Файл: Практикум по нормальной физиологии для студентов ii курса лечебного и педиатрического факультетов.pdf

68
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) – объем воздуха, содержащийся в легких после спокойного выдоха. ФОЕ = РОвыд + ОО.
Минутный объем дыхания (МОД) – это количество вдыхаемого (или выдыхаемого) воздуха за 1 минуту.
Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – объем воздуха, прошедшего через легкие при максимальной частоте и глубине дыхания.
Резерв дыхания (РД) – характеризует функциональные возможности аппарата внешнего дыхания (насколько может возрасти вентиляция легких). РД
= МВЛ – МОД
Альвеолярная вентиляция (АВ) – объем воздуха, поступивший в альвеолы.
АВ = ЧД х (ДО – ОМП), где ОМП – объем мертвого пространства.
Вентиляция мертвого пространства (ВМП). ВМП = МОД – АВ

69
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:
Работа 1.Механизм дыхания. Объѐмы и ѐмкости лѐгких. Влияние радиуса просвета дыхательных путей на лѐгочную вентиляцию
Работа 2.Влияние давления в плевральной полости на вентиляцию лѐгких
Работа 3.Влияние сурфактанта на вентиляцию лѐгких
Работа 4. Определение ДЖЕЛ.
Работа 5. Спирометрия: определение величины жизненной емкости легких и ее составных частей.
Работа 6. Пневмотахометрия.
Работа 7. Пневмография.
Работа 8. Спирография.
МЕХАНИЗМ ДЫХАНИЯ. ОБЪЁМЫ И ЁМКОСТИ ЛЁГКИХ.
ВЛИЯНИЕ РАДИУСА ПРОСВЕТА ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ НА
ЛЁГОЧНУЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
При осуществлении дыхательных движений происходит газообмен между лѐгкими и внешней средой. Тот объѐм воздуха, который при этом поступает в лѐгкие и выходит из них, образует лѐгочные объѐмы. Эти лѐгочные объѐмы в свою очередь функционально сгруппированы в лѐгочные ѐмкости.
Цель работы:
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии кровеносных сосудов «LuPraFi-Sim», испытуемый, тонометр.
Ход работы:
ЖЕЛ=75% от ОЕЛ
ФОЕ=50% от ОЕЛ
ЕВд-50% от ОЕЛ
Лѐгочные
ѐмкости (мл)
Радиус
Исходное значение 5 мм
4 мм
3 мм
ДО вдоха
ДО выдоха
РО вдоха
РО выдоха
ЖЕЛ
ЕВд
ФОЕ
ОЕЛ
Вывод:

70
ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ
НА ВЕНТИЛЯЦИЮ ЛЁГКИХ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Во время вдоха вследствие увеличения объема грудной полости отрицательно давление в плевральной полости возрастает, а во время выдоха отрицательное давление в плевральной полости снижается, и оно всегда остается ниже атмосферного, за исключением случаев, когда имеет место внезапный и форсированный выдох (кашель, чихание) – тогда внутриплевральное давление становится выше атмосферного.
Если в результате патологического процесса или травмы в плевральную полость попадает воздух (пневмоторакс) или жидкость (гидроторакс), то легкие спадаются и теряют способность точно следовать движениям грудной клетки в процессе дыхательных движений.
Цель: Выявить роль внутриплеврального давления в обеспечении дыхательных движений легких и легочной вентиляции.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии кровеносных сосудов «LuPraFi-Sim», испытуемый, тонометр.
Ход работы:
Получают графическое изображение дыхательных движений (пневмограмм до после появлении отверстия, открывающего доступ воздуха в плевральную полость
(осуществления пневмоторакса).
Технология:
1. Нажмите кнопку «СТАРТ» на приборе для опыта;
2. Внимательно наблюдайте за тем, как проходят дыхательные движения, и за записывающейся пневмограммой;
3. Нажмите кнопку «ОТКРЫТЬ КЛАПАН», пока легкие двигаются, и пишется пневмограмма;
4. Заметьте, как спадают легкие, и как вследствие этого изменяется пневмограмма.
Результаты работы:
Вывод:
ВЛИЯНИЕ СУРФАКТАНТА НА ВЕНТИЛЯЦИЮ ЛЁГКИХ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: Выявить эффект, оказываемый сурфактантом на легочные объемы и на вентиляцию легких.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии кровеносных сосудов «LuPraFi-Sim», испытуемый, тонометр.
Ход работы: Записать пневмограммы до и после введения сурфактанта внутрь легких.
Результаты работы:

