Механізм вдиху і видиху

Мета і завдання. Вивчити механізм вдиху і видиху, користуючись моделлю грудної порожнини.

Матеріали та обладнання: препарувальний набір, препарувальна дощечка, шпильки, скляна канюля, нитки, скляний бутель без дна місткість 1 л, гумова пробка з отворами.

Об’єкт дослідження: жаба.

Питання для теоретичної підготовки.

1. Будова грудної порожнини.

2. Дихальні м’язи, їх іннервація.

3. Типи дихання.

4. Механізм вдиху і видиху при спокійному диханні, при глибокому диханні.

5. Сили, що беруть участь у диханні.

6. Еластична тяга легенів.

Хід роботи.

Жабу знерухомлюють і приколюють до дощечки черевцем догори. Відтягують назад нижню щелепу. У голосову щілину вводять канюлю і фіксують її лігатурою. Розтинають грудну порожнину, вирізують легені з канюлею. Останню встромлюють в отвір пробки і поміщають легені у скляний бутель, закриваючи шийку бутля пробкою з канюлею. Дно бутля затягують мембраною, яку вирізують із гумової рукавички. В центр мембрани вдавлюють пробку, а її обв’язують гумою. За кінці обв’язки мембрану можна відтягувати донизу. Через другий отвір у пробці порожнину бутля з’єднують із манометром.

Бутель являє собою модель грудної порожнини, в якій роль діафрагми виконує гумова мембрана. Простір всередині бутля, заповнений повітрям, відповідає плевральній порожнині. У людини і тварин плевральна порожнина не містить повітря.

Моделюють вдих, відтягуючи донизу гумову мембрану. Легені розширюються, манометр відмічає зниження тиску в бутлі.

Моделюють видих, повертаючи мембрану у вихідне положення. Легені спадаються. Манометр відмічає підвищення тиску.

Оформлюють протокол досліду. Роблять висновок щодо участі діафрагми в диханні.

Контрольні запитання і завдання:

1. Які сили беруть участь у здійсненні вдиху, видиху?

2. Як змінюється тиск у плевральній порожнині під час вдиху, видиху?

3. Поясніть роль діафрагми у здійсненні дихання, роль м’язів черевної стінки.

Рис. 14. Модель грудної порожнини (Дондерса):

1 – відвідна трубка; 2 – трубка, вставлена у порожнину судини; 3, 4 – затискачі на трійниках; 5, 6 – ртутні манометри; 7 – скляна посудина (бутель); 8 – гумове дно бутля, що імітує діафрагму; 9 – легені жаби (кроля, кішки).

Лабораторна робота 45 Спірографія

Спірографію, тобто записування дихальних об’ємів повітря, провадять із застосуванням спеціальних приладів – спірографів. Вони дають змогу реєструвати і розраховувати ЖЄЛ і об’єми, що її складають, частоту, глибину і хвилинний об’єм дихання, а також величину поглинання кисню.

Деякі типи спірографів мають електронні пристрої для визначення процентного вмісту О₂ і СО₂ у видихуваному повітрі, що значно розширює можливості їх застосування для дослідження респіраторної системи і енергетичного обміну (МЕТА-1-25, Метатест-2 та ін.).

Мета і завдання. Ознайомлення з технікою спірографії. Визначення показників зовнішнього дихання у людини.

Матеріали та обладнання: спірограф, дихальна маска, балон з киснем, велоергометр.

Питання для теоретичної підготовки – див. попередні роботи.

Хід роботи.

Готують спірограф до роботи відповідно інструкції. Досліджуваний сідає на велоергометр, надіває маску і дихає повітрям, що є у замкнутій системі спірографа. Вмикають кімограф і реєструють частоту і глибину дихання, резервний об’єм видиху, вдиху і ЖЄЛ спочатку у спокої, а потім під час роботи на велоергометрі. За одержаною кривою – спірограмою розраховують параметри дихання. Для цього необхідно знати швидкість посування паперу (відмічається на осі абсцис) і величину зміщення спірограми уверх (відмічається на осі ординат). Зміщення спірограми уверх зумовлюється зменшенням об’єму повітря у замкнутій системі спірографа, а це відбувається через споживання кисню досліджуваним. В інструкції по експлуатації спірографа вказано, якому відрізку осі ординат відповідає споживання 1 л кисню. Спірографію при фізичному навантаженні, коли значно збільшується хвилинний об’єм дихання і споживання кисню, доцільно провадити спірографом із двома спірометрами. При цьому один спірометр заповнюють атмосферним повітрям, а другий – чистим киснем.

Досліджуваний, працюючи на велоергометрі, дихає із спірометра, наповненого атмосферним повітрям. У міру поглинання кисню з цього спірометра в нього надходить відповідна кількість чистого кисню з другого спірометра. При цьому реєструються два виміри: один відбиває частоту і глибину дихання, а другий – кількість поглинутого кисню.

Оформити протокол досліду. Вклеїти одержану спірограму у зошит. Визначити ЖЄЛ та її об’єми, ХОД і кількість спожитого кисню. Порівняти дані, одержані у спокої і під час роботи на велоергометрі. Зробити висновки.

Контрольні запитання:

1. У чому полягає метод спірографії?

2. Які показники зовнішнього дихання можна вивчити за допомогою цього методу?

3. Як виміряти ЖЭЛ, ДО, РОВд, РОВид, ХОД за допомогою спірографа?

4. Які величини цих показників за нормою?

5. Яке значення вони мають?