Робота 1. Проба з максимальною затримкою дихання
Мета роботи:встановити максимальну затримку дихання при різних пробах (Штанге, Генча та ін.) і проаналізувати механізми регуляції дихання.
Для роботи потрібн:секундомір або годинник з секундною стрілкою.
Хід роботи. Проба Штанге з максимальною затримкою дихання на вдиху.
Після глибокого вдиху (але не максимально глибокого) затримати якомога довше дихання, затиснувши ніс. 3афіксувати час початку затримки і тривалІсть затримки. 3аписати результат. Наступну спробу можна робити через 5 хв.
Проба Генча з максимальною затримкою дихання на видиху.
Спокійно видихнути і засікти час початку затримки дихання. Не дихати якомога довше. Визначити тривалість затримки. 3аписати результат. Через 5 хв провести наступну пробу.
Проба з максимальною затримкою дихання після глибокого вдиху, який роблять після гіпервентиляції.
Протягом кількох секунд провести гіпервентиляцію (глибоко і часто дихати), після чого зробити глибокий вдих і затримати дихання, зафіксувавши тривалість цього періоду
Результати роботи:
| Назва проби з максимальною затримкою дихання | Тривалість затримки дихання - секунди |
| 1. Проба Генча з максимальною затримкою дихання на видиху. | |
| 2.Проба Штанге з максимальною затримкою дихання на вдиху. | |
| 3.Проба з максимальною затримкою дихання після глибокого вдиху, який роблять після гіпервентиляції. |
Висновки: (обгрунтувати, чому в усіх трьох пробах різна тривалість періоду затримки дихання, порівняти величини з нормальними)
Робота 2. Спірографія в стані спокою і після фізичного навантаження
Мета роботи: визначити, як зміняться споживання кисню, частота, глибина дихання і легенева вентиляція при м'язовій роботі, проаналізувати механізм цих змін.
Для роботи потрібенсекундомір або годинник з секундною стрілкою.
Хід роботи.3а допомогою спірографа записати спірограму у стані спокою, під час короткочасного фізичного навантаження (20 присідань) та після цього. Під час присідання дослідження не проводити. Одразу після присідання взяти загубник у рот і ввімкнути прилад на запис. Дослідження проводити доти, поки характер спірограми буде мати такий же вигляд, як у стані спокою.
Визначити кількість спожитого кисню – VO2 л/хв. , ДО, частоту дихання (ЧД), хвилинну вентиляцію легень у стані спокою(ХОД) і відразу після навантаження за 1, 2, 3 і 4 хв. Проаналізувати одержані результати.
Результати роботи:
| Досліджувані показники | У стані спокою | Після фізичного навантаження | |||
| 1-а хв. | 2-а хв. | 3-я хв. | 4-а хв. | ||
| VO2 л/хв | |||||
| ДО л | |||||
| ЧД /хв. | |||||
| ХОД л/хв. |
Висновки(написати, як змінилося дихання та споживання кисню у зв'язку з фізичним навантаженням і про що свідчить така динаміка)
Виконати завдання
Завдання 1.
Намалюйте схему контуру регуляції зовнішнього дихання, яке призводить до збільшення вентиляції легень після довільної максимальної затримки дихання.
Відповідь:
Завдання 2.
Намалюйте схему контуру регуляції зовнішнього дихання, яке призводить до збільшення вентиляції легень при фізичному навантаженні.
Відповідь:
Протокол перевірено. ________________________
(підпис викладача, дата)
Література
Основна
1.Нормальна фізіологія / 3а ред. В. I. Філімонова.— К.: 3доров'я, 1994.— С. 407—422.
2. Посібник з фізіології. За редакцією проф. В.Г. Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.46-351-359.
Додаткова
1.Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 – C. . 616-637.
Практичне заняття 15
Практичні навички з фізіології системи дихання.
1.Актуальність теми
Практичні навички з фізіології системи дихання конче необхідні кожному студенту, бо дозволяють визначити і оцінити показники, що характеризують різні етапи дихання і, відповідно, процеси газообміну організму з зовнішнім середовищем.
2.Навчальні цілі
Ø Робити висновок про стан фізіологічних функцій системи дихання та структур, що входять до її складу
Ø Аналізувати регульовані параметри газообміну й робити висновки про механізми нервової й гуморальної регуляції дихання.
Ø Аналізувати стан дихання у людини за різних умов на підставі фізіологічних критеріїв.
Ø Пояснювати фізіологічні основи методів дослідження системи дихання.
