Исследование проводят при положении испытуемого стоя; дыхание при этом должно происходить через рот, а нос следует зажать. Определение каждого из показателей производят трижды, и на основании этих данных вычисляют среднюю величину.

ЖЕЛ (жизненную емкость легких) определяют путем глубокого (полного) выдоха в спирометр после предшествовавшего ему максимального вдоха из окружающей среды.

ДО (дыхательный объем) определяют путем спокойного (обычного) выдоха в спирометр после предшествовавшего ему спокойного вдоха из окружающей среды.

РОэ (резервный объем экспирации, или выдоха) определяют путем глубокого выдоха в спирометр после предшествовавшего ему спокойного выдоха в окружающую среду.

РОи (резервный объем инспирации, или вдоха) рассчитывают по формуле:

Результаты определений вносят в табл. 5.

Таблица 5

Дыхательные (легочные) объемы

В заключение необходимо дать определение основных показателей легочных объемов и ЖЕЛ, а также сравнить полученные результаты с нормальными.

68

Задание 4.2. Функциональные пробы с задержкой дыхания

Цель: анализ одной из форм взаимоотношений произвольной и автоматической регуляции дыхания.

В положении сидя испытуемый спокойно дышит в течение трех минут. Задержку дыхания осуществляют: 1) после глубокого вдоха и 2) после глубокого выдоха. Длительность задержки определяют секундомером три раза и вычисляют среднее арифметическое.

При оценке результатов нужно знать, что в норме задержка дыхания на вдохе составляет не менее 50–60 с, а на выдохе –

30–40 с.

Функциональные пробы являются показателем предела способности коркового отдела дыхательного центра тормозить активность нижележащих центров и характеризуют чувствительность дыхательного центра к СО2.

В заключение следует дать оценку полученных результатов.

Задание 4.3. Провести функциональную пробу с задержкой дыхания

Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит концентрация СО2 в крови. Когда уровень СО2 повышается, хеморецепторы каротидных и аортальных телец посылают нервные импульсы в центр вдоха. От него через диафрагмальные грудные нервы импульсы поступают к диафрагме и межреберным мышцам, что приводит к их сокращению. Таким образом автоматически стимулируется вдох. При вдохе альвеолы расширяются и находящиеся в них и бронхах рецепторы растяжения посылают ответные импульсы в центр выдоха, который автоматически подавляет вдох, – начинается выдох. Вследствие этого поток афферентной импульсации прекращается, центр выдоха

69

отключается, что приводит к очередному вдоху. Весь этот цикл непрерывно и ритмично совершается на протяжении всей жизни организма.

Концентрация кислорода также оказывает влияние на дыхание. В обычных условиях кислорода бывает достаточно, и поэтому его влияние относительно невелико. Однако при восхождении, например, на высокие горы, когда падает парциальное давление содержащегося в атмосферном воздухе кислорода, снижается насыщенность им крови. Возникает состояние гипоксии, аноксии, при котором усиливающаяся афферентная импульсация от хеморецепторов стимулирует дыхательную активность и увеличивает легочную вентиляцию.

Частота и глубина дыхания непосредственно влияют на состав альвеолярного воздуха, который, в свою очередь, определяет напряжение О2 и СО2 в артериальной крови. Так, избыток СО2 в крови (в гораздо большей степени, чем недостаток О2) вызывает усиление импульсации от хеморецепторов аорты, каротидных телец, что приводит к более глубокому и частому дыханию. В известных пределах частота и глубина дыхания могут регулироваться произвольно.

Время, в течение которого человек может задерживать дыхание, преодолевая желание вдохнуть, индивидуально. Задержка дыхания не может быть слишком длительной, так как в крови человека, задержавшего дыхание, накапливается СО2, а когда его концентрация достигает сверхпорогового уровня, возбуждается дыхательный центр и дыхание возобновляется помимо воли человека. Так как возбудимость дыхательного центра у различных людей различна, то и длительность произвольной задержки дыхания оказывается у них разной. Поэтому длительность произвольной максимальной задержки дыхания может использоваться в качестве функциональной пробы.

70

У здоровых людей время максимальной задержки дыхания после спокойного вдоха составляет 50–60 с, после спокойного выдоха оно меньше – 30–40 с. Эти показатели меняются при форсированном дыхании.

Время задержки дыхания можно удлинить, если провести гипервентиляцию легких. Во время гипервентиляции легких СО2 вымывается из крови и время его накопления до уровня, возбуждающего дыхательный центр, увеличивается. Это и позволяет после гипервентиляции легких осуществлять задержку дыхания на значительно большее время.

Ход работы 1. Определение времени максимальной задержки дыхания

на вдохе (проба Штанге) и на выдохе (проба Генчи) на фоне спокойного дыхания. Предложите испытуемому в течение 3–4 мин дышать спокойно, затем после обычного выдоха сделать глубокий вдох или глубокий выдох и задержать дыхание как можно дольше. Пользуясь секундомером, определите время от момента задержки дыхания до момента его возобновления. В обоих случаях для определения времени максимальной задержки дыхания используйте данные трех попыток и берите для анализа среднее арифметическое.

2. Определение времени максимальной задержки дыхания на вдохе и выдохе на фоне произвольного форсированного дыхания (после искусственной гипервентиляции легких). Предложите испытуемому в течение 1–2 мин дышать с наибольшей глубиной (а не частотой), а затем задержать дыхание на максимальном вдохе или на максимальном выдохе. Каждый раз определяйте величину максимальной задержки дыхания, беря среднее значение трех попыток, как и в предыдущей задаче. Полученные данные занести в табл. 6.

71

Таблица 6

Результаты функциональных проб с задержкой дыхания

Отметьте соответствие полученных результатов норме. Сравните величину максимальной задержки дыхания на вдохе и выдохе при одних и тех же условиях. Опишите механизмы влияния центральных и периферических хеморецепторов на активность дыхательного центра при проведении данных проб. Сравните величину максимальной задержки дыхания, осуществляемой на вдохе, после спокойного и после форсированного дыхания. Объясните причину наблюдаемых отличий.

Задание 4.4. Измерение длительности задержки дыхания после гипервентиляции и физической нагрузки

Цель: анализ взаимоотношений произвольной и автоматической регуляции дыхания.

После измерения длительности задержки дыхания на вдохе производят гипервентиляцию в течение 15 с (делается примерно 10 глубоких вдохов и выдохов), затем задерживают дыхание на вдохе и измеряют продолжительность задержки.

После восстановления исходной глубины и частоты дыхания производят 20 приседаний или бег на месте в течение 30 с. Сразу после физической нагрузки задерживают дыхание на вдохе и измеряют продолжительность задержки. Результаты занести в табл. 7.

72