Физиология дыхания и основной обмен

Е практическое занятие. Механизмы внешнего дыхания.

Дыхание, его основные этапы. Механизм внешнего дыхания. Биомеханика вдоха и выдоха. Давление в плевральной полости, его изменение в разные фазы дыхательного цикла.

Вопросы программированного контроля по теме занятия.

1. Чему равна частота дыхания в минуту у взрослого человека в состоянии покоя?

2. Какие методы используются для исследования функции внешнего дыхания?

3. Какие мышцы участвуют в осуществлении спокойного и форсированного вдоха и

выдоха?

4. Какие объёмы воздуха содержатся в лёгких после спокойного и форсированного вдоха

и выдоха?

5. Какой величине соответствуют (в среднем) жизненная ёмкость лёгких, дыхательный

объём, резервные объёмы вдоха и выдоха, функциональная остаточная ёмкость,

остаточный объём, объёмы лёгочной и альвеолярной вентиляции?

6. Какой объём занимает мёртвое пространство?

7. Каким величинам соответствует минутная вентиляция лёгких в покое, при физической

нагрузке?

8. Какой величины достигает внутриплевральное давление при спокойном и

форсированном вдохе и выдохе?

9. Как меняется дыхание при повышении температуры?

10. Как меняется аэродинамическое сопротивление в воздухоносных путях во время вдоха

и выдоха?

11. Какой процентный состав (кислород, двуокись углерода) газов во вдыхаемом воздухе,

в выдыхаемом воздухе, в альвеолах?

12. Чему равно парциальное давление кислорода и двуокиси углерода в альвеолярной

газовой среде?

13. Чему равно напряжение кислорода, двуокиси углерода в венозной крови?

14. Какой объём двуокиси углерода можно выделить из венозной крови?

15. Каким состояниям соответствуют термины нормовентиляция, гиповентиляция,

гипервентиляция?

Практические работы.

Опыт с задержкой дыхания.

ЦЕЛЬ: выяснить роль гипервентиляции и мышечной нагрузки на длительность задержки дыхания.

Ход работы: испытуемый делает максимальный вдох и на высоте вдоха задерживает дыхание максимально долго, зажав нос, жестом сигнализирует экспериментатору момент первого появления желания сделать выдох. Экспериментатор регистрирует этот момент, а также момент окончания задержки дыхания. Полученные результаты заносятся в протокол. Через 5 мин. испытуемый проводит гипервентиляцию (10 глубоких вдохов и выдохов) и снова задерживает дыхание. Так же, как и в первый раз регистрируются те же моменты и заносятся в протокол. Через 5 мин. испытуемый совершает физическую работу (20 приседаний за 30 сек.) и вновь определяется время задержки дыхания. Результаты работы заносят в протокол. Сравнить величины времени в 3 исследованиях (в покое, после гипервентиляции, после мышечной работы), сделать выводы.

	Время задержки дыхания, с
В покое
После гипервентиляции
После 20-ти приседаний

Вывод:

Работа на комплексе BIOPAC.

РЕСПИРАТОРНЫЙ ЦИКЛ

Частота, относительная глубина и регуляция дыхания

Основные понятия:

Эйпноэ – нормальное спокойное дыхание, средняя частота составляет 12-14 циклов в минуту.

Гипервентиляция – частота и глубина дыхания увеличиваются до такого уровня, что лёгкие выводят двуокись углерода из организма быстрее, чем она продуцируется. Ионы водорода удаляются из жидких сред организма, уровень рН возрастает. Это понижает вентиляцию до тех пор, пока не восстановится нормальный уровень содержания двуокиси углерода и ионов водорода. Временная приостановка дыхания после произвольной гипервентиляции называется апноэ.

Гиповентиляция – возникает при неглубоком и/или редком дыхании, когда лёгкие не могут выводить двуокись углерода так быстро, как она образуется. В жидких средах организма усиливается продуцирование угольной кислоты, понижается рН. Это приводит к усилению дыхания до тех пор, пока уровень содержания двуокиси углерода и рН не достигнут нормы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Зарегистрировать вентиляцию и температурные изменения потока воздуха при различных паттернах дыхания.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, датчик дыхательного усилия, датчик температуры, односторонняя медицинская клейкая лента.