3.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до практичного заняття
3.1.Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття
| Термін | Визначення |
| Контури регуляції параметрів газового гомеостазу за участю апарату зовнішнього дихання | Контури регуляції, де регульованими параметрами є напруга вуглекислого газу, кисню і рН артеріальної крові, при зміні яких інформація надходить від центральних і периферичних рецепторів до ДДГ нейронів локального дихального центру, наслідком чого є пристосувальна зміна вентиляції легень |
| Контури регуляції параметрів гомеостазу за участю системи кровообігу | Контури регуляції, де регульованими параметрами є напруга вуглекислого газу, кисню і рН артеріальної крові, при зміні яких інформація надходить від центральних і периферичних рецепторів до пресорного ценру ГДЦ , наслідком чого є пристосувальна зміна стану кровообігу. |
| Контури регуляції параметрів гомеостазу за участю системи еритрону. | Контури регуляції, де регульованими параметрами є напруга кисню артеріальної крові, при зміні якої регулюється утворення в нирках і печінці еритропоетинів, які стимулюють еритропоез у червоному кістковому мозку. |
| Рестриктивні зміни легень | В основі механізмів лежить зменшення розтяжності легень |
| Обструктивні зміни | В основі механізмів лежить збільшення опору повітроносних дихальних шляхів |
3.2.Теоретичні питання
1. Загальна характеристика системи дихання. Основні етапи дихання. Біомеханіка вдиху і видиху.
2. Еластична тяга легень, негативний внутрішньоплевральний тиск.
3. Зовнішнє дихання. Показники зовнішнього дихання та їх оцінка.
4. Анатомічний і фізіологічний “мертвий простір”, його фізіологічна роль.
5. Дифузія газів у легенях. Дифузійна здатність легень і фактори, від яких вона залежить.
6. Транспорт кисню кров¢ю. Киснева ємність крові.
7. Крива дисоціації оксигемоглобіну, фактори, що впливають на її хід.
8. Транспорт вуглекислого газу кров¢ю. Роль еритроцитів у транспорті вуглекислого газу.
9. Фізіологічна роль дихальних шляхів, регуляція їх просвіту.
10. Дихальний центр, його будова, регуляція ритмічності дихання.
11. Механізм першого вдиху новонародженої дитини.
12. Роль рецепторів розтягнення легень і блукаючих нервів у регуляції дихання.
13. Роль центральних і периферичних хеморецепторів у регуляції дихання.
14. Компоненти крові, що стимулюють зовнішнє дихання.
15. Регуляція зовнішнього дихання при фізичному навантаженні
3.3.Практичні роботи
5. Визначити у себе життєву ємність легень методом спірометрії. Зробити висновок
6. Визначити у себе дихальний об¢єм методом спірометрії. Зробити висновок
7. Визначити у себе резервний об¢єм вдиху методом спірометрії. Зробити висновок
8. Визначити у себе резервний об¢єм видиху методом спірометрії. Зробити висновок
9. Розрахувати за спірограмою дихальний об¢єм, життєву ємність легень. Зробити висновок
10. Розрахувати за спірограмою резервний об¢єм вдиху та видиху. Зробити висновок
11. Розрахувати за спірограмою хвилинний об¢єм дихання. Зробити висновок
12. Розрахувати по спірограмі максимальну вентиляцію легень, зробити висновки.
13. Розрахувати за спірограмою резерв дихання. Зробити висновок
14. Визначити за спірограмою споживання кисню досліджуваним у стані спокою і протягом першої хвилини після фізичного навантаження, зробити висновки.
15. Визначити за спірограмою споживання кисню досліджуваним у стані спокою і протягом трьох хвилини після навантаження, зробити висновки.
16. Виконати проби з затримкою дихання. Провести аналіз результатів.
4.Зміст
Визначення статичних (об’єми и ємності) і динамічних показників (показники вентиляції легень) зовнішнього дихання здійснюється методами спірометрії і спірографії, визначення опору дихальних шляхів - методом пневмотахометрії. Щоб оцінити визначені величини, потрібно їх порівняти з належними величинами, які знаходять за величинами стандартного основного обміну. Стандартний основний обмін – це належні енергетичні витрати в стандартних умовах (натще, лежачи, при температурі комфорту, емоційному спокою), які характеризують нормальну інтенсивність метаболізму. Отже, логічно, що належні показники зовнішнього дихання безпосередньо залежать від належних енергетичних витрат у стандартних умовах.
Якщо ЖЄЛ та об’єми, що входять до її складу, збігаються з належними величинами у межах +/- 20%, то ці величини знаходяться в межах норми. Щоб зрозуміти, про що це свідчить, треба проаналізувати всі фактори, від яких залежить величина максимально глибокого вдиху та видиху (бо саме так визначають ЖЄЛ), а вона залежить від таких основних факторів: 1) сили дихальних м’язів, 2) розтяжності паренхіми легень, 3) опору дихальних шляхів, 4) еластичної тяги легень (сили, яка характеризує здатність легень займати найменший об’єм при зменшенні транспульмонального тиску).
