Физа / Физа / Практика / Практические навыки

Ход работы

1. Зарегистрировать спирограмму (рисунок 11) при выполнении испытуемым различных дыхательных движений (по требованию исследователя).

На спирограмме определить: а) дыхательный объем (ДО);

б) резервный объем вдоха (РОвд); в) резервный объем выдоха (РОвыд); г) жизненную емкость легких (ЖЕЛ);

д) время максимальной задержки на вдохе и выдохе.

Рисунок 11 — Спирограмма

Дыхательный объем записывается при спокойном дыхании. Для определения РОвд сделать запись глубокого вдоха после спокойного вдоха. Повторив запись спокойного дыхания, после обычного выдоха следует сделать глубокий выдох до конца и записать РОвыд.

Для определения ЖЕЛ испытуемый должен произвести самый глубокий вдох, а затем глубокий выдох. Произвести запись максимальной задержки дыхания на вдохе и на выдохе.

После завершения записи легочных объемов произвести запись спирограммы при скорости движения ленты 1200 мм/мин, и рассчитать следующие показатели:

1)длительность спокойного вдоха и выдоха (t вд и t выд); по полученным данным с учетом ДО ― рассчитать минутный объем дыхания (МОД);

2)объем форсированного выдоха ОФВ (измерить объем глубокого и быстрого выдоха за 1 с);

3)форсированную жизненную емкость легких ― ФЖЕЛ1 (рассчитать по последующей пробе ― МВЛ);

4)максимальную вентиляцию легких МВЛ (дыхание с максимальной

частотой и амплитудой, записать 3−4 цикла).

41

Рассчитать все объемы легких, исходя из того, что 1 мм записи соответствует 40 мл воздуха (чувствительность прибора 25 мм/л). Временные характеристики параметров дыхания рассчитать, учитывая скорость движения ленты 50 мм/мин (1 мм = 1,2 с) и 1200 мм/мин (1 мм = 0,05 с).

Спирограмму вклеить в тетрадь, полученные результаты записать в таблицу 8.

Таблица 8 ― Показатели внешнего дыхания обследуемого

При анализе результатов, использовать относительное значение ОФВ, в % от ФЖЕЛ. У лиц в возрасте до 50 лет относительный ОФВ1 равен 70−80% от ФЖЕЛ. С возрастом он снижается. При обструктивных нарушениях выдох вследствие повышения аэродинамического сопротивления удлиняется и ОФВ снижается.

Сделать вывод о состоянии внешнего дыхания испытуемого.

Лабораторнаяработа14.2. Влияниедавления вплевральнойщелина вентиляцию легких

(Самостоятельная работа студентов). Виртуальный эксперимент

Цель работы: демонстрация влияния давления в плевральной щели на дыхательные движения легких.

Для работы необходима: Компьютерная программа «Inter NICHE», раздел «Дыхательная система».

Ход работы

Открыть в компьютере d:\ Inter NICHE (F) LUPRAFISIM. После появ-

ления заставки LuPraFi-Sim, войти в версию на русском или английском языке (для иностранных студентов). Через содержание открыть «Разделы». Открыть раздел «Дыхательная система», выбрать эксперимент «Влияние давления в плевральной полости на вентиляцию легких» и выполнить в соответствии с программой:

1. Нажатием кнопки «Принцип действия» ознакомиться с принципом действия и технологией эксперимента.

42

2.Нажать кнопку «Практическая часть», затем кнопку «Старт» и выполнить запись на экране монитора графического изображения дыхательных движений в нормальных условиях (модель Дондерса). Обратить внимание на состояние легких и амплитуду дыхательных движений.

3.Повторить эксперимент в условиях выравнивания давления в модели Дондерса с атмосферным. Обратить внимание на состояние легких и амплитуду дыхательных движений.

Сделать вывод о влиянии давления в плевральной полости на дыхательные движения легких.

ЗАНЯТИЕ 15. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Лабораторнаяработа15.1. Функциональнаяпробасзадержкойдыхания (пробы Генча и Штанге)

Время, в течение которого человек может задерживать дыхание, преодолевая желание вдохнуть, индивидуально. Оно зависит от эффективности внешнего дыхания, системы крови и кровообращения. Поэтому длительность произвольной максимальной задержки дыхания может использоваться в качестве функциональной пробы, отражающей состояние этих систем.

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

Цель работы: определить время задержки дыхания и факторы, влияющие на время задержки дыхания.

Дляработынеобходимы: секундомер. Объектисследования―человек.

Ход работы

Определить время максимальной задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) и на выдохе (проба Генча) на фоне спокойного дыхания. Исследуемый в течение 3−4 мин должен дышать спокойно, затем после спокойного выдоха сделать глубокий вдох или глубокий выдох и задержать дыхание на максимально продолжительное время. Пользуясь секундомером, определить время от момента задержки дыхания до момента его возобновления. В обоих случаях для определения времени максимальной задержки дыхания использовать данные 3 попыток и взять среднее арифметическое.