71
Вывод:
ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ДОЛЖНОЙ ЖИЗНЕННОЙ
ЁМКОСТИ ЛЕГКИХ (ДЖЕЛ)
Должная жизненная ѐмкость легких рассчитывается для оценки результатов, полученных методом спирометрии. Методов вычисления величины ДЖЕЛ много.
Наиболее часто используется формула Болдуина-Курнака-Ричардсона.
Цель работы:
Ход работы: Для вычисления необходимы данные возраста (В) в годах и роста
(Р) в см. Другие цифровые данные в формуле – коэффициенты ДЖЕЛ:
ДЖЕЛ у мужчин = (27,63 – 0,112•В)•Р или ДЖЕЛ=25•Р
ДЖЕЛ у женщин = (21,78 – 0,101•В)•Р или ДЖЕЛ=20•Р
В норме отклонение ЖЕЛ от ДЖЕЛ не должно превышать 20%.
Результаты работы:
СПИРОМЕТРИЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ЖИЗНЕННОЙ
ЕМКОСТИ ЛЕГКИХ И ЕЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
Спирометрия – метод определения жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и составляющих ее объемов. ЖЕЛ – это наибольший объем воздуха, который человек способен выдохнуть при максимальном выдохе, после максимального вдоха. ЖЕЛ =
ДО + РО
ВД
+ РО
ВЫД
, где ДО – дыхательный объем, количество воздуха вдыхаемого или выдыхаемого при спокойном дыхании (0,5 л). РО
ВД
– резервный объем вдоха, количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха (2-2,5 л). РО
ВЫД
– резервный объем выдоха, количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха (1,5 л).
Цель работы:
Оснащение: сухой спирометр, мундштук, спирт, вата, носовой зажим.
Ход работы: мундштук спирометра обрабатывают спиртом. Стрелку спирометра устанавливают на 0. Исследования проводят в положении стоя.
Определение жизненной ѐмкости легких. Испытуемый после максимального вдоха делает максимально глубокий выдох в спирометр. Носовое дыхание исключают, используя зажим для носа. Повторяют измерения трижды и вычисляют среднее значение данного параметра. Показатели внесите в таблицу. После определения жизненной емкости легких сравните ее значение с должной величиной, определенной по приведенной номограмме, учитывая пол, возраст и рост.
Отклонения на ±15% от ДЖЕЛ считаются нормой.
Определение дыхательного воздуха (ДО). Стрелку спирометра приводят в нулевое положение. Испытуемый, взяв мундштук в рот, старается дышать спокойно, причем вдох производит через нос, выдох через рот в спирометр.

72
Определение резервного объема выдоха (РО
выд
.). Спирометр ставят в нулевое положение. Испытуемый сделав несколько дыхательных движений, после обычного очередного выдоха задерживает на несколько секунд дыхание, берет в рот мундштук и делает максимально возможный глубокий выдох в спирометр. Объем выдохнутого в спирометр воздуха и есть резервный воздух.
Резервный объем вдоха (РО
ВД
.) определяется как разность между ЖЕЛ, РО
ВЫД
И ДО, так как прибор работает только на выдох.
Результаты работы:
ДО
РО
ВЫД
РО
ВД
ЖЕЛ
1
ЖЕЛ
2
ЖЕЛ
3
ЖЕЛ
ср
ДЖЕЛ
% отклонения от ДЖЕЛ
Вывод:
ПНЕВМОТАХОМЕТРИЯ
Пневмотахометрия – метод для определения максимальной скорости движения воздуха при форсированном вдохе или выдохе (л/c). Принцип действия пневмотахометра:при вдохе и выдохе в измерительную трубку перед ее диафрагмой и после нее образуются статические давления, которые передаются в манометрическую коробку и в герметичный корпус манометра.
Цель работы:
Оснащение: пневмотахометр, спирт, вата.
Ход работы: обрабатывают мундштуки прибора ватой, смоченной спиртом.
Исследования проводят в положении стоя. Поворачивают к себе конец трубки с надписью «вдох». Помещают мундштук в рот, плотно зажимают губы вокруг него и делают предельно быстрый и глубокий вдох. Снимают показания по шкале прибора.
Для определения скорости движения воздуха при форсированном выдохе поворачивают к себе конец трубки с надписью «выдох». Делают предельно быстрый и глубокий выдох. Регистрируют показания прибора.
Результаты работы:
Вывод:

