Тема: Физиология дыхания Занятие № 1

Тема: Внешнее дыхание. Транспорт газов кровью

1.Количество учебных часов: по плану

2.Актуальность темы:

Дыхание- это совокупность процессов, обеспечивающих обмен газов между организмом и окружающей средой. Поступление в организм кислорода, который используется для окисления органических веществ в клетках и удаление из организма углекислого газа (конечного продукта окисления) осуществляется системой внешнего дыхания. Знание структуры и механизмов деятельности системы внешнего дыхания необходимо врачам любого профиля.

3.Цель занятия:

Студенты должны знать:

1.Строение, функции и значение системы внешнего дыхания для организма.

2.Этапы дыхания.

3.Механизм вдоха и выдоха.

4.Легочные объемы, давление в плевральной полости и методы их определения.

5.Газообмен в капиллярах МКК и БКК.

6.Транспорт газов кровью.

Студенты должны уметь:

1.Определять с помощью спирометра, спирографа и пневмотахометра показатели внешнего дыхания.

2.Нарисовать спирограмму.

3.Рассчитать по спирограмме ЖЕЛ и составляющие ее

объемы.

4.Рассчитать минутный объем дыхания.

5.Вычислить величину должной ЖЕЛ и сопоставить с результатом измерения ЖЕЛ.

6.Вычислять индекс Тиффно.

4.Вопросы для самоподготовки:

1.Дыхание, его значение для организма. Этапы дыхания.

2.Значение воздухоносных путей в процессе дыхания.

3.Механизм вдоха и выдоха. Давление в плевральной полости.

4.ЖЕЛ и составляющие ее объемы ,методы определения.

5.Общая емкость легких, функциональная остаточная емкость, емкость вдоха.

6.Минутный объем дыхания. Методы определения.

7 .Состав атмосферного, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.

Парциальное давление газов.

8.Газообмен в легких и тканях, напряжение газов в артериальной венозной крови и в тканях.

9.Транспорт газов кровью. Кислородная емкость крови.

10.Кривая диссоциации оксигемоглобина.

11.Возрастные особенности внешнего дыхания у детей. ( Пед./фак.)

12.Адаптивные изменения внешнего дыхания при повышенном и пониженном атмосферном давлении и работах в экстремальных условиях. ( С.-Г.)

5.Информационно-дидактический блок. Аннотация и методика проведения лабораторных работ.

Работа 1. Спирометрия.

Спирометрия - определение жизненной емкости легких и составляющих её объёмов.

Максимальный объём воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха, называется жизненной ёмкостью лёгких (ЖЕЛ) и составляет 3500-5500 мл. Она слагается из дыхательного, резервного объёма вдоха и резервного объёма выдоха.

Дыхательный - объём вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при спокойном дыхании (350-500 мл.).

Резервный объём вдоха - максимальный объём воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха, составляет в среднем 1500-2000 мл.

Резервный объём выдоха - максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха (1000-1500 мл.).

Объём воздуха, находящийся в лёгких после максимального выдоха называется остаточным объёмом (1000-1500 мл.)

Максимальное количество воздуха, которое может находиться в лёгких после глубокого вдоха, складывается из ЖЕЛ и остаточного объёма и составляет общую ёмкость лёгких (ОЕЛ - 4500-6500 мл.). Объём воздуха, вдыхаемого человеком при максимальном вдохе, составляет ёмкость вдоха. Она складывается из дыхательного резервного объёма вдоха.

Объём воздуха, находящийся в лёгких после спокойного выдоха называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЕ). Она равна сумме остаточного и резервного объёма выдоха (2000-3000 мл.).

Необходимо: Волюмоспирометр или сухой спирометр, съёмные мундштуки, раствор КМnО4 ,спирт, вата.

А. Определение ЖЕЛ сухим спирометром.

Сухой спирометр представляет собой воздушную турбинку, состоящую из крыльчатки, редуктора, корпуса крышки. В турбинку через мундштук поступает поток воздуха из легких исследуемого человека.

П од давлением воздушной струи крыльчатка вращается, и её движение через редуктор передается на стрелку, которая показывает объем выдыхаемого воздуха. Шкала прибора с делениями от 0 до 6,5л закреплена в крышке и вместе с ней поворачивается на корпусе прибора.

Чтобы определить дыхательный объем, стрелку спирометра приводят в нулевое положение, а затем после спокойного вдоха делают спокойный выдох в спирометр. Отмечают по шкале объем. Для определения резервного объёма выдоха после спокойного вдоха совершают глубокий выдох в спирометр, стрелка которого находится в нулевом положении.

Из показаний шкалы отнимают величину дыхательного объема.

Исходя из этих трех определений, можно вычислить резервный объем вдоха. Для этого необходимо сложить величину резервного объема выдоха и дыхательного объема и эту сумму отнять от величины ЖЕЛ.

Рисунок 1. Сухой спирометр

Б. Определение ЖЕЛ волюмоспирометром.

Волюмоспирометр водяной предназначен для измерения объёма выдыхаемого воздуха, а значит и ЖЕЛ..

