Глава 1. История исследования проблемы
Введение
Гипотеза: зависит ли жизненная емкость легких от пола, возраста и физической формы человека?
Здоровье современного школьника постоянно находится под угрозой из-за малой подвижности, неправильного питания, постоянного нахождения в помещениях, а подвижным играм на улице подростки отдают предпочтение компьютерным играм и интернету. У школьников которые мало внимания уделяет спорту, плохо развивается грудная клетка, следовательно лёгкие не полностью расправляются и кровь не насыщается должным количеством кислорода. Это ведёт к нарушению газообмена и ослаблению общего иммунитета организма.
Цель: выявить зависимость жизненной емкости легких от пола, возраста и физической формы.
Задачи:
1. провести анкетирование среди учащихся 7-9 классов
2. проанализировать собранные материалы
3. измерить показатели ЖЁЛ у выбранной группы учащихся
Для выполнения данной работы было проведено измерение Жизненной Ёмкости Лёгких учащихся 7-9 классов с помощью спирометра.
Глава 1. История исследования проблемы
Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом
кислорода и выделение двуокиси углерода Поступление кислорода из атмосферы к клеткам необходимо для биологического окисления органических веществ, в результате которого освобождается энергия, нужная для жизни организма. В процессе биологического окисления образуется двуокись углерода, подлежащая удалению из организма. Прекращение дыхания ведет к гибели прежде всего нервных, а затем и других клеток. Кроме того, дыхание участвует в поддержания постоянства реакции жидкостей и тканей внутренней среди организма, а также температуры тела. Дыхание является неотъемлемым признаком жизни, биологическая сущность которого заключается главным образом в обеспечении окислительных процессов в организме путем обмена газов между организмом и внешней средой. Различают внешнее и внутреннее дыхание. Внешнее дыхание происходит в малом круге кровообращения, где протекаемая с переферии венозная кровь, вступает в газообмен с альвеолярным воздухом, получает от него кислород - артериализируется - и в то же время выделяет углекислоту. Внешнее, или легочное дыхание, является только частью сложного дыхательного процесса в организме и дополняет внутреннее или тканевое дыхание, под которым подразумевается обмен газов между кровью, тканями и органами, причем газообмен здесь происходит в противоположном по сравнению с внешним дыханием, где кислород отдается кровью, а углекислый газ ею воспринимается.
Многочисленными исследованиями установлено, что объективное суждение о состоянии внешнего дыхания у данного лица достигается последовательным определением его основных фактических и должных показателей. Фактически показатели внешнего дыхания определяются по общепринятой методике спирометрического, спирографического, рентгенопневмографического, пневмотахометрического исследования. Их увеличение и снижение отражает отрицательные и положительные изменения в состоянии ведущих систем организма, и в частности, вентиляционного режима легких
Основными показателями, характеризующими функциональное состояние системы дыхания, являются: частота дыхания (Ч.Д.), жизненная емкость легких (жел), дыхательный объем (Д.О.), минутный объем легочном вентиляции, пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе) и пробы Генна (задержка дыхания на выдохе).
Частота дыхательных движений.
В акте дыхания легкие играют пассивную роль. Они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удаление его при выдохе происходит благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, которые играют в акте дыхания активную роль
Сокращения дыхательных мышц могут вызываться произвольно, благодаря импульсам, поступающим из нейронов больших полушарий головного мозга. Однако в обычных условиях жизни дыхательные движения происходят без участия сознания. Они совершаются и в глубоком сне и в других случаях, когда деятельность больших полушариев отсутствует. Частота дыхательных движений у животных, человека неодинакова.
Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. Взрослый человек делает в среднем 16-18 дыхательных движений в минуту, за один вдох при спокойном дыхании вдыхается 500 мл воздуха. Объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох характеризует глубину дыхания. У новорожденных детей частота дыхания в покое 40-60 в минуту. С возрастом частота дыхания постепенно уменьшается. Перед периодом полового созревания частота дыхания девочек становится больше, чем у мальчиков, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни.
В спокойном состоянии взрослый человек делает от 12 до 24 дыхательных движений, в среднем 16-20 дыхательных движения в минуту, лошадь - 10-15, корова - 10-30, свинья - 8-18. При стоянии частота дыхательных движений больше, чем при сидении или лежании. Мышечная работа, эмоции, повышение окружающей температуры и пищеварение учащают и углубляют дыхание. Во время сна дыхание более редкое (приблизительно на 1/5).
Глубина дыхания падает с увеличением его частоты. На частоту и глубину дыхания влияет обмен веществ. При высоком обмене веществ у высокопродуктивных коров частота дыхания 30, а у средне - продуктивных, у которых обмен веществ меньше - 15-20 в минуту. Большая частота дыхательных движении у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию. Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет - 156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет - 300 мл 21, 13. Частота дыхания в условиях покоя сильно зависит от возраста и состояния организма.
Таблица № 1
Возрастные изменения частоты дыхательных движений в покое (средние данные)
| Возраст | Количество (за 1 мин) |
| Новорождённые | |
| 1 год | |
| 5 лет | |
| 10 лет | |
| 15 лет |
Количество воздуха, вдыхаемого в 1 минуту, равен дыхательному объему, умноженному на число дыханий в 1 минуту. Объем легочной вентиляции определяется интенсивностью обмена веществ.
Дыхательный объем. При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Дыхательный объем - количественное выражение глубины дыхания. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма. Измеряется с помощью водного или воздушного спирометра. Когда человек спокойно лежит или сидит, при каждом дыхательном движении обменивается сравнительно небольшая часть находящегося в легких воздуха 300-500 мл, а нередко и еще меньше. Воздух, обмениваемый в этих условиях, принято называть дыхательным. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма.
