Практическая работа на комплексе biopac. Физиология аэробных упражнений
Дыхательная и сердечно-сосудистая приспособляемость
Основные понятия:
Дыхательная приспособляемость к среднему уровню физических нагрузок –
1) Частота дыхания возрастает. В начале физических упражнений количество дыхательных
циклов резко увеличивается, затем медленно возрастает, выравнивается.
2) Глубина вентиляции возрастает.
3) Скорость потока вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при нагрузке увеличивается.
Сердечно-сосудистая приспособляемость к среднему уровню физических нагрузок –
1) Частота сердечных сокращений и количество поставляемой сердцем крови увеличиваются,
чтобы удовлетворить возросшие потребности тканей, затем частота сокращений сердца
стабилизируется.
2) По сравнению с покоем, расслабление желудочков (диастола) гораздо короче по времени,
тогда как сокращение (систола) почти такое же по продолжительности.
3) При повышенном кровотоке, больше крови перемещается к тем областям, в которых
наибольшая потребность в крови.
Чем более энергична и продолжительна активность, тем больше запасов энергии используется, возрастает кислородная задолженность, увеличивается нагрузка на сердце, лёгкие и мышцы. Как только активность прекращена, сердце и лёгкие в течение некоторого времени продолжают быстро работать, чтобы обеспечить организм недостающим кислородом. Кислород используется для пополнения запасов энергии, например, гликогена, и для преобразования накопленной молочной кислоты в другие вещества (возмещение кислородной задолженности, возникшей во время упражнений).
Помимо обеспечения кислородом и выведения продуктов обмена, кровь является главным транспортёром тепла. Скелетные мышцы, преобразуя химическую энергию в механическую работу, производят тепло. Для выведения из организма, тепло перемещается к поверхности кожи или лёгких, где используется для испарения жидкости. Во время упражнений превалирует необходимость обеспечивать кровью скелетные мышцы. После упражнений, большая часть крови может перенаправляться к коже, что проявляется в виде прилива крови к лицу человека, который только что закончил упражнения.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Зарегистрировать изменения в дыхании, электрической активности сердца, температуры поверхности тела (кожи), связанные с изменением уровней активности.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, датчик потока воздуха, одноразовый бактериальный фильтр, одноразовый или стерилизуемый загубник, одноразовый зажим для носа, датчик температуры, клейкая лента односторонняя, набор электродных проводов и 3 одноразовых виниловых электрода, электродный гель и спиртосодержащее очищающее средство для кожи.
ХОД РАБОТЫ: Включите компьютер. Подключите датчик потока воздуха к каналу 1 (СН 1). Набор электродных проводов к каналу 2 (СН 2). Датчик температуры к каналу 3 (СН 3). Включите блок BIOPAC. Выберите испытуемого, у которого нет сердечно-сосудистых или дыхательных заболеваний. Присоедините фильтр и загубник к датчику потока воздуха. Расположите 3 электрода на Испытуемом и присоедините к ним электродные провода. С помощью клейкой ленты закрепите датчик температуры на кончике пальца.
|
|
|
Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок “L15-Aero-1” . Введите имя файла. Нажмите OK.
Калибровка. Испытуемый должен в расслабленном состоянии, с закреплённым зажимом для носа, дышать через датчик потока воздуха. Нажмите Calibrate. Процедура калибровки продлится 8 секунд и остановится автоматически. Запись «потока воздуха» должна отображать колебания сигнала, ЭКГ должна быть уменьшенной кривой с относительно ровной базисной линией, а регистрация «Температуры кожи» должна быть отражена практически прямой линией. При несоответствии нажмите Redo Calibration (Повторить Калибровку).
Регистрация данных.
Рассчитайте максимально допустимую частоту сердечных сокращений (МДЧСС) для Испытуемого при упражнениях: МДЧСС = 0,8 (220 – (возраст)). Присоедините фильтр и одноразовый или стерилизуемый загубник к датчику. Используйте индивидуальный зажим для носа и начинайте дышать через датчик, удерживая его в вертикальном положении.
Нажмите Record (Запись). С правой стороны окна появится гистограмма для слежения за частотой дыхания испытуемого. Испытуемый ждёт 5 секунд после начала записи, затем начинает выполнять упражнения в течение 5-ти минут. Регистратор (нажимая F9) вставляет метки, обозначая начало упражнений, изменения интенсивности, конец упражнений. Упражнения прерываются ранее 5-ти минут, если испытуемый почувствует головокружение или ЧСС испытуемого достигнет максимума. После упражнений регистрация продолжается ещё 5 минут.