Прибор состоит из корпуса, который одновременно является ёмкостью для воды, объёмного преобразователя и системы трубок. Спереди к корпусу крепится прозрачное стекло со шкалой с двумя диапазонами измерений от 0 до 8 л. и от 0 до 4 л. Внутри корпуса на двух цапфах установлен объёмный преобразователь. На переднюю цапфу свободно посажена стрелка, которая приводится во вращение поворотом преобразователя.

Справа корпуса расположены 2 трубы для подачи воздуха в преобразователь. Трубы с помощью рукава и патрубка соединены со шлангом и мундштуком. При подготовке к работе в корпус прибора наливают воду до нижнего края шкалы. Устанавливают объёмный преобразователь и стрелку - на нулевую отметку.

Проведение работы: На нос испытуемого накладывают зажим. Мундштук протирают спиртом (между определениями он опускается в раствор марганцевокислого калия). Испытуемый делает глубокий вдох, затем выдох в волюмоспирометр. Под давлением воздуха объемный преобразователь поворачивается вокруг горизонтальной оси, и его водило вращает стрелку, которая показывает объем выдыхаемого воздуха (ЖЕЛ). Показания снимаются по наружной шкале спирометра. При эксплуатации прибора в диапазоне измерений от 1 до 4 л шланг с мундштуком надевается на одну из труб, и выдыхаемый воздух поступает только в одну из камер объемного преобразователя.

Определение легочных объемов с помощью волюмоспирометра производится аналогичным способом. Перед каждым определением стрелка совмещается с нулевой отметкой шкалы. Необходимо тщательно следить за сменой и дезинфекцией мундштуков.

Работа 2. Вычисление должной жизненной ёмкости лёгких.

Жизненная ёмкость лёгких зависит от пола, возраста, роста, веса тела, а также от положения тела в пространстве. У детей 5-6 лет ЖЕЛ равна 1150мл. В14-16 лет она увеличивается до 3200мл. Жизненная ёмкость снижается при различных заболеваниях легких, сопровождающихся снижением эластической растяжимости стенки альвеол. Для правильной оценки результатов необходимо определить отношение фактической ЖЕЛ к должной. Для вычисления должной жизненной ёмкости лёгких предложены различные формулы с учётом возраста, роста и пола или площади поверхности тела.

Для мужчин ДЖЕЛ (мл) = (27.63-0.112* возраст)* рост (см)

Для женщин ДЖЕЛ (мл) =(21.78-0.101* возраст)* рост (см)

ДЖЕЛ в мл. может быть вычислена по данным роста.

При этом ЖЕЛ равна первым четырём цифрам четвертой степени роста (в см.).

У взрослого человека ЖЕЛ составляет не менее 80% должной. Обычно величина фактической ЖЕЛ колеблется в пределах 20% к должной ЖЕЛ.

Работа 3. Спирография.

Спирограф - предназначен для регистрации дыхательных объемов, составляющих ЖЕЛ, и минутного объема дыхания.

Необходимо: Спирограф или оксиспирограф, сменные стерильные загубники.

Прибор имеет замкнутую систему дыхания, состоящую из резинового сильфона, сухого поглотителя углекислого газа и клапанной коробки. Уравновешенный сильфон реагирует на изменения объема воздуха (кислорода) при переходе его из прибора в легкие и обратно. Выдыхаемый воздух направляется через поглотитель углекислого газа обратно в сильфон. В результате объем газовой системы уменьшается и крышка сильфона перемещается вниз. При изменении объема сильфона на 1 л крышка перемещается на 25 мм.

Все колебания крышки сильфона передаются перу лентопротяжного механизма. Лентопротяжный механизм перемещает диаграммную рулонную бумагу. Имеется две скорости движения бумаги 50 мм /мин и 600мм ./мин, переключение которых производится тумблером, выведенном на крышку прибора. Прибор может быть использован и для определения обмена энергии.

Рисунок 2 Спирограф

1 - спирометры,

2 - Писчики,

3-отметчик времени,

4-соединительные шланги,

5 - загубник

Проведение работы. Испытуемый герметично присоединяется к дыхательной системе с помощью загубника. На нос накладывается зажим. "Кран пациента" на высоте выдоха поворачивается на 180 градусов в положение, сообщающее пациента с замкнутой системой прибора и на бумаге записываются дыхательные движения при спокойном дыхании. Для записи резервного объема вдоха просят испытуемого сделать глубокий вдох после спокойного выдоха. Резервный объем выдоха записывают при глубоком выдохе после спокойного вдоха. Жизненную ёмкость легких записывают, делая глубокий выдох после глубокого вдоха.

Жизненная ёмкость лёгких и составляющие её объёмы определяются замером амплитуды соответствующих зубцов спирограммы и умножением их на 40 (каждые 5 мм соответствуют изменению объёма на 200 мл.)

Частота дыхания определяется подсчётом числа дыхательных движений за 1 минуту.

Рисунок 3 Спирограмма

Работа 4. Определение минутного объема дыхания.

Минутный объём дыхания (МОД) - количество вентилируемого в легких воздуха в минуту. МОД может быть измерен путем сбора выдыхаемого воздуха в мешок Дугласа с последующим пропусканием его через газосчетчик или сухой спирометр, также по спирограмме.