Определить время максимальной задержки дыхания на вдохе и выдохе на фоне произвольного форсированного дыхания (после искусственной гипервентиляции легких). Для этого исследуемый в течение 1−2 мин дол-

43

жен дышать с наибольшей глубиной (а не частотой), а затем задержать дыхание на максимальном вдохе или на максимальном выдохе. Каждый раз определить величину максимальной задержки дыхания, взяв среднее значение 3 попыток, как и в предыдущей задаче.

Анализполученныхданныхпроизвестисучетомследующихнормативов:

Проба Штанге (после глубокого вдоха): < 39 с ―неудовлетворительно; 40−49 с ―удовлетворительно; > 50 с ―хорошо.

Проба Генча (после глубокого выдоха): < 34 c ―неудовлетворительно; 35−39 с ―удовлетворительно; > 40 с ―хорошо.

Записать полученные данные в протокол.

В выводе сравнить величину максимальной задержки дыхания на выдохе и вдохе при одних и тех же условиях. Также сравнить величину максимальной задержки дыхания, осуществляемой на вдохе, после спокойного и после форсированного дыхания. Объяснить причину наблюдаемых отличий.

Лабораторная работа 15.2. Оценка функционального состояния системыдыханияисердечно-сосудистойсистемыпоиндексуСкибинской

Индекс Скибинской позволяет оценить функциональное состояние по двум системам: системе дыхания и сердечно-сосудистой системе. Он является методом самоконтроля.

Цель работы: оценить функциональное состояние дыхательной и сер- дечно-сосудистой систем по индексу Скибинской.

Для работы необходимы: спирометр, секундомер. Объект исследования ― человек.

Ход работы

Вначале определить пульс и частоту дыхания. Затем с помощью спирометра найти ЖЕЛ путем 2−3 измерений, зафиксировав наибольший результат. После отдыха в течении 5−10 мин измерить частоту дыхания в минуту, сделать глубокий вдох и выдох, затем глубокий вдох и провести задержку дыхания на вдохе 1 раз (измерить в секундах).

Индекс Скибинской рассчитывают по формуле:

ИС = ЖЕЛ(мл) ×длительностьзадержкидыхания,с 100 ×частотапульса, уд/ мин

Результаты оцениваются по таблице 9.

44

Таблица 9. ― Функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем по индексу Скибинской

У тренированных лиц дыхание после его задержки не должно учащаться, поскольку возникший кислородный долг у них погашается за счет углубления дыхания.

Используя полученные данные ЖЕЛ, частоты пульса и времени задержки дыхания по формуле рассчитать ИС и сравнить с данными таблицы. Сделать вывод о функциональном состоянии дыхательной и сердечнососудистой систем.

Лабораторная работа 15.3. Определение физической выносливости у человека путем расчета кардиореспираторного индекса

(в модификации Н.Н.Самко)

Показатели систем кровообращения и дыхания широко используются при тестировании физической выносливости и тренированности человека. Например, используется кардиореспираторный индекс Самко (КРИС), который включает семь параметров и легко может быть проведен в лабораторных условиях.

Цель работы: используя кардиореспираторный индекс определить уровень физической выносливости испытуемого.

Для работы необходимы: ртутный или мембранный сфигмоманометр, фонендоскоп, антисептическое средство, вата, спирометр, секундомер. Объект исследования ― человек.

Ход работы

У испытуемого измерить артериальное давление (систолическое и диастолическое). Затем определить максимальное давление выдоха, для чего испытуемому следует взять в рот резиновую трубку сфигмоманометра и через нее сделать максимальный выдох. При помощи спирометра определить жизненную емкость легких, а с помощью секундомера подсчитать частоту сердечных сокращений за 10 с и время максимальной задержки дыхания. Далее КРИС рассчитать по формуле:

КРИС = ЖЕЛ + МДВ + МЗД +возраст , СД + ДД +ЧСС

где: ЖЕЛ―жизненнаяемкостьлегких(заединицуизмеренияпринимают100 млобъема);

45

МДВ ― максимальное давление выдоха, мм рт. ст.; МЗД ― максимальная задержка дыхания после спокойного вдоха, с; возраст ― количество полных лет; СД ― систолическое давление, в мм рт. ст.;

ДД ― диастолическое давление, мм рт. ст.; ЧСС ― частота сердечных сокращений за 1 мин.

КРИС можно определить на протяжении трех фаз физической деятельности: адинамической, динамической и восстановительной.

Адинамическая фаза соответствует 10-минутному отдыху, динамическая фаза ― дозированной физической нагрузке, величиной порядка 20 кДЖ (30 приседаний), а восстановительная фаза определяется временем, необходимым для возвращения КРИС к исходному уровню.