73
ПНЕВМОГРАФИЯ
Метод регистрации экскурсии (дыхательных движений) грудной клетки.
Цель работы: ознакомление с методикой пневмографии и анализ пневмограмм, записанных при различных физиологических состояниях.
Ход работы: испытуемому на грудную клетку надевают манжету в зависимости от типа дыхания и нагнетают в нее воздух
1. Спокойное дыхание (нормальное дыхание - эйпноэ).
2. Глубокое дыхание (испытуемый произвольно делает несколько глубоких вдохов).
3. Дыхание после физической нагрузки.
Для этого испытуемого просят, не снимая пневмографа, сделать 10-12 приседаний. При этом, чтобы в результате резких толчков воздуха не разорвалась покрышка капсулы Марея, зажимом Пеана пережимают резиновую трубочку, соединяющую пневмограф с капсулой. Тотчас после окончания приседаний зажим снимают и записывают дыхательные движения.
4. Дыхание во время декламации, разговорной речи, смеха.
5. Дыхание при кашле.
6. Одышку
(диспноэ), вызванную задержкой дыхания.
Для этого задержать дыхание на выдохе максимально долго, после чего произойдет рефлекторно возобновление и учащение дыхательных движений.
Изменения дыхания при уменьшении СО
2
в альвеолярном воздухе и крови, что достигается гипервентиляцией легких. Испытуемый делает глубокие и частые дыхания до легкого головокружения, после чего наступает естественная задержка дыхания (апноэ)
Выводы:

74
Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ»
дата
Занятие № 2: Транспорт газов кровью. Функциональная система
транспорта кислорода. Регуляция дыхания.
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить механизмы транспорта газов кровью; уметь применять полученные знания для оценки газотранспортной функции крови. Изучить механизмы регуляции дыхания; уметь применять полученные знания для анализа изменений дыхания при различных состояниях организма.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:
1. Постоянство состава альвеолярного воздуха – необходимое условие для нормального газообмена на уровне аэрогематического барьера. Уравнение Фика для диффузии газов и его анализ.
2. Оксигенация крови в легких и факторы, ее определяющие: рO
2
, вид, количество и свойства гемоглобина. Кислородная емкость крови.
3. Сродство крови к кислороду. Кривая диссоциации оксигемоглобина и факторы, определяющие ее ход: pH, рCO
2
, рCO, 2,3-ДФГ, температура, ионы и др.
4. Деоксигенация крови и условия, ее определяющие: капилляро-тканевой градиент рO
2
, время деоксигенации, сродство гемоглобина к кислороду.
5. Роль плазмы и эритроцитов в транспорте углекислого газа. Значение карбоангидразы.
6. Газообмен между кровью и тканями. Значение миоглобина в регуляции кислородного режима мышц.
7. Особенности транспорта газов кровью у плода и детей (для пед. факультета), людей пожилого и старческого возраста (для леч. факультета).
8. Общая характеристика дыхания, как единства функционирования функциональной системы поддержания постоянства альвеолярного воздуха (ФСППАВ) и функциональной системы транспорта кислорода (ФСТК).
9. Система транспорта кислорода, как единство функционирования кардиоваскулярного аппарата и крови. Полезные приспособительные результаты и цель ее функционирования.
10. Понятие о системной и регионарной кислородной емкости крови (СКЕ и РКЕ). Факторы, обеспечивающие оптимальную СКЕ и РКЕ: минутный объем крови, градиент гидростатического давления (

Р), кислородная емкость крови (КЕК), сродство крови к кислороду (СКК), роль оксида азота.
11. Дыхательный центр, его структура. Автоматия дыхательного центра.
12. Рефлексы с дыхательных путей, межреберных мышц и альвеол, участвующие в регуляции дыхания.
13. Рефлексы с хеморецепторов сосудистых зон. Центральные хеморецепторы. Механизм первого вдоха. Гипоксический и гиперкапнический стимулы в регуляции дыхания.
14. Регуляторные влияния на дыхание со стороны гипоталамуса, лимбической системы и коры больших полушарий. Особенности регуляции дыхания в связи с развитием речи у человека.
15. Регуляция дыхания при физической нагрузке, повышенном и пониженном атмосферном давлении. Гипербаротерапия.
16. Особенности регуляции дыхания у людей пожилого и старческого возраста.