Існує декілька типових зразків відхилення від норми результатів дослідження зовнішнього дихання при вимірюванні об’ємів і ємностей легень, в основі яких лежать рестриктивні, або обструктивні зміни функції легень чи повітроносних дихальних шляхів.
Основою рестриктивних змін є механізми, які обмежують розтяжність легень, що супроводжується зменшенням легеневих об’ємів і зменшенням сили експіраторного повітряного потоку, хоча стан і опір повітроносних дихальних шляхів є нормальним. При спірометрії форсована ЖЄЛ зменшена, зменшена також об’ємна швидкість повітряного потоку, бо зменшено резервний об’єм вдиху і видиху. Зменшено також ФЗЄЛ (функціональну залишкову ємність легень).
Обструктивні зміни характеризуються зменшенням об’ємної швидкості повітроносного потоку. ЖЄЛ є нормальною або зменшена, ЗО (залишковий об’єм) і ФЗЄЛ збільшені ; ЗЄЛ нормальна, або зменшена.
При обструктивних змінах доцільно виявити, чи нормалізується опір дихальних шляхів під впливом бронходилятаторів. Збільшення об’ємної швидкості повітряного потоку після вдихання аерозолю, що активує β2-адренорецептори означає, що обструкція є наслідком бронхоспазму.
При визначенні й оцінці показників вентиляції легень у стані спокою (ХОД), роблять висновок про стан зовнішнього дихання у стані спокою та вентиляцію респіраторного відділу легень, що приймає участь у дифузії газів через дихальну мембрану (ХАВЛ); при оцінці МВЛ і РД роблять висновок про можливий стан вентиляції легень і стан зовнішнього дихання при максимальних фізичних навантаженнях.
Беручи до уваги те, що дихання - це газообмін організму з зовнішнім середовищем, і що регульованими параметрами є параметри газового гомеостазу і рН артеріальної крові, процес дихання здійснюється за участю не тільки апарату зовнішнього дихання та респіраторного відділу легень, а також за участю системи кровообігу і системи еритрону, які є складовими системи дихання. Тому нагальна потреба майбутнього лікаря полягає в тому, щоб описати схеми контурів регуляції, що забезпечують підтримання параметрів гомеостазу при різних пристосувальних реакціях організму.
5.Матеріали для самоконтролю
5.1. Вирішити ситуаційні задачі
1.У молодої жінки в кінці спокійного видиху внутрішньоплевральний тиск становить “-5” см Н20. Після цього їй запропонували закрити рот, затулити ніс і зробити в цих умовах видих – “натужування” (проба Вальсальви), що призвело до підвищення альвеолярного тиску до 20 см Н20.
1) Розрахувати величину внутрішньоплеврального тиску при “натужуванні”.
2) Пояснити механізми виникнення від’ємного тиску у плевральній щілині
3) Яка ємність повітря знаходиться в легенях після спокійного видиху, її роль.
2.Досліджувальний після спокійного видиху почав дихати з газометра ємністю 2 л газовою сумішшю з 10% гелію. Через 10 с на фазі спокійного видиху вентиль газометру перекрили і від’єднали досліджуваного від газометру, в якому тепер знаходилась газова суміш з 5% гелію. У досліджуваного ДО=500мл, анатомічний мертвий простір – 150 мл. Розрахувати і оцінити у досліджуваного:
1) ФЗЄЛ (функціональна залишкова ємність легень)
2) КЛВ (коефіцієнт легеневої вентиляції)
5.2Виберіть правильну відповідь
1.Визначте величину РО вид., якщо ЗЄЛ=5,5 л, ФЗЄ=3,0 л, ЖЄЛ=4,2 л
A. 1,2 л
B. 1,3 л
C. 1,7 л
D. 2,0 л
E. 2,7 л
2.Найбільший опір дихальних шляхів матиме місце при заповненні повітрям легень до величини
A. ЗЄЛ
B. ФЗЄ
C. ЗО
D. ДО
3.У шахтаря визначили величину дифузійної здатності легень (ДЗЛ) до О2, яка виявилась зменшеною. Причиною зменшення ДЗЛ може бути зменшення:
A. DРО2
B. коефіцієнта дифузії
C. коефіцієнта розчинності
D. опору дихальних шляхів
E. площі поверхні дифузії
4.При дослідженні крові виявили, що кількість гемоглобіну = 100 г/л, а киснева ємність (КЄК) становитиме 134 мл кисню в 1 л крові. Така величина КЄК при нормальній інтенсивності метаболізму може стати причиною виникнення
A. гіперкапнії
B. алкалозу
C. гіповентиляції
D. гіпоксії
5.Вентиляційно-перфузійний коефіцієнт становить 0,6, що призведе безпосередньо до
A. гипервентиляції
B. гіперкапнії
C. гіпоксемії
D. збільшення в альвеолах РО2
E. недостатньої перфузії капілярів