Нажмите Suspend (Приостановить). Если Вы не точно следовали процедуре, нажмите на Redo (Повторно выполнить).
Нажмите Done (Готово). Для регистрации данных другого испытуемого выбрать опцию – “Record from another subject”.
Анализ данных.
Войдите в режим просмотра сохранённых данных (Review Saved Data) и выберите нужный файл. Канал СН 1 отображает поток воздуха, канал СН 2 – ЭКГ, канал СН 3 – температуру кожи, канал СН 41 – ЧСС. Установите каналы вычислений следующим образом: канал СН 41 – value (амплитуда сигнала в конечной точке, выделенного курсором участка), канал СН 1 – BPM (частота), канал СН 1 – max (максимальное значение амплитуды на выделенном курсором участке), канал СН 3 – value.
С помощью I-образного курсора выберите точку в 5-ти секундном интервале и запишите значения ЧСС и температуры тела. Выделите участок от начала одного вдоха до начала следующего вдоха и запишите величины частоты дыхания и максимального потока воздуха.
Перейдите к сегменту данных во время упражнений и сделайте измерения, необходимые для заполнения таблицы отчёта.
Перейдите к сегменту данных после упражнений и сделайте измерения, необходимые для заполнения таблицы отчёта.
ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ
Дата:
Имя испытуемого - Возраст-
Рост - Вес - Пол: Муж. / Жен.
Расчётная максимальная ЧСС: 0,8 * (220 – (возраст)) = ________________________
ДО УПРАЖНЕНИЙ
|
ЧСС |
Частота дыхания |
Поток воздуха |
Температура кожи |
|
|
|
|
|
ВО ВРЕМЯ УПРАЖНЕНИЙ
|
Время |
ЧСС |
Частота дыхания |
Поток воздуха |
Температура кожи | |
|
(мин) |
(сек) | ||||
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
| |
|
1 |
60 |
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
| |
|
2 |
120 |
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
| |
|
3 |
180 |
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
| |
|
4 |
240 |
|
|
|
|
|
270 |
|
|
|
| |
|
5 |
300 |
|
|
|
|
ПОСЛЕ УПРАЖНЕНИЙ
|
Время |
ЧСС |
Частота дыхания |
Поток воздуха |
Температура кожи | |
|
(мин) |
(сек) | ||||
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
| |
|
1 |
60 |
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
| |
|
2 |
120 |
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
| |
|
3 |
180 |
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
| |
|
4 |
240 |
|
|
|
|
|
270 |
|
|
|
| |
|
5 |
300 |
|
|
|
|
4-е практическое занятие. Энергетический обмен.
Основной обмен. Физиологическая характеристика. Факторы, влияющие на его величину. Значение и методы определения основного обмена для клиники. Рабочий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда.
Терморегуляция в организме человека. Пути теплопродукции и теплоотдачи. Особенности терморегуляции в различных климатических и производственных условиях.
Особенности обмена веществ и энергии у детей разного возраста. Терморегуляция у детей разного возраста.
Регуляция белкового, углеводного, жирового обмена.
Вопросы программированного контроля по теме занятия.
1. Как связана величина дыхательного коэффициента с объёмами выдыхаемого углекислого газа и
поглощённого кислорода?
2. Какой величине равен дыхательный коэффициент при преимущественном окислении углеводов,
белков, жиров?
3. Как изменяется дыхательный коэффициент во время и после прекращения мышечной работы?
4. Какой величине равен усреднённый дыхательный коэффициент?
5. Какое определение соответствует понятию калорический эквивалент кислорода?
6. Какой из отделов ЦНС играет особую роль в регуляции обмена энергии?
7. Какие гормоны особенно выражено усиливают обмен энергии?
8. Какие методы используют для определения энергообразования в организме?
9. В каком возрасте у человека наблюдается наибольшая и наименьшая интенсивность обмена
веществ?
10. Какие вещества обладают наибольшим специфически-динамическим действием?
11. Какие механизмы принимают участие в физической терморегуляции?
12. Как влияет на основной обмен эмоциональное возбуждение?
13. Какой фактор в наибольшей степени определяет уровень основного обмена?
14. Какие методы относятся к прямой и косвенной биокалориметрии?
15. Какие параметры учитывает таблица Гарриса-Бенедикта?
16. За какой промежуток времени определяется валовый обмен?