75
ОФОРМИТЬ В ПРОТОКОЛЕ:
Кривая диссоциации оксигемоглобина.
Кривая диссоциации миоглобина (Mb) и оксигемоглобина (HbA).

76
ПОКАЗАТЕЛИ ГАЗОВОГО СОСТАВА ВОЗДУХА И
РАЗЛИЧНЫХ СРЕД ОРГАНИЗМА
Воздух и среды организма
Показатели газового состава
О
2
СО
2
Атмосферный воздух, %
Выдыхаемый воздух, %
Альвеолярный воздух*, %
Альвеолярный воздух*, мм рт.ст.
Артериальная кровь, мм рт.ст.
Венозная кровь, мм рт.ст.
Примечание: * – величины изменяются.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ В КРОВИ СО
2
, ПОСТУПАЮЩЕГО
В КАПИЛЛЯРЫ ИЗ ТКАНЕЙ
Фракция
Поступление СО
2
из
тканей 2 ммоль/л
Артериальная
кровь
Венозная
кровь
(%)
(ммоль/л)
HCO
3
-
(плазмы)
HCO
3
-
(эритроцитов)
HbCO
2
(эритроцитов)
H
2
CO
3
(эритроцитов)
H
2
CO
3
(плазмы)

77
ОФОРМИТЬ В ПРОТОКОЛЕ:
Влияние перерезок на разных уровнях ствола мозга на внешнее дыхание

78
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:
1. Определение минутногообъема дыхания в покое и после мышечной нагрузки.
2.Определение максимальной минутной вентиляции легких
3. УИРС: функциональные пробы при различном состоянии дыхательной системы.
Видеофильмы:
1. «Внешнее дыхание» (10 минут).
2. «Перенос газов кровью» (10 минут).
Решение ситуационных задач.
Компьютерный контроль.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНУТНОГО ОБЪЕМА ДЫХАНИЯ В ПОКОЕ И
ПОСЛЕ МЫШЕЧНОЙ НАГРУЗКИ
ЦЕЛЬ: Определить минутный объем дыхания и коэффициент вентиляции легких в покое и после мышечной работы. Выполнить следующие задания: а) определить минутный объем, частоту и глубину дыхания в покое и после мышечной нагрузки. б) рассчитать коэффициент вентиляции по полученным данным в покое и после мышечной нагрузки.
Коэффициент вентиляции (КЛВ) показывает, какая часть альвеолярного воздуха обновляется при одном вдохе. Коэффициент легочной вентиляции вычисляется следующим образом:
КЛВ=(ДО–ОМП)/(РОвыд+ОО) где ОМП – объем воздуха мертвого пространства (принимается равным 150 мл),
ОО – остаточный воздух (принимается равным 1000 мл).
Например: КЛВ = (500 мл – 150 мл)/(1500 мл +1000 мл) = 350/2500 = 1/7
Ход работы: В спокойном состоянии испытуемый берет в рот мундштук и спокойно дышит в мешок Дугласа в течение 3-х минут. Одновременно подсчитывают количество дыхательных движений в одну минуту. Затем мешок соединяют со спирометром. Выдавливают из мешка весь воздух и прогоняют его через спирометр, считая число оборотов стрелки (один оборот стрелки соответствует 6,5 л). Для определения минутного объема полученный результат делят на количество минут, т.е. на 3.
Повторить опыт после физической нагрузки (бег по лестнице или 20-30 приседаний). После нагрузки дышать в мешок Дугласа в течение 1 мин.
Определить, за счет какого показателя (глубины или частоты дыхания) в большой степени возрастает минутный объем дыхания.
Данные оформить в виде таблицы:
Условия опыта минутный объем дыхания в литрах частота дыхания
(в мин.) глубина дыхания коэффициент вентиляции покой работа (бег)
Вывод: