сердечно сосудистой системы к выполнению физической нагрузки:

КВпокой=ЧПпокой/ПДпокой, КВнагрузка=ЧПнагрузка/ПДнагрузка.

Увеличение КВ в связи с уменьшением пульсового давления служит показателем детренированности сердечнососудистой системы;

4) о приспособленности сердечнососудистой системы к физическим нагрузкам можно судить и по показателю качества реакции Кр, характеризующему особенности восстановления артериального давления и частоты пульса после выполнения работы. Он рассчитывается по формуле:

5)

Кр = (ПДнагрузка – ПДпокой)/(ЧПнагрузка – Чппокой), где ПДпокой и ЧП покой – соответственно пульсовое давление и частота пульса до нагрузки: ПДнагрузка и ЧПнагрузка – то же, после нагрузки.

В норме Кр меньше 1. Увеличение Кр свидетельствует о неблагоприятной реакции сердечнососудистой системы на работу.

Вычислить собственные показатели сердечнососудистой системы в состоянии покоя и после физической нагрузки. Сделать выводы.

16

ЗАНЯТИЕ 9. ОЦЕНКА РЕЗЕРВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ АДАПТАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Цель работы: определение влияния физической нагрузки на частоту сокращений сердца и вычисление адаптационного потенциала.

Материалы и оборудование: калькулятор, секундомер.

Выполнение работы

Степ-тест. Распространенным тестом определения физической работоспособности является индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ). С его помощью определяется реакция организма на тестирующую дозированную физическую нагрузку, при которой регистрируется динамика частоты сердечных сокращений.

Для оценки функции сердечнососудистой системы испытуемый поднимается на ступеньку (высота 50 см для мужчин и 43 см для женщин, темп восхождения на ступеньку 30 циклов/мин продолжительность от 3-5 мин) и подсчитывается пульс. Тест прекращают, если у испытуемого появляются внешние признаки чрезмерного утомления человека: бледное лицо, испытуемый спотыкается и т. д.

После завершения нагрузки обследуемый садится на стул, у него подсчитывается частота сердечных сокращений (пульс) за первые 30 с со второй минуты восстановления:

ИГCT = [(t- 100)/(5,5 • F)],

где t – время выполнения физической нагрузки (с); F – пульс.

Физическая работоспособность оценивается как слабая, если ИГСТ меньше 55; ниже средней, если показатели 55-64; средняя – 65-79; хорошая – 80-89; отличная – 90 и более.

Адаптационный потенциал. P.M. Баевским была предложена методика оценки адаптационного потенциала (АП), отражающего возможности организма к адаптации.

Если в результате адаптации организм исчерпал свои резервные возможности, то адаптационный механизм нарушается, и появляются устойчивые патологические изменения.

АД = [0,011 • ЧСС + 0,014 • САД + 0,008 • ДАД + 0,014 • В + 0,09 • М] - [(0,009 • L) + 0,27],

где В – возраст (годы), М – масса тела (кг), L – рост (см). Адаптационный потенциал (баллы) и его характеристика.

Менее 2,1 балла – удовлетворительная адаптация, высокие или достаточные функциональные возможности организма.

2,11-3,20 балла – напряжение механизмов адаптации, достаточные функциональные возможности обеспечиваются за счет функциональных резервов.

3,21-4,30 балла – неудовлетворительная адаптация, снижение функциональных возможностей организм.

17

Больше 4,3 балла – срыв адаптации, резкое снижение функциональных возможностей организма.

Определить собственный ИГСТ и АП. Сделать выводы.

ЗАНЯТИЕ 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО ОБМЕНА

Количество энергии, расходуемой организмом на поддержание жизни, называется основным обменом. Он зависит от возраста, пола, массы и поверхности тела, состояния здоровья индивидуума.

Цель работы: определить основной обмен с помощью таблиц и по формуле Рида.

Материалы и оборудование: ростомер, весы, таблицы для определения основного обмена.

Выполнение работы

С помощью ростомера и весов определить рост испытуемого и его массу.

1. Определение основного обмена по таблицам: части А и Б В части А дана величина основного обмена (ккал) в зависимости от массы

тела. В части Б – поправка на возраст и рост, которые находятся на пересечении строк таблицы (рост, см) и столбцов таблицы (возраст, лет). Рост указан через 4 см, возраст – через 2 года. При отсутствии в таблице необходимой величины роста или возраста необходимо использовать средние величины от суммы двух соседних строк или столбцов.

Для получения величины основного обмена результаты, найденные в частях А и Б, сложить.

Пример расчета (муж): испытуемый 25 лет, рост 168 см, масса 60 кг; по таблице (часть А) находят рядом со значением массы испытуемого число 892. В части Б таблицы находят по горизонтали возраст (25 лет) и по вертикали рост (168 см) жира, на пересечении граф возраста и роста находится число 672. Сложив оба числа (892 + 672 = 1564), получают среднестатистическую величину нормального основного обмена человека мужского пола данного возраста, роста и массы – 1564 ккал.

Определить величину собственного основного обмена. Затем поочередно изменить массу тела, рост, возраст и найти величину основного обмена.

Полученные результаты сравнить с показателем собственного основного обмена. Сделать выводы.

2. Вычисление основного обмена по формуле Рида

Формула Рида дает возможность вычислить процент отклонения величины основного обмена от нормы. Эта формула основана на существовании взаимосвязи между артериальным давлением, частотой пульса и теплопродукцией организма. Допустимым считается отклонение до 10 % от нормы.

Цель работы: определить основной обмен с помощью формул. Материалы и оборудование: тонометр, фонендоскоп, секундомер.

18

Выполнение работы

У испытуемого определяют частоту пульса с помощью секундомера и артериальное давление по способу Короткова.

Процент отклонений основного обмена от нормы определяют по формуле

Рида:

ПО = 0,75 • [(ЧП + (ПД • 0,74)] - 72,

где ПО – процент отклонения основного обмена от нормы, ЧП – частота пульса, ПД – пульсовое давление.

Пример расчета. Пульс 75 уд/мин, А/Д 120/80 мм рт, ст.

ПО = 0,75 • [75 + (40 • 0,74)] - 72 = 6,45 %.

Таким образом, основной обмен у данного испытуемого повышен на 6,45 %, т. е. находится в пределах нормы.

Вычислить собственную величину отклонения основного обмена от нормы по формуле Рида. Сделать выводы.

ЗАНЯТИЕ 11. ОЦЕНКА УРОВНЯ ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ

Выделяют физическое, психическое и социальное здоровье.

Физическое здоровье – состояние, при котором у человека поддерживается баланс биохимических, физиологических, эндокринных и иммунологических параметров и максимальная адаптация к различным факторам внешней среды. Оценка физического здоровья производится на основе определения морфологических (рост, масса тела, окружность грудной клетки и др.), функциональных (жизненная емкость легких, максимальное потребление кислорода, сила, быстрота, выносливость и др.) и резервных возможностей человека. При этом учитывается уровень функциональной подготовленности организма к выполнению физических нагрузок (табл. 6).

Под психическим здоровьем понимается индивидуальная динамическая совокупность психических свойств конкретного человека. Оно зависит от типа высшей нервной деятельности (темперамента), адекватности ощущений и восприятий, способности к представлению и воображению, памяти, воли, критичности мышления, эмоциональности, надежности самоконтроля, самооценки своих поступков и личности.

Наиболее простая классификация уровня здоровья: абсолютно здоровые, практически здоровые, состояние предболезни, болезнь.

Цель работы: провести оценку уровня физического здоровья по методике Л.Г. Апанасенко.

Материалы и оборудование: весы, тонометр, фонендоскоп, спирометр, динамометр, секундомер, калькулятор.

Выполнение работы

Определить массу тела, силу кисти рук, жизненную емкость легких (ЖЕЛ), артериальное давление (АДсист), частоту сокращений сердца (ЧСС). По

19

формулам (см. табл. 6) определить уровень физического здоровья (баллы) и сравнить со стандартными показателями (табл. 6.). Сделать выводы.

20