ХОД РАБОТЫ:

физиология дыхания и основной обмен - student2.ru

Включение и калибровка.

Включите компьютер. Подключите датчик дыхательного усилия к каналу 1 (СН 1), а датчик температуры к каналу 2 (СН 2). Включите блок BIOPAC. Закрепите датчик дыхательного усилия и датчик температуры на испытуемом.

Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок “L08-Resp-1”.

Калибровка.

Испытуемый должен сидеть в расслабленном состоянии, нормально дыша. Нажмите Calibrate. Подождите 2 секунды, затем 1 цикл глубокого дыхания, затем снова нормальное дыхание. Дождитесь окончания процедуры Калибровки (продлится 8 секунд). Оба канала регистрации должны отражать некоторые колебания. При несоответствии нажмите Redo Calibration (Повторить Калибровку).

Регистрация данных.

Приготовьтесь к регистрации и попросите Испытуемого сесть и расслабиться.

Сегмент 1. Испытуемый должен сидеть в кресле и дышать нормально. Нажмите Record (Запись). Записывайте в течение 15 секунд. Нажмите на Suspend (Приостановить). Если были сбои регистрации, нажмите на Redo (Повторно выполнить).

Сегмент 2. Гипервентиляция. Нажмите Resume (Возобновить). Испытуемый должен дышать через рот учащённо и глубоко 30 секунд. Затем вновь дышать через нос до тех пор, пока не установится нормальный паттерн дыхания. Нажмите на Suspend (Приостановить).

Сегмент 3. Гиповентиляция. Нажмите Resume (Возобновить). Испытуемый должен дышать через рот неглубоко и медленно 30 секунд. Затем вновь дышать через нос до тех пор, пока не установится нормальный паттерн дыхания. Нажмите на Suspend (Приостановить).

Сегмент 4. Кашель, потом чтение вслух. Нажмите Resume (Возобновить). Испытуемый должен кашлянуть один раз, затем читать вслух на протяжении 60 секунд. Нажмите на Suspend (Приостановить).

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. Обозначение номеров каналов (СН): канал СН 2 отображает поток воздуха; канал СН 40 – дыхание. Установите каналы вычислений следующим образом: СН 40 – ΔТ (время от начала и до конца выделенного участка); СН 40 – ВРМ (частота); СН 40 – р-р (разница между максимальным и минимальным значениями); СН 2 – р-р. Увеличьте масштаб небольшой части данных Сегмента 1 (чтобы было легко измерять интервалы между пиками).

С помощью I-образного курсора выделите участки вдоха, выдоха для 3-х циклов Сегмента 1. Повторите измерения для данных остальных 3-х сегментов. Выделите по три независимых цикла в каждом из четырёх сегментов данных и определите амплитуду дыхания для каждого. Выделите интервал между максимальным вдохом и наибольшим перепадом температур в каждом сегменте данных.

ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

Дата:

Имя испытуемого - Возраст-

Рост - Вес - Пол: Муж. / Жен.

Эйпноэ (Нормальное дыхание)

Показатель	Цикл 1	Цикл 2	Цикл 3	Средняя
Продолжительность вдоха (ΔТ)
Продолжительность выдоха (ΔТ)
Общая продолжительность (ΔТ)
Частота дыхания (ВРМ)

Сравнение интенсивности вентиляции.

ΔТ – продолжительность цикла, ВРМ – частота дыхания.

	Гипервентиляция	Гиповентиляция	Кашель	Чтение вслух
Измерение	ΔТ	ВРМ	ΔТ	ВРМ	ΔТ	ВРМ	ΔТ	ВРМ
Цикл 1
Цикл 2
Цикл 3
Средняя

Сравнительная глубина дыхания.

р-р [CH 40]

Глубина	Цикл 1	Цикл 2	Цикл 3	Средняя
Эйпноэ
Гипервентиляция
Гиповентиляция
Кашель

Связь глубины дыхания и перепада температур.

Измерение	Эйпноэ	Гипер-вентиляция	Гипо- вентиляция
Наибольший перепад температур (СН 2 р-р)
ΔТ между max вдохом и наибольшим перепадом температур