Обзор многих лабораторных и клинических работ и тестов показал, что у хорошо подготовленных атлетов величина КРИС в адинамической фазе равна от 1.000 и выше, у нетренированных, но практически здоровых людей ― от 0,800 до 0,900, у больных с различными сердечно-сосудистыми и дыхательнымирасстройствамивеличинаКРИСнаходитсявпределах 0,300−0,400.

Измерения КРИС, проведенные во время динамической фазы, показали, что у хорошо тренированных атлетов наблюдается уменьшение величины КРИС до 5% исходной величины. У нетренированных, но практически здоровых людей наблюдается падение величины КРИС на 15−30%, а у больных с различными сердечно-сосудистыми и дыхательными расстройствами ― на 35−65%.

В восстановительной фазе у нетренированных, но практически здоровых людей, восстановление исходных параметров происходит за 1−3 мин, а у больных с сердечно-сосудистыми и дыхательными расстройствами за 10 и более минут.

Рассчитать величины КРИС у испытуемого в адинамической, динамической и восстановительной фазах, сделать вывод об уровне его физической выносливости.

Лабораторнаяработа15.4. Измерениепиковойскоростивыдохавоздуха

Пикфлоуметрия в практике применяется для измерения проходимости дыхательных путей.

Цель работы: ознакомиться с методикой определения пиковой скорости выдоха воздуха у испытуемого.

Для работы необходимы: пикфлоуметр ПФМ, вата, 3% раствор перекиси водорода с добавлением 0,5% моющего раствора или 5% раствор хлорамина. Объект исследования ― человек.

Ход работы

Опустить курсор флоуметра вниз до упора (установить на шкале 0). Продезинфицировав мундштук, присоединить его к пикфлоуметру. Затем

46

испытуемый должен встать и сделав глубокий вдох открытым ртом, плотно обхватить губами мундштук, быстро и сильно выдохнуть воздух. Найти число напротив которого остановился курсор. Повторить опыт несколько раз и найти среднее значение.

Пикфлоуметр необходимо держать одной рукой; не класть пальцы на шкалу пикфлоуметра.

В выводах отметить определенную в опыте пиковую скорость выдоха воздуха у испытуемого.

Лабораторнаяработа15.5. Влияниесурфактантанавентиляциюлегких

(Самостоятельная работа студентов) Виртуальный эксперимент

Цель работы: демонстрация влияния сурфактанта на легочные объемы и вентиляцию легких.

Для работы необходима: компьютерная программа «Inter NICHE», раздел «Дыхательная система».

Ход работы

Открыть в компьютере d:\ Inter NICHE (F) LUPRAFISIM. После появления заставки LuPraFi-Sim, войти в версию на русском или английском языке (для иностранных студентов). Через содержание открыть «Разделы». Открыть раздел «Дыхательная система», выбрать эксперимент «Влияние сурфактанта на вентиляцию легких» и выполнить в соответствии с программой:

1.Нажатием кнопки «Технология» ознакомиться с методикой выполнения виртуального эксперимента.

2.Нажать кнопку «Практическая часть», затем кнопку «Старт» и выполнить запись на экране монитора графического изображения дыхательных движений. Обратить внимание на амплитуду дыхательных движений

ивеличину дыхательного объема.

3.Повторить эксперимент при добавлении сурфактанта. Обратить вниманиенаамплитудудыхательныхдвиженийивеличинудыхательногообъема.

Сделать вывод о влиянии сурфактанта на легочные объемы и вентиляцию легких.

ЗАНЯТИЕ 16. ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ ПО РАЗДЕЛУ «ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ»

Контрольные вопросы

1. Значения дыхания для организма. Последовательность процессов газообмена. Внешнее и внутреннее дыхание. Приспособительные особенности легких для осуществления дыхания.

47

2.Дыхательные движения. Механизм вдоха и выдоха. Типы дыхания, его частота.

3.Давление в плевральной щели, его происхождение, величина и физиологическое значение. Пневмоторакс.

4.Эластическая тяга легких. Сурфактант и его роль в изменении поверхностного натяжения альвеол.

5.Вентиляция легких. Легочные объемы и емкости, их величины. Жизненная емкость легких.

6.Газообмен в легких. Парциальное давление О2 и СО2 во вдыхаемом

,альвеолярном и выдыхаемом воздухе. Напряжение газов в крови. Венти- ляционно-перфузионный коэффициент.

7.Транспорт О2 кровью. Анализ кривой диссоциации оксигемоглобина. Факторы, влияющие на диссоциацию и образование оксигемоглобина, их физиологическое значение. Кислородная емкость крови. Коэффициент использования (утилизации) О2.

8.Связывание и транспорт СО2. Роль карбоангидразы.