6.При адаптації системи дихання до висоти в умовах гіпервентиляції провідну роль відіграє активація рецепторів
A. іритантних
B. розтягнення легень
C. хеморецепторів каротидного тільця
D. хеморецепторів аортального тільця
E. центральних хеморецепторів
7.При гіпервентиляції матиме місце
A. гіпероксія
B. гіперкапнія
C. ацидоз
D. гіпокапнія
8.Поглинання кисню за 1 хв. у стані спокою становить 0,3 л. Після виконання стандартного фізичного навантаження протягом 30 с за першу хвилину відпочинку воно збільшилось в 4 рази. Це свідчить про збільшення:
A. інтенсивності метаболізму
B. окислення білків
C. окислення ліпідів
D. концентрації адреналіну
E. концентрації тироксину
9.Спостереження показали, що після гіпотермії, яка застосовувалась у деяких пацієнтів під час операції, зігрівання тіла при виведенні зі стану гіпотермії супроводжувалось гіпоксією при нормальній кисневій ємності крові (КЄК). Зазначене свідчить що має місце при зігріванні
зменшення:
A. інтенсивності метаболізму
B. окислення білків
C. окислення вуглеводів
D. окислення ліпідів
E. дисоціації оксигемоглобіну
10.Зменшення опору дихальних шляхів викликають:
A. симпатичні адренергічні нерви
B. парасимпатичні ВІП-ергічні нерви
C. норадреналін
D. адреналін
E. все зазначене
яз
Література
Основна
1. Нормальна фізіологія/За ред. В. І. Філімонова.— К.: Здоров'я, 1994.— С. 322-328, 382—422, 428-441.
- Посібник з фізіології. За редакцією проф. В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005.
Додаткова
Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 – С. 593-637
Протокол практичного заняття №15. “____”_________200_____
Завдання 1.
Визначити у себе методом спірометрії життєву ємність легень. Зробити висновок, пояснити, про що свідчить ця величина.
Відповідь:
Завдання 2.
Визначити за спірограмою величину хвилинної альвеолярної вентиляції легень. Зробити висновок, пояснити, про що свідчить ця величина.
Відповідь:
Завдання 3.
Визначити за спірограмою резерв дихання, зробити висновок. Пояснити, про що свідчить зазначена величина.
Відповідь:
Завдання 4.
Визначити за спірограмою споживання кисню за 1 хв. у стані спокою та за 1-у хв.. відпочинку. Зробити висновок, пояснити розбіжності у споживанні кисню і у стані спокою, про що це свідчить.
Відповідь:
Завдання 5.
Визначити у себе тривалість максимальної затримки дихання після видиху, пояснити механізми регуляції, що відновлюють ритмічність дихання; намалюйте схему контуру регуляції , що забезпечує відновлення дихання, зазначивши регульовані параметри.
Завдання 6.
У людини, яка тривалий час перебуває у високогірній місцевості, виникають компенсаторні зміни системи дихання, спрямовані на підтримання сталості параметрів артеріальної крові, які характеризують стан газообміну. Назвіть компенсаторні реакції, що забезпечують пристосування дихання до височини; намалюйте схему контурів регуляції пристосування дихання до височини.
Відповідь:
Завдання 7.
У пацієнта, якого привезли до лікарні, виявили, що він скаржиться на задишку; при дослідженні: частота дихання становить 30/хв, пульс 110/хв., гемоглобін 150 г/л, рН – 7,47, рО2 арт. = 57 мм рт.ст., рСО2 арт.= 34 мм рт.ст., швидкість форсованого видиху за 1 с зменшена на 40%. Після введення активаторів β2-адренорецепторів задишка зменшилась, швидкість форсованого видиху нормалізувалась. Проаналізуйте та оцініть зазначені показники, назвіть можливі причини їх зміни.
Відповідь:
Завдання 8.
Розрахувати за спірограмою величну ХОД за 1 хв. у стані спокою та 1-шу хв. відпочинку. Пояснити причини, що призвели до зміни дихання при фізичному навантаженні, намалюйте схему контуру регуляції дихання при фізичному навантаженні.
Відповідь:
Завдання 9.
Після тривалої штучної вентиляції легень у людини виявили гіпокапнію, дихальний алкалоз. Як і чому це позначиться на дисоціації оксигемоглобіну?
Відповідь:
Протокол перевірено. ________________________
(підпис викладача, дата)
Література
Основна
1. Нормальна фізіологія/За ред. В. І. Філімонова.— К.: Здоров'я, 1994.— С. 322-328, 382—422, 428-441.
2. Посібник з фізіології. За редакцією проф. В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.377-382.
Додаткова
Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 – С. 593-637