Для выявления скрытых нарушений функционирования и резервных возможностей сердечно-сосудистой системы используются дозированные нагрузки (тесты) с анализом результатов пульсометрии и артериальной тонометрии в ответ на нагрузку, а также восстановительных реакций.
В физиолого-гигиенических исследованиях наиболее распространены дозированные функциональные пробы:
Ø физические, например: 20 приседаний за 30 с; двухминутный бег на месте в темпе 180 шагов/мин; трехминутный бег на месте; велоэргометрические нагрузки; степ-тест;
Ø нервно-психические (умственно-эмоциональные);
Ø респираторная , в которую входят пробы с вдыханием смесей с разным содержанием кислорода или углекислоты; задержка дыхания;
Ø фармакологические (с введением разных веществ).
При снижении физиологических резервов организма под влиянием длительной и тяжелой физической работы, кроме изменения числовых характеристик показателей функциональных проб, может затягиваться период восстановления физиологических функций. Одновременно может снижаться работоспособность человека по прямым показателям эффективности работы.
Функциональные пробы на реактивность сердечно-сосудистой системы
Ход работы . В опыте участвуют четверо: испытуемый, измеряющий АД, подсчитывающий пульс и записывающий данные измерений в таблице.
1) Усаживают испытуемого . Один из участников опыта измеряет у него СД и ДД, второй заполняет таблицу отчета, третий подсчитывает пульсовые удары и тоже протоколирует их.
Определение АД и пульса идет обязательно одновременно. Измерения проводят несколько раз, пока не будут получены по два одинаковых (близких) показателя АД и одинаковых (близких) пульса.
2) Предлагают испытуемому встать . Измеряют давление несколько раз подряд. Одновременно за каждые 15с сообщаются данные частоты пульса. Измерения проводят до тех пор, пока показатели не вернутся к исходным величинам (до полного восстановления).
3) Аналогичное наблюдение надо провести после физической нагрузки - 20 приседаний.
Определяем тип реакции гемодинамики на функциональные нагрузки из существующих трёх основных:
- адекватный - с умеренным учащением пульса не более чем на 50 %, увеличением СД до 30 % при незначительных колебаниях ДД и восстановлением за 3-5 мин;
- неадекватный - с чрезмерным увеличением показателей пульса и АД и задержкой восстановления на более 5 мин;
- парадоксальный – не соответствующий энергетическим потребностям, с колебаниями показателей менее 10% около исходного уровня.
Оценку тренированности сердечно-сосудистой системы к выполнению физической нагрузки, оценку ее резервных возможностей рассчитывают по следующим показателям:
А) коэффициент выносливости (KB), рассчитываемый по формулам Руфье :
либо Руфье-Диксона :
где ЧСС п - исходный пульс покоя; ЧСС1 - пульс за первые 10 с первой минуты после нагрузки; ЧСС 2 - пульс за последние 10 с первой минуты после нагрузки.
Оценка коэффициента выносливости по 4-бальной шкале
Б) показатель качества реакции:
,
где: ПД1, ЧСС1 – пульсовое давление до нагрузки;
ПД 2 , ЧСС 2 - пульсовое давление, соответственно, после нагрузки.
Оценка: у здорового человека ПКР = или < 1.
Увеличение ПКР свидетельствует о неблагоприятной реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
4. Составить письменный отчёт о выполненной работе с выводами и рекомендациями
Вопросы к защите практического занятия
1. Постройте графики восстановления ЧСС по полученным данным.
3. Для чего на практике нужны полученные данные?
4. Что мы понимаем под определениями утомление, переутомление?
5. Поясните понятия работоспособность?
6. Что подразумевает определение оптимальный режим труда?
Оценка функционального состояния внешнего дыхания. Функциональные пробы на реактивность дыхательной системы.
Введение
Адаптация – это процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды. Это термин обозначающий приспособление организма к общеприродным, производственным и социальным условиям. Адаптацией называют все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности организмов с процессами на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Адаптация поддерживает постоянство внутренней среды организма.
1. Теоретическая часть
Адаптационный потенциал человека - это показатель приспособления, устойчивости человека к условиям жизни, постоянно меняющимся под воздействием климатоэкологических и социально-экономических и других факторов среды обитания.
В зависимости от способности адаптироваться В.П.Казначеев различает два типа людей: «спринтеров», которые легко и быстро приспосабливаются к резким, но кратковременным изменениям внешней среды, и «стайеров», которые хорошо адаптируются к длительно действующим факторам. Процесс адаптации у стайеров развивается медленно, но установившийся новый уровень функционирования характеризуется прочностью и стабильностью.
А. В. Коробков предложил выделять два вида адаптации: активную (компенсаторную) и пассивную.