Необходимо: спирограф, сухой спирометр.

Проведение работы. Определяется сумма дыхательных объемов в 1 минуту (число дыхания в минуту умножается на дыхательный объем). Минутный объем дыхания определяется на 3-4 минуте спирографии, когда заканчивается период адаптации.

Рекомендуется вычислить сумму дыхательных объемов в течение 3-5 минут записи и определить среднюю величину МОД. В покое минутный объем дыхания колеблется в пределах 5.0-10 л и резко увеличивается при физических нагрузках.

Работа 6 . Спирограф СПО1М

. Спирограф СПО1М представляет собой модернизированный спирометр в комплексе с принтером.

Спирограф предназначен для измерения и регистрации показателей внешнего дыхания при проведении функциональных тестов спокойного и форсированного выдоха и обеспечивает измерение и вычисление 15 параметров внешнего дыхания. Прибор состоит: 1) преобразователь, 2) электронный блок, 3) источник питания и 4) сменные мундштуки.

На лицевой поверхности прибора расположен индикатор, клавиатура и выключатель питания.

Работа спирографа основана на преобразовании потока выдыхаемого воздуха в электрические импульсы, которые обрабатываются в микро ЭВМ.

Проведение работы. Включить прибор. На экране появляется "меню".

Передвижением клавиши "стрелка вверх", "стрелка вниз" выбрать в меню "режим работы" нажать клавишу "ИСП", затем в «меню» выбрать пункт "измерение", нажать клавишу "ИСП". На экране появится меню ввода данных обследуемого, заполнить их, нажать клавишу "ИСП". Появится надпись "спокойный выдох". Испытуемый делает максимально глубокий вдох, нажимает на клавишу "ИСП". На экране появится надпись "выдыхайте". Испытуемый спокойно выдыхает не более 10 секунд. Затем на экране появляется надпись "форсированный выдох". Испытуемый делает максимально глубокий вдох, нажимает на клавишу "ИСП", появляется надпись "выдыхайте", испытуемый делает форсированный выдох. На экране появляется надпись "расчет показателей" и затем меню "результаты". При помощи клавиши "ИСП" просматриваются результаты и заключение. Нажать на клавишу "Вых" появится меню результатов. Выбрать нужный пункт и нажать клавишу "ИСП".

Рекомендации к оформлению. Записать в тетрадь полученные результаты.

Работа 7. Определение объёма форсированного выдоха (ОФВ).

ОФВ - это объем воздуха выдыхаемого форсированно в течение 1 секунды от начала отсчета. Обычно используют значение этого объема, выраженное в процентах от ЖЕЛ (индекс Тиффно), до 50 лет он равняется 70-80% с возрастом снижается до 65-70%, снижается и при заболеваниях дыхательных путей.

Проведение работы: Испытуемый берет в рот загубник спирографа, на нос накладывают зажим. Скорость записи устанавливается на 600 мм/мин. Делает максимальный вдох, затем на короткое время задерживает дыхание и после этого совершает как можно более глубокий и быстрый выдох. При этом записывают спирограмму, по которой определяют объем воздуха выдохнутого за 1 секунду, выражая его в процентах от ЖЕЛ

Рисунок 4. Изменение относительного объема форсированного выдоха.

Индекс Тиффно вычисляют по формуле:

ЖЕЛ - 100%

ОФВ - X

Рекомендации к оформлению работы:

Определить по спирограмме ОФВ, ЖЕЛ и вычислить индекс Тиффно

Работа 8. Пневмотахометрия

Пневмотахометр - диагностический прибор, предназначенный для измерения скорости воздушного потока (мощности) вдоха и выдоха. Прибор состоит из датчика и измерительного блока. Датчик представляет собой трубку с диафрагмой. При прохождении воздуха через трубку создается перепад давления до и после диафрагмы. Этот перепад давления измеряется манометрам, установленными в измерительном блоке. Мощность вдоха и выдоха измеряется отдельно путем переключения крана на панели прибора. Используются датчики - трубки 2-х видов с диафрагмой 10 мм для лиц с ослабленным дыханием и 20мм - для здоровых. Если используют трубку с диафрагмой 10 мм, то результат читают по внешней шкале прибора, если с диафрагмой 20 мм, то по внутренней.

Необходимо: пневмотахометр, сменные стерильные мундштуки, спирт, вата.

Проведение работы. Испытуемый садится на стул, ставит кран в положение "вдох", дезинфицирует мундштук, берет его в рот и делает предельно глубокий вдох через рот. По шкале определяют мощность вдоха (в л /сек). Переводят кран в положение "выдох" и таким же образом определяют мощность выдоха.

У здорового человека мощность выдоха в среднем равна у мужчин 5-8 л/сек, у женщин 4-6 л/сек (ЖЕЛ*1,2)

Рис. 5. Пневмотахометр

1-дыхательная трубка

2-переключатель

3-шкала

Мощность вдоха несколько меньше. При нарушениях проходимости бронхов, хронических заболеваниях легких мощность выдоха понижается.

Рекомендации к оформлению. Зарисовать пневмотахометр и записать результаты измерения.