9.Регуляция дыхания. Дыхательный центр. Роль газового состава крови в активации дыхательного центра. Рецепторы, участвующие в регуляции дыхания.

10.Особенности дыхания в разных условиях: при пониженном (высотная болезнь) и повышенном (Кессоная болезнь) атмосферном давлении. Первый вдох новорожденного ребенка. Теории.

48

Ф И З И О Л О Г И Я П И Щ Е В А Р Е Н И Я

ЗАНЯТИЕ 17. ПИЩЕВАРЕНИЕ В ПОЛОСТИ РТА И ЖЕЛУДКА

Лабораторная работа 17.1. Переваривание крахмала ферментами слюны человека

(Самостоятельная работа студентов с участием лаборанта)

Химическая обработка пищи начинается в ротовой полости с участием ферментов cлюны: альфа-амилазы, декстриназы и мальтазы (альфагликозидазы). Альфа-амилаза расщепляет крахмал, гликоген до декстринов и мальтозы. Под действием декстриназы декстрины расщепляются до мальтозы, которая под влиянием мальтазы гидролизуется до глюкозы. Оптимальными условиями для действия амилолитических ферментов слюны

является слабощелочная среда и температура 37−38°С.

Цельработы: исследоватьусловиядействияферментовслюнынакрахмал. Для работы необходимы: термостат или водяная баня, антисептическое средство, спиртовка, спички, штатив с пробирками, пипетки, слюна человека, растворы(1% вареного крахмала, 1% сырого крахмала, йода или Люголя, Фелинга, 0,5% НCI), лакмусовая бумага, стеклограф, лед или холодильник, дер-

жатель для пробирок, термометры. Объект исследования ― человек.

Ход работы

Для опыта необходимо около 10 мл слюны. Собирают ее с помощью специальной капсулы Красногорского или методом сплевывания в пробирку через воронку. В каждую из 5 пронумерованных пробирок (таблица 9) внести по 1 мл слюны. В 1-ю пробирку добавить 3 мл 1% раствора крахмального клейстера (вареного крахмала). Слюну 2-й пробирки необходимо нагреть на спиртовке до кипения и после охлаждения добавить 3 мл вареного крахмала. В 3-ю пробирку добавить 0,5% раствора НСI до появления стойкого окрашивания лакмусовой бумаги и 3 мл 1% раствора вареного крахмала, в 4-ю ― 3 мл 1% раствора сырого крахмала. В 5-ю пробирку после ее охлаждения добавить 3 мл раствора вареного крахмала. Пробирки 1, 2, 3, 4 поместить на 30 мин в водяную баню или термостат (37−38°С), пробирку 5 поставить в холодильник или в сосуд со льдом или снегом.

По истечении времени содержимое пробирок следует разделить на две равные части (перед этим необходимо пронумеровать еще столько же пробирок (1а, 2а, 3а и т. д.)) и исследовать наличие в нем крахмала и сахаров. Для этого в пробирки 1−5 добавить по 2−3 капли раствора Люголя. Интенсивное окрашивание в синий цвет свидетельствует о присутствии крахмала. К со-

49

держимому пробирок 1а−5а добавить по несколько капель (5−6) реактива Фелинга, приготовленного непосредственно перед употреблением путем смешивания в равных частях: 1) 5 г NаОН и 17,5 г сегнетовой соли, растворенных в 50 мл воды; 2) 3,5 грамма СuSО.5Н20, растворенного в 50 мл воды.

Таблица 9 ― Результаты влияния различных факторов на ферментативные свойства слюны

Содержимое пробирок нагреть до кипения. При расщеплении крахмала до глюкозы содержимое пробирок окрашивается в оранжево-красный цвет.

Отметить в каких пробирках крахмал расщепился до сахара (полностью или частично), в каких он остался без изменений, как влияют различные факторы на ферментативные свойства слюны.

Лабораторнаяработа17.2. Субстратнаяспецифичностьамилазыслюны

(Самостоятельная работа студентов) Виртуальный эксперимент

Цельработы: демонстрациясубстратнойспецифичностиамилазыслюны. Для работы необходима: компьютерная программа «Inter NICHE»,

раздел «Пищеварительная система».

Ход работы

Открыть в компьютере d:\ Inter NICHE (F) LUPRAFISIM. После появления заставки LuPraFi-Sim, войти в версию на русском или английском языке (для иностранных студентов). Через содержание открыть «Разделы». Открыть раздел «Пищеварительная система», выбрать эксперимент «Субстратная специфичностьамилазыслюны» ивыполнитьвсоответствииспрограммой:

1.Нажатием кнопки «Технология» ознакомиться с методикой выполнения виртуального эксперимента.

2.Нажать кнопку «Практическая часть» и выполнить эксперимент в соответствии с программой:

50