Объем дыхательного воздуха у детей и подростков (средние данные в мл). Таблица № 2
| Возраст | Объем дыхательного воздуха | ||
| независимо от пола | у мальчиков | у девочек | |
| Новорожденные | - | - | |
| 1 год | - | - | |
| 5 лет | - | - | |
| 10 лет | |||
| 15 лет | |||
| 18 лет |
Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха. Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом, зависит от длины, тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин
Жизненная емкость легких – это максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха. Первое систематическое исследование Ж. е. л. принадлежит английскому ученному А. Гетчинсону. Для быстрого и достаточно точного определения Ж. е. л. он построил свой спирометр, которым почти без изменений пользуются и в настоящее время. При измерении Ж. е. л. испытуемому предлагают вдохнуть максимальное количество воздуха и затем выдохнуть в спирометр все количество воздуха, какое он только способен выдохнуть. При определении делается три пробы и берется максимальная цифра. Гетчинсон обследовал около 3.000 здоровых и больных людей. Он установил, что для данного человека величина Ж. е. л. более или менее постоянна. Она зависит от роста, веса и возраста испытуемого. Некоторые заболевания сильно понижают Ж. е. л. В настоящее время определение Ж. е. л. широко распространено в качестве врачебно-контрольного метода физкультуры с целью определения степени физического развития, а также при клиническом исследовании в качестве функциональной пробы легких.
В последнее время многочисленные исследователи пробовали коррелировать Ж. е. л. с ростом, весом, поверхностью тела, обхватом груди и ростом сидя (рост минус длина ног). Майерс (Myers) приводит таблицы, по которым легко найти стандартные величины для нормальной Ж. е. л. в зависимости от указанных выше величин. При этом он рекомендует в первую очередь находить стандартные величины и отклонения от них для данного испытуемого в зависимости от веса, поверхности тела и роста. Лишь в случае расхождения полученных цифр с определенной у данного человека Ж. е. л. нужно сравнить найденную величину со стандартами, вычисленными для обхвата груди и роста сидя, т. к. эти антропометрические величины хуже коррелируются с жизненной емкостью легких, чем первые три. Отклонения от нормальных стандартов Майерс предлагает обозначать в процентах от нормы для данного человека, принятой за 100. Заключение это вполне подтверждается многочисленными исследованиями русских врачей, работающих по врачебному контролю по физкультуре. Ж. е. л. изменяется сильно с возрастом. Для растущих детей составлены поэтому особые стандартные таблицы, по которым можно с большей или меньшей точностью вычислить наблюдающиеся отклонения от нормы.
Уравнения для расчёта ДЖЕЛ. Таблица № 3
| Возраст | Занимающиеся физкультурой и спортом. | Незанимающиеся. |
| Мужчины 6 лет и старше 4-25 лет До 20 лет7 лет и старше | ДЖЕЛ = (31*рост) + (35*вес)- 3000 ДЖЕЛ = 70*вес ДЖЕЛ = (62*рост) - 6000 | ДЖЕЛ = (31*рост) + (32*вес) - (20*возраст) - 2950 ДЖЕЛ = 63*вес |
| Женщины6 лет и старше 6-25 лет 6-20 лет6 лет и старше | ДЖЕЛ = (25*рост) + (29*вес)- 2200 ДЖЕЛ = 60*вес ДЖЕЛ = (50*рост) - 4550 | ДЖЕЛ = (25*рост) + (26*вес) - (15*возраст) - 2150 ДЖЕЛ = 55*вес |
Для оценки индивидуальной величины ЖЕЛ на практике принято сравнивать ее с так называемой должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ), которую вычисляют по различным эмпирическим формулам.
Жи́зненная ёмкость лёгких до́лжная (ДЖЕЛ) — расчетный показатель для оценки фактической Ж. ё. л., определяемый по данным о возрасте и росте обследуемого с помощью специальных формул.
Так, исходя из показателей роста обследуемого в метрах и его возраста в годах (В), ДЖЕЛ (в литрах) можно рассчитать по следующим формулам: для мужчин ДЖЕЛ = 5,2×рост — 0,029×В — 3,2; для женщин ДЖЕЛ = 4,9×рост — 0,019×В — 3,76; для девочек от 4 до 17 лет при росте от 1 до 1,75 м ДЖЕЛ = 3,75×рост — 3,15; для мальчиков того же возраста при росте до 1,65 м ДЖЕЛ = 4,53×рост — 3,9, а при росте свыше 1,65 м —ДЖЕЛ = 10×рост — 12,85.
Превышение должных значений ЖЕЛ любой степени не является отклонением от нормы, у физически развитых лиц, занимающихся физкультурой и спортом (особенно плаванием, боксом, легкой атлетикой), индивидуальные значения ЖЕЛ иногда превышают ДЖЕЛ на 30% и более. ЖЕЛ считается сниженной, если ее фактическая величина составляет менее 80% ДЖЕЛ.
Снижение жизненной емкости легких чаще всего наблюдается при болезнях органов дыхания и патологических изменениях объема грудной полости; во многих случаях оно является одним из важных патогенетических механизмов развития дыхательной недостаточности.В норме у здоровых лиц ЖЕЛ может быть ниже должной величины на 10—15%, т. е. составлять 90—85% от должной ЖЕЛ оценивается из соотношения:
ЖЕЛ фактическая X 100% / ЖЕЛ должная.
Жизненная ёмкость лёгких у женщин как правило всегда меньше, чем у мужчин. Поэтому для обоих полов составлены отдельные таблицы стандартов. На величину Ж. е. л. очень большое влияние оказывают многие физические упражнения, например гребля и плавание, а также тренировка дыхания. Обычно у людей тяжелого физического труда, атлетов, музыкантов, играющих на духовых инструментах долгое время, певцов при исследовании находят очень большую Ж. е.