Одной из главных разновидностей пассивной адаптации является состояние организма при гиподинамии, когда организм вынужден приспосабливаться к мало- или бездействию регуляторных механизмов. Дефицит проприоцептивных раздражителей приводит к дезорганизации функционального состояния организма. Сохранение жизнедеятельности при этом виде адаптации требует специально разработанных мероприятий, целью которых является сознательная активная двигательная деятельность человека, включая рациональную организацию режима работы и отдыха.
Особенности адаптации человека
При чрезмерной функциональной активности организма из-за нарастания интенсивности воздействия средовых факторов, вызывающих адаптацию до экстремальных величин, может возникнуть состояние дизадаптации. Деятельность организма при дизадаптации отличается функциональной дискоординацией его систем, сдвигами гомеостатических показателей, неэкономичностью энергозатрат. Системы кровообращения, дыхания и др., как и общее функционирование организма, вновь приходят в состояние повышенной активности.
Исходя из положения о том, что переход от здоровья к болезни осуществляется через ряд последовательных стадий процесса адаптации и возникновение заболевания является следствием нарушения адаптационных механизмов, была предложена методика прогностической оценки состояния здоровья человека.
Возможны четыре варианта донозологического диагноза:
1. Удовлетворительная адаптация . Лица данной группы характеризуются малой вероятностью заболеваний, они могут вести обычный образ жизни;
2. Напряжение механизмов адаптации . У лиц данной группы вероятность заболевания выше, механизмы адаптации напряжены, по отношению к ним требуется применение соответствующих оздоровительных мероприятий;
3. Неудовлетворительная адаптация . Эта группа объединяет людей с высокой вероятностью возникновения заболеваний в достаточно близком будущем, если не будут приняты профилактические меры;
4. Срыв адаптации . К этой группе относятся люди со скрытыми, нераспознанными формами заболеваний, явлениями «предболезни», хроническими или патологическими отклонениями, требующими более детального врачебного обследования.
На практике требуется определить степень адаптации организма человека к условиям среды обитания, включающим особенности профессии, отдыха, питания, климатические и экологические факторы.
3. Практическая часть
Пульсометрия
Ø на лучевой артер ии - захватить кисть в области лучезапястного сустава так, чтобы указательный, средний и безымянный пальцы располагались с ладонной стороны, а большой - с тыльной стороны кисти;
Ø на височной артерии - приложить пальцы в области височной кости;
Ø на сонной артерии - на середине расстояния между углом нижней челюсти и грудино-ключичного сочленения указательный и средний пальцы кладутся на адамово яблоко (кадык) и продвигаются вбок на боковую поверхность шеи;
Ø на бедренной артерии - пульс прощупывается в бедренной складке.
Прощупывать пульс следует пальцами, положенными плашмя, а не кончиками пальцев.
Измерение артериального давления способом Короткова
Принято измерять две величины: наибольшее давление, или систолическое , которое возникает при поступлении крови из сердца в аорту, и минимальное, или диастолическое давление, т.е. ту величину, до которой падает давление в артериях во время диастолы сердца. У здорового человека максимальное АД 100-140 мм рт. ст., минимальное 60-90 мм рт. ст. Разница между ними составляет пульсовое давление, которое у здоровых людей равно примерно 30 - 50 мм рт. ст.
Прибор для измерения давления называется сфигмоманометром. Способ основан на выслушивании звуков, слышимых ниже места сдавления артерии, возникающих, когда давление в манжетке ниже систолического, но выше диастолического. При этом во время систолы высокое давление крови внутри артерии преодолевает давление в манжетке, артерия открывается и пропускает кровь. Когда во время диастолы давление в сосуде падает, давление в манжетке становится выше артериального, сжимает артерию и ток крови прекращается. В период систолы кровь, преодолевая давление манжетки, с большой скоростью продвигается вдоль ранее сдавленного участка и, ударяя о стенки артерии ниже манжетки, вызывает появление тонов.
Ход работы. Студенты образуют пары: испытуемый и экспериментатор.
Испытуемый садится боком к столу. Руку кладет на стол. Экспериментатор накладывает манжетку на обнаженное плечо испытуемого и закрепляет ее так, чтобы под ней свободно проходили два пальца.
Винтовой клапан на груше плотно закрывает, чтобы предотвратить утечку воздуха из системы.
Находит в локтевом сгибе руки испытуемого пульсирующую лучевую артерию и устанавливает на ней фонендоскоп.
Создает давление в манжетке, превышающее максимальное, а затем, слегка открыв винтовой клапан, выпускает воздух, что приводит к постепенному снижению давления в манжетке.
При определенном давлении раздаются первые слабые тоны. Давление в манжетке в этот момент регистрируется как систолическое артериальное (СД). При дальнейшем снижении давления в манжетке тоны становятся громче, и, наконец, резко заглушаются или исчезают. Давление воздуха в манжетке в этот момент регистрируется как диастолическое (ДД).
Время, в течение которого измеряют давление по Короткову, не должно превышать 1 мин.
Пульсовое давление ПД = СД - ДД.
