Изучение изменения пульса человека после воздействия нагрузки на организм
Рубежная лабораторная работа № 1
по дисциплине «Биологическая физика»
ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПУЛЬСА ЧЕЛОВЕКА ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАГРУЗКИ НА ОРГАНИЗМ
Цель работы: исследование работы сердечной мышцы путём измерения собственного пульса и выяснения изменения частоты пульса после воздействия определённой нагрузки на организм человека.
Теоретическое введение
Пульс (от лат. pulsus – удар, толчок) толчкообразные колебания стенок артерий, связанные с деятельностью сердца. Частота пульса измеряется в количестве ударов в минуту.
Сердце человека увеличивается с возрастом и под воздействием тренировок, поэтому частота пульса человека изменяется от ~120 уд./мин. (у младенца) до ~80 уд./мин. (у взрослого) и до ~50 уд./мин. (у спортсмена). Это связано с тем, что у тренированных спортсменов в состоянии покоя сердцу для прокачки того же объёма крови требуется меньше сокращений, чем сердцу нетренированного человека. Частота пульса может быть использована для контроля здоровья сердца и уровня физической подготовки вообще. Обычно, чем пульс ниже, - тем лучше, но в случае брадикардии это может быть опасно. Тревожными симптомами при низком пульсе являются слабость или обмороки.
Основной метод исследования пульса – прощупывание артерий. Для пальпации лучевой артерии необходимо свободно обхватить рукой кисть исследуемого человека в области лучезапястного сустава. При этом большой палец следует располагать с локтевой стороны, а указательный, средний и безымянный пальцы – с лучевой, непосредственно на лучевой артерии.
Частота пульса – величина, отражающая число колебаний стенок артерии за единицу времени. В зависимости от частоты различают пульс: умеренной частоты – 60-90 уд./мин.; частый – более 90 уд./мин.; редкий – менее 60 уд./мин.
Объективную характеристику пульса даёт его графическая регистрация. У здорового человека пульсовая волна сравнительно круто поднимается вверх и медленно спадает, при некоторых заболеваниях форма пульсовой волны изменяется. При физической нагрузке, изменении эмоционального состояния человека, а также при некоторых заболеваниях частота пульса увеличивается, т.к. организм человека реагирует увеличением сердечных сокращений на необходимость повышенного кровоснабжения для органов и тканей.
Экспериментальная часть
Обычно частоту пульса считают в течение 6 или 10 секунд и умножают на 10 или 6 соответственно. Но так как частота пульса может быстро меняться, поэтому лучше отсчитывать его целую минуту.
Для решения задачи, поставленной в цели работы, необходимо:
1) измерить собственный пульс в нормальном и напряжённом состояниях;
2) изучить динамику пульса после физической нагрузки вплоть до восстановления нормального состояния.
Для этого:
1. Измеряют с помощью секундомера собственный пульс на лучевой артерии в нормальном состоянии организма в течении 30 секунд и, умножая результат на 2, записывают величину пульса в 1-ую строку и в 1-ый столбец таблицы «До нагрузки».
2. Затем измеряют собственный пульс сразу после 10 приседаний (или 10 отжиманий от стола) также в течение 30 секунд и, умножая результат на 2, записывают величину пульса в 1-ую строку и в 4-ый столбец таблицы «После нагрузки».
3. Затем аналогично измеряют собственный пульс спустя 0,5 минут после записи предыдущего измерения и записывают результат в 1-ую строку и в 7-ой столбец таблицы «Через 0,5 мин».
4. Затем повторяют аналогичные измерения спустя 1; 1,5; 2; 2,5; 3 минуты после записи первого измерения в процессе восстановления пульса и записывают результат в 1-ую строку и в соответствующие столбцы таблицы (в 10-ый, в 13-ый, в 16-ый, в 19-ый и в 22-ой) .
5. После записи последнего измерения в процессе восстановления пульса дают организму отдохнуть в течение 15 минут.
6. Затем повторяют весь цикл измерений, начиная с пункта 1 до пункта 4 настоящих указаний, записывая результаты во 2-ю строку таблицы (через 15 мин) и в соответствующие столбцы (с 1 по 22-ой).
7. Так повторяют весь цикл измерений ещё 3 раза (начиная с пункта 1 до пункта 4 настоящих указаний), записывая результаты каждый раз в таблицу – соответственно, в строки с 3-ей по 5-ую (ещё через 15 мин) и в столбцы (с 1 по 22-ой).
8. В процессе домашней обработки результатов прямых измерений пульса рассчитывают средние значения < Pk > для каждого столбца (1; 4; 7; 10; 13; 16; 19; 22) измерений (записывая их в 6-ю строку соответствующих столбцов), отклонения от среднего ΔPi и квадраты этих отклонений (ΔPi)2. Затем по формуле
с учетом коэффициента Стьюдента 
для 5 измерений и надёжности P = 0,95 рассчитывают погрешность измерения пульса в каждом опыте. Эти значения ΔРk записывают в 7-ю строку таблицы соответствующих столбцов. По этим результатам рассчитывают также относительные погрешности измерений по формуле
и также их записывают в 7-ю строку таблицы соответствующих столбцов.
9. По результатам измерений строят (на миллиметровке) график зависимости частоты пульса от времени с учётом доверительных интервалов, в качестве которых используют значения ΔРk из 7-ой строки таблицы для соответствующих столбцов. По графику определяют время восстановления частоты пульса до нормального значения.
10. По построенному графику и расчетам делают вывод о времени восстановления пульса до нормы.
Литература
1. Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии, Дрофа, 2007.
2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я., Максиня А.Г. Медицинская и биологическая физика, Дрофа, 2010.