Для определения должной индивидуальной нормы АД могут использоваться зависимости:
для мужчин:СД = 109 + 0,5Х+О,1У,
ДД = 74 + 0,1Х+0,15У;
для женщин:СД = 102 + 0,7Х + 0,15У,
ДД = 78 + 0,17Х +0,15У,
где X- возраст, лет; У- масса тела, кг.
Практическое задание № 1
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Северо-Енисейская средняя школа №2»
Изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков.
Выполнили ученики 8а класса
Александрова Светлана
Ярушина Дарья
Руководитель:
Носкова Е.М.
учитель биологии
гп Северо-Енисейский 2015г
Оглавление
I . Введение…………………………………………………………………………………… 4 стр
II . Основная часть
1.Строение и значение дыхательной системы человека………………… 5 стр
Практическое исследование:
Повышение уровня заболеваемости дыхательной системы за
последние годы учащихся МБОУ « Северо-Енисейская средняя школа №2»… 9 стр
Определение максимального времени задержки дыхания на
глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге)..……………………… 10 стр
Определение времени максимальной задержки дыхания
после дозированной нагрузки (проба Серкина)………………………… 12 стр
III . Выводы…………………………………………………………………………………… 15 стр.
IV . Список литературы……………………………………………………………………… 15 стр
Аннотация
Александрова Светлана Андреевна Ярушина Дарья Игоревна
МБОУ «Северо-Енисейская средняя школа №2», 8а класс
Изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков
Руководитель: Носкова Елена Михайловна, МБОУ ССШ№2 , учитель биологии
Цель научной работы:
Методы исследования :
Основные результаты научного исследования: Человек в состоянии оценить состояние своего здоровья и оптимизировать свою деятельность. Для этого подростки, могут овладеть необходимыми знаниями и умениями, обеспечивающими возможность ведения здорового образа жизни.
Введение
Процесс дыхания, возникший ещё в докембрийскую эпоху развития жизни, то есть 2 млрд. 300 лет назад, до сих пор обеспечивает всё живое на Земле кислородом. Кислород достаточно агрессивный газ, при его участии происходит расщепление всех органических веществ и образование энергии необходимой для процессов жизнедеятельности любого организма.
Дыхание – это основа жизни любого организма. В ходе дыхательных процессов кислород поступает ко всем клеткам тела и используется для энергетического обмена – расщепления пищевых веществ и синтеза АТФ. Сам процесс дыхания состоит из трех этапов: 1 -внешнее дыхание (вдох и выдох), 2 -газообмен между альвеолами легких и эритроцитами, транспорт кислород а и углекислого газа кровью, 3- клеточное дыхание – синтез АТФ при участии кислорода в митохондриях. Дыхательные пути (носовая полость, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы) служат для проведения воздуха, а газообмен происходит между клетками легких и капиллярами и между капиллярами и тканями организма.
Вдох и выдох происходят за счет сокращений дыхательной мускулатуры – межреберных мышц и диафрагмы. Если при дыхании преобладает работа межреберных мышц, то такое дыхание называется грудным, а если диафрагмы – то брюшным.
Регулирует дыхательные движения дыхательный центр, который находится в продолговатом мозге. Его нейроны реагируют на импульсы, приходящие от мышц и легких, а также на повышение концентрации углекислого газа в крови.
Существуют различные показатели, с помощью которых можно оценить состояние дыхательной системы и ее функциональные резервы.
Актуальность работы. Физическое развитие детей и подростков является одним из важных показателей здоровья и благополучия. Но дети часто болеют простудными заболеваниями, не занимаются спортом, курят.
Цель работы научиться объективно оценивать состояние дыхательной системы подростка и организма в целом и выявить зависимость её состояния от занятий спортом.
Для достижения цели поставлены следующие задачи :
- изучить литературу о строении и возрастных особенностях дыхательной системы у подростков, о влиянии загрязнений воздуха на работу дыхательной системы;
На основе результатов ежегодного медицинского осмотра учащихся нашего класса выявить динамику уровня заболеваемости дыхательной системы;
Провести комплексную оценку состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Объект исследования : учащиеся школы
Предмет исследования исследование состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Методы исследования: анкетирование, эксперимент, сравнение, наблюдение, беседа, анализ продуктов деятельности.
Практическая значимость . Полученные результаты можно использовать в качестве пропаганды здорового образа жизни и активных занятий такими видами спорта: легкая атлетика, лыжи, хоккей, волейбол
Гипотеза исследования:
Считаем, что если мне в ходе исследования удастся выявить определённое положительное влияние занятий спортом на состояние дыхательной системы, то можно будет пропагандировать их как одно из средств укрепления здоровья.
Теоретическая часть
1. Строение и значение дыхательной системы человека.
Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.
Нос и полость носа служат проводящими каналами для воздуха, в которых он нагревается, увлажняется и фильтруется. В полости носа заключены также обонятельные рецепторы. Наружная часть носа образована треугольным костно-хрящевым остовом, который покрыт кожей; два овальных отверстия на нижней поверхности – ноздри, которые открываются каждое в клиновидную полость носа. Эти полости разделены перегородкой. Три легких губчатых завитка (раковины) выдаются из боковых стенок ноздрей, частично разделяя полости на четыре незамкнутых прохода (носовые ходы). Полость носа богато выстлана слизистой оболочкой. Многочисленные жесткие волоски, а также снабженные ресничками эпителиальные и бокаловидные клетки служат для очистки вдыхаемого воздуха от твердых частиц. В верхней части полости лежат обонятельные клетки.
Гортань лежит между трахеей и корнем языка. Полость гортани разделена двумя складками слизистой оболочки, не полностью сходящимися по средней линии. Пространство между этими складками – голосовая щель защищено пластинкой волокнистого хряща – надгортанником. По краям голосовой щели в слизистой оболочке лежат фиброзные эластичные связки, которые называются нижними, или истинными, голосовыми складками (связками). Над ними находятся ложные голосовые складки, которые защищают истинные голосовые складки и сохраняют их влажными; они помогают также задерживать дыхание, а при глотании препятствуют попаданию пищи в гортань. Специализированные мышцы натягивают и расслабляют истинные и ложные голосовые складки. Эти мышцы играют важную роль при фонации, а также препятствуют попаданию каких-либо частиц в дыхательные пути. Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость, где делится на правый и левый бронхи; стенка ее образована соединительной тканью и хрящом. У большинства млекопитающих, в том числе и у человека хрящи образуют неполные кольца. Части, примыкающие к пищеводу, замещены фиброзной связкой. Правый бронх обычно короче и шире левого. Войдя в легкие, главные бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки (бронхиолы), самые мелкие из которых – конечные бронхиолы являются последним элементом воздухоносных путей. От гортани до конечных бронхиол трубки выстланы мерцательным эпителием. Главным органом дыхательной системы являются лёгкие.
В целом легкие имеют вид губчатых, пористых конусовидных образований, лежащих в обеих половинах грудной полости. Наименьший структурный элемент легкого – долька состоит из конечной бронхиолы, ведущей в легочную бронхиолу и альвеолярный мешок. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешка образуют углубления – альвеолы. Такая структура легких увеличивает их дыхательную поверхность, которая в 50-100 раз превышает поверхность тела. Относительная величина поверхности, через которую в легких происходит газообмен, больше у животных с высокой активностью и подвижностью. Стенки альвеол состоят из одного слоя эпителиальных клеток и окружены легочными капиллярами. Внутренняя поверхность альвеолы покрыта поверхностно-активным веществом. Отдельная альвеола, тесно соприкасающаяся с соседними структурами, имеет форму неправильного многогранника и приблизительные размеры до 250 мкм. Принято считать, что общая поверхность альвеол, через которую осуществляется газообмен, экспоненциально зависит от веса тела. С возрастом отмечается уменьшение площади поверхности альвеол. Каждое легкое окружено мешком-плеврой. Наружный листок плевры примыкает к внутренней поверхности грудной стенки и диафрагме, внутренний покрывает легкое. Щель между листками называется плевральной полостью. При движении грудной клетки внутренний листок обычно легко скользит по наружному. Давление в плевральной полости всегда меньше атмосферного (отрицательное). В условиях покоя внутриплевральное давление у человека в среднем на 4,5 торр ниже атмосферного (-4,5 торр). Межплевральное пространство между легкими называется средостением; в нем находятся трахея, зобная железа (тимус) и сердце с большими сосудами, лимфатические узлы и пищевод.
У человека легкие занимают около 6% объема тела независимо от его веса. Объем легкого меняется при вдохе за счет работы дыхательных мышц, но не всюду одинаково. Для этого имеются три главные причины, во-первых, грудная полость увеличивается неравномерно во всех направлениях, во-вторых, не асе части легкого одинаково растяжимы. В-третьих, предполагается существование гравитационного эффекта, который способствует смещению легкого книзу.
Какие же мышцы относят к дыхательным? Дыхательные мышцы – это те мышцы, сокращения которых изменяют объем грудной клетки. Мышцы, направляющиеся от головы, шеи, рук и некоторых верхних грудных и нижних шейных позвонков, а также наружные межреберные мышцы, соединяющие ребро с ребром, приподнимают ребра и увеличивают объем грудной клетки. Диафрагма – мышечно-сухожильная пластина, прикрепленная к позвонкам, ребрам и грудине, отделяет грудную полость от брюшной. Это главная мышца, участвующая в нормальном вдохе. При усиленном вдохе сокращаются дополнительные группы мышц. При усиленном выдохе действуют мышцы, прикрепленные между ребрами (внутренние межреберные мышцы), к ребрам и нижним грудным и верхним поясничным позвонкам, а также мышцы брюшной полости; они опускают ребра и прижимают брюшные органы к расслабившейся диафрагме, уменьшая, таким образом, емкость грудной клетки.
Количество воздуха, поступающего в легкие при каждом спокойном вдохе и выходящего при спокойном выдохе, называется дыхательным объемом. У взрослого человека он равен 500 см 3 . Объем максимального выдоха после предшествовавшего максимального вдоха называется жизненной емкостью. В среднем у взрослого человека она равна 3500 см 3 . Но она не равна всему объему воздуха в легком (общему объему легкого), поскольку легкие полностью не спадаются. Объем воздуха, который остается в не спавшихся легких, называется остаточным воздухом (1500 см 3 ). Имеется дополнительный объем (1500 см 3 ), который можно вдохнуть при максимальном усилии после нормального вдоха. А тот воздух, который выдыхается максимальным усилием после нормального выдоха, это резервный объем выдоха (1500 см 3 ). Функциональная остаточная емкость состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема. Это тот находящийся в легких воздух, в котором разбавляется нормальный дыхательный воздух. Вследствие этого состав газа в легких после одного дыхательного движения обычно резко не меняется.
Газ является таким состоянием вещества, при котором оно равномерно распределяется по ограниченному объему. В газовой фазе взаимодействие молекул между собой незначительно. Когда они сталкиваются со стенками замкнутого пространства, их движение создает определенную силу; эта сила, приложенная к единице площади, называется давлением газа и выражается в миллиметрах ртутного столба, или торрах; давление газа пропорционально числу молекул и их средней скорости. Газообмен в легких между альвеолами и кровью происходит путем диффузии. Диффузия возникает в силу постоянного движения молекул газа и обеспечивает перенос молекул из области более высокой их концентрации в область, где их концентрация ниже. Пока внутри плевральное давление остается ниже атмосферного, размеры легких точно следуют за размерами грудной полости. Движения легких совершаются в результате сокращения дыхательных мышц в сочетании с движением частей грудной стенки и диафрагмы. Расслабление всех связанных с дыханием мышц придает грудной клетке положение пассивного выдоха. Соответствующая мышечная активность может перевести это положение во вдох или же усилить выдох. Вдох создается расширением грудной полости и всегда является активным процессом. Благодаря своему сочленению с позвонками ребра движутся вверх и наружу, увеличивая расстояние от позвоночника до грудины, а также боковые размеры грудной полости (реберный или грудной тип дыхания). Сокращение диафрагмы меняет ее форму из куполообразной в более плоскую, это увеличивает размеры грудной полости в продольном направлении (диафрагмальный или брюшной тип дыхания). Обычно главную роль во вдохе играет диафрагмальное дыхание. Поскольку люди – существа двуногие, при каждом движении ребер и грудины меняется центр тяжести тела и возникает необходимость приспособить к этому разные мышцы.
При спокойном дыхании у человека обычно достаточно эластических свойств и веса переместившихся тканей, чтобы вернуть их в положение, предшествующее вдоху.
Таким образом, выдох в покое происходит пассивно вследствие постепенного снижения активности мышц, создающих условие для вдоха. Активный выдох может возникнуть вследствие сокращения внутренних межреберных мышц в дополнение к другим мышечным группам, которые опускают ребра, уменьшают поперечные размеры грудной полости и расстояние между грудиной и позвоночником. Активный выдох может также произойти вследствие сокращения брюшных мышц, которое прижимает внутренности к расслабленной диафрагме и уменьшает продольный размер грудной полости. Расширение легкого снижает (на время) общее внутри легочное (альвеолярное) давление. Оно равно атмосферному, когда воздух не движется, а голосовая щель открыта. Оно ниже атмосферного, пока легкие не наполнятся при вдохе, и выше атмосферного при выдохе. Внутри плевральное давление тоже меняется на протяжении дыхательного движения; но оно всегда ниже атмосферного (т. е. всегда отрицательное).
Кислород находится в окружающем нас воздухе. Он может проникнуть сквозь кожу, но лишь в небольших количествах, совершенно недостаточных для поддержания жизни. Существует легенда об итальянских детях, которых для участия в религиозной процессии покрасили золотой краской; история дальше повествует, что все они умерли от удушья, потому что «кожа не могла дышать». На основании научных данных смерть от удушья здесь совершенно исключена, так как поглощение кислорода через кожу едва измеримо, а выделение двуокиси углерода составляет менее 1% от ее выделения через легкие. Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. Функция дыхательной системы сводится лишь к тому, чтобы снабжать кровь достаточным количеством кислорода и удалять из нее углекислый газ. Химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд. Восстановлению кислорода сопутствует образование CO
2
. Кислород, входящий в CO
2
не происходит непосредственно из молекулярного кислорода. Использование O
2
и образование CO
2
связаны между собой промежуточными метаболическими реакциями; теоретически каждая из них длятся некоторое время.
Обмен O
2
и CO
2
между организмом и средой называется дыханием. У высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:
Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как «легочную вентиляцию»;
Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание);
Обмен газов между кровью и тканями;
И наконец, газы переходят внутри ткани к местам потребления (для O 2 ) и от мест образования (для CO 2 ) (клеточное дыхание).
Выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания, и создает опасность для жизни человека.
Практическая часть
1. Динамика уровня заболеваемости дыхательной системы за последние три года учащихся 8а класса М Б ОУ « Северо-Енисейская средняя школа №2»
На основании результатов полученных по результатам ежегодного медицинского осмотра школьников мы выявили, что ежегодно возрастает количество таких заболеваний как: ОРЗ, ОРВИ, тонзиллит, назофарингит.
2. Определение максимального времени задержки дыхания на глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге)
Для проведения экспериментального исследования нами было подобрано две группы добровольцев примерно одинаковых по антропометрическим данным и возрасту, различающиеся тем, что в одной группе были учащиеся, активно занимающиеся спортом (таблица 1), а в другой равнодушные к занятиям физкультуры и спорта (таблица 2).
Таблица 1. Группа испытуемых ребят, занимающихся спортом
Вес(кг.)
Рост (м.)
Индекс Кетле
(вес кг./рост м 2 )
N = 20-23
фактически
норма
Алексей
1 , 62
17,14 меньше нормы
19,81
Денис
14 лет 2 мясаца
1 , 44
20,25 норма
16,39
Анастасия
14 лет 7 месяцев
1 , 67
17,92 меньше нормы
20,43
Сергей
14 лет 3 месяца
1 , 67
22,59 норма
20,43
Михаил
14лет 5 месяцев
1 , 70
22,49 норма
20,76
Елизавета
14 лет 2 месяца
1 , 54
19,39 меньше нормы
18,55
Алексей
14 лет 8 месяцев
1 , 72
20,95 норма
20,95
Максим
14 лет 2 месяца
1 , 64
21,19 норма
20,07
Никита
14 лет 1 месяц
1 , 53
21,78 норма
18,36
10.
Андрей
15 лет 2 месяца
1 , 65
21,03 норма
20,20
ИМТ = m | h 2 , где m – масса тела в кг, h – рост в м. Формула идеального веса: рост - 110 (для подростков)
Таблица 2. Группа испытуемых ребят, не занимающихся спортом
Вес(кг.)
Рост (м.)
Индекс Кетле
(вес кг./рост м 2 )
N = 20-25
фактически
норма
Алина
14 лет 7 месяцев
1 , 53
21,35 норма
18,36
Виктория
14 лет 1 месяц
1 , 54
18,13 меньше нормы
18,55
Виктория
14 лет3 месяца
1 , 5 9
19,38 меньше нормы
21,91
Нина
14 лет 8 месяцев
1 , 60
19,53 меньше нормы
19,53
Карина
14 лет 9 месяцев
163
19,19 меньше нормы
22,96
Светлана
14 лет 3 месяца
1 , 45
16,64 меньше нормы
16,64
Дарья
14 лет 8 месяцев
1 , 59
17,79 меньше нормы
19,38
Антон
14 лет 8 месяцев
1 , 68
24,80 норма
20,54
Анастасия
14 лет 3 месяца
1 , 63
17,68 меньше нормы
19,94
10.
Руслана
14 лет 10 месяцев
1 , 60
15,23 меньше нормы
19,53
Анализируя данные таблицы, мы заметили, что абсолютно у всех ребят из группы не занимающихся спортом индекс Кетле (массо-ростовой показатель) ниже нормы, а по физическому развитию ребята имеют средний уровень. Ребята из первой группы наоборот все имеют уровень физического развития выше среднего и по 50 % испытуемых по массо-ростовому индексу соответствуют норме, оставшаяся половина не значительно превышают показатели нормы. По внешнему облику ребята из первой группы сложены более атлетически.
После подбора групп и оценки их антрометрических данных им было предложено выполнить функциональные пробы Генчи - Штанге для оценки состояния дыхательной системы. Проба Генчи заключается в следующем – испытуемый задерживает дыхание на выдохе, зажав нос пальцами. У здоровых 14 -летних школьников время задержки дыхания равняется у мальчиков 25, девочек 24 секунд . При пробе Штанге испытуемый задерживает дыхание на вдохе, прижав нос пальцами. У здоровых 14 – летних школьников время задержки дыхания равняется у мальчиков 64, девочек – 54 секунд . Все пробы проводились в трёх повторностях.
На основе полученных результатов было найдено среднее арифметическое и данные были занесены в таблицу № 3.
Таблица 3. Результаты функциональной пробы Генчи-Штанге
№ п/пИмя испытуемого
Проба Штанге (сек.)
Оценка результата
Проба Генчи
(сек.)
Оценка результата
Группа, занимающихся спортом
1.
Алексей
76
Выше нормы
56
Выше нормы
2.
Денис
66
Выше нормы
57
Выше нормы
3.
Анастасия
55
Выше нормы
34
Выше нормы
4.
Сергей
77
Выше нормы
60
Выше нормы
5.
Михаил
68
Выше нормы
30
Выше нормы
6.
Елизавета
56
Выше нормы
25
Выше нормы
7.
Алексей
65
Выше нормы
33
Выше нормы
8.
Максим
67
Выше нормы
64
Выше нормы
9.
Никита
65
Выше нормы
30
Выше нормы
10.
Андрей
63
Выше нормы
30
Выше нормы
1.
Алина
22
Ниже нормы
48
Ниже нормы
2.
Виктория
37
Ниже нормы
26
Ниже нормы
3.
Виктория
28
Ниже норма
23
Ниже нормы
4.
Нина
41
Ниже нормы
23
Ниже нормы
5.
Карина
33
Ниже нормы
23
Ниже нормы
6.
Светлана
52
Ниже нормы
25
Норма
7.
Дарья
51
Ниже норма
30
Выше нормы
8.
Антон
53
Ниже нормы
37
Выше нормы
9.
Анастасия
54
Норма
25
Норма
10.
Руслана
55
Норма
25
Норма
C пробой Генчи в первой группе все справились успешно: 100 % ребят показали результат выше нормы, а во второй группе только 20 % показали результат выше нормы, 30% соответствует норме,а 50 % – наоборот ниже нормы.
С пробой Штанге в первой группе 100 % ребят дали результат выше нормы, а во второй группе с задержкой дыхания на вдохе в пределах нормы справились 20%, а оставшаяся группа показала результаты ниже нормы. 80%
5. Определение времени максимальной задержки дыхания после дозированной нагрузки (проба Серкина)
Для более объективной оценки состояния дыхательной системы испытуемых мы провела с ними ещё одну функциональную пробу – пробу Серкина. Она заключается в следующем:
Фаза 1 - испытуемый задерживает дыхание на максимальный срок на спокойном вдохе в положении сидя, время фиксируется.
Фаза 2 - через 2 минуты испытуемый делает 20 приседаний
Испытуемый садится на стул и задерживает дыхание на вдохе, время вновь фиксируется.
Фаза 3 - после отдыха в течение 1 минуты испытуемый задерживает дыхание на максимальный срок на спокойном вдохе в положении сидя, время фиксируется.
После проведенных испытаний результаты оцениваются по данным таблицы 4:
Таблица 4. Данные результаты для оценки пробы Серкина
Задержка дыхания после 20 приседаний, t сек.Б –после работы
Б/А 100%
Задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин, t сек
С- после отдыха
В/А 100%
Здоров, тренирован
50 – 70
Более 50 % от фазы 1
Более 100 % от фазы 1
Здоров, не тренирован
45 – 50
30 – 50 % от фазы 1
70 – 100 % от фазы 1
Скрытая недостаточность кровообращения
30 – 45
Менее 30 % от фазы 1
Менее 70 % от фазы 1
Полученные результаты всех участников эксперимента занесены в таблицу 5:
Таблица 5. Результаты пробы Серкина
7640
52
76
100
Здоров не тренирован
2.
Денис
66
35
53
66
100
Здоров тренирован
3.
Анастасия
55
25
45
45
81
Здорова не тренирован
4.
Сергей
78
45
57
80
102
Здоров тренирован
5.
Михаил
60
29
48
55
91
Здоров не тренирован
6.
Елизавета
50
28
50
50
100
Здорова тренирована
7.
Алексей
60
38
63
60
100
Здоров тренирован
8.
Максим
67
45
67
67
100
Здоров тренирован
9.
Никита
65
30
46
54
83
Здоров не тренирован
10.
Андрей
63
32
51
58
92
Здоров не тренирован
Группа, не занимающихся спортом
1.
Алина
37
16
43
29
78
Здорова не тренирована
2.
Виктория
37
18
48
34
91
Здорова не тренирована
3.
Виктория
35
7
50
18
51
Здорова не тренирована
4.
Нина
40
20
50
30
75
Здорова не тренирована
5.
Карина
33
11
33
20
61
Здорова не тренирована
6.
Светлана
56
20
35
47
84
Здорова не тренирована
7.
Дарья
51
25
49
48
94
Здорова не тренирована
8.
Антон
66
29
44
50
76
Здоров не тренирован
9.
Анастасия
52
23
44
42
81
Здорова не тренирована
10.
Руслана
55
25
45
53
96
Здоров не тренирован
1 ряд - задержка дыхания в покое, сек
2 ряд - задержки дыхания после 20 приседаний
3 ряд - задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин
Проанализировав результаты обеих групп, могу сказать следующее:
-во-первых, ни в первой, ни во второй группе не выявлено детей со скрытой недостаточностью кровообращения;
-во-вторых, все ребята второй группы относятся к категории «здоровые не тренированные», что в принципе и следовало ожидать.
-в-третьих, в группе ребят, активно занимающихся спортом, только 50 % относится к категории «здоровые, тренированные», а об остальных пока такового не скажешь. Хотя этому есть разумное объяснение. Алексей участвовал в эксперименте после перенесенного ОРЗ.
в – четвертых, отклонение от нормальных результатов при задержки дыхания после дозированной нагрузки, можно объяснить общей гиподинамией 2 группы, что отражается на развитии дыхательной системы
Таблица №6 Сравнительная характеристика ЖЕЛ у детей разных возрастов и пристрастием к вредным привычкам
Жизненная емкость легких у 1 классасм 3
Жизненная емкость легких у 8 класса
см 3
Жизненная емкость легких у 10 класса
см 3
Жизненная емкость легких у курящих 8-11 кл
1
500
2000
3400
2900
2
200
2000
4400
2900
3
100
1600
4200
2500
4
800
2300
4100
2000
5
200
2800
2500
2200
6
500
3600
2800
2800
7
400
2100
3000
2900
8
300
1600
2400
3000
9
600
1900
2300
3200
10
300
1800
2200
3500
Ср ЖЕЛ
520
2500
3200
2790
Из таблицы видно, что с возрастом увеличивается ЖЕЛ
Выводы
Подводя итоги своего исследования, хотим отметить следующее:
экспериментальным путем нам удалось доказать, что занятия спортом способствуют развитию дыхательной системы, так как по результатам пробы Серкина можно сказать что у 60 % детей из группы 1 время задержки дыхания возросло, а это значит, что у них дыхательный аппарат более подготовлен к нагрузкам;
функциональные пробы Генчи-Штанге также показали, что ребята из группы 1 находятся в более выгодном положении. Их показатели выше нормы по обеим пробам соответственно 100 % и 100 %.
Хорошо развитый дыхательный аппарат - надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком в них кислорода. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) - это первый этап на пути к улучшению здоровья.
При использовании регулярных физических нагрузок максимальное потребление кислорода, как отмечают спортивные физиологи, повышается в среднем на 20-30%.
У тренированного человека система внешнего дыхания в покое работает более экономно: частота дыхания снижается но, при этом несколько возрастает его глубина. Из одного и того же объема воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода.
Возрастающая при мышечной активности потребность организма в кислороде «подключает» к решению энергетических задач незадействованные до этого резервы легочных альвеол. Это сопровождается усилением кровообращения во вступившей в работу ткани и повышением аэрации (насыщенность кислородом) легких. Физиологи считают, что этот механизм повышенной вентиляции легких укрепляет их. Кроме того, хорошо «проветриваемая» при физических усилиях легочная ткань менее подвержена заболеваниям, чем те ее участки, которые аэрированы слабее и потому хуже снабжаются кровью. Известно, что при поверхностном дыхании нижние доли легких в малой степени участвуют в газообмене. Именно в местах, где легочная ткань обескровлена, чаще всего возникают воспалительные очаги. И напротив, повышенная вентиляция легких оказывает целительное действие при некоторых хронических легочных заболеваниях.
Значит, для укрепления и развития дыхательной системы необходимо заниматься спортом регулярно.
Список литературы
1. Даценко И.И. Воздушная среда и здоровье. – Львов, 1997
2. Колесов Д.В.., Маш Р.Д. Беляев И.Н.Биология: человек. – Москва, 2008
3. Степанчук Н. А. Практикум по экологии человека. – Волгоград, 2009
Функциональное состояние кардиоваскулярной и дыхательной системы определяет возможность человеческого организма адаптироваться к изменчивым условиям внешней среды. Воздействие экологических факторов, наследственность, спортивные нагрузки, а также острые и хронические заболевания оказывают влияние на структуру органов и течение физиологических процессов. Отсутствие выраженной клинической симптоматики не говорит о полном здоровье, поэтому для оценки резервов человеческого организма, готовности к повышенным нагрузкам и с целью ранней диагностики нарушений применяются функциональные пробы дыхательной системы.
Пробы для оценки функционального состояния дыхательной системы
Патологии бронхолегочной системы чаще всего развиваются на фоне инфекционных процессов (пневмонии, бронхиты) и сопровождаются характерными клиническими признаками:
- Кашель с выделением мокроты (гнойного или серозного характера).
- Одышка (в зависимости от фазы дыхания, утрудненного вдоха или выдоха).
- Боль в грудной клетке.
В медицинской практике для диагностики заболеваний чаще всего применяются лабораторные анализы и инструментальные методы, которые дают оценку морфологическим изменениям (рентгенография, компьютерная томография). Хроническое течение заболеваний, которые снижают качество жизни пациента (бронхиальная астма или обструктивная болезнь легких (ХОБЛ)) требуют мониторинга процесса. Тактика лечения определяется выраженностью изменений и степенью снижения функции, которая на легких стадиях не определяется с помощью рентгенологических методов.
В спортивной медицине и функциональной диагностике широко применяются методы тестов и проб, которые проводят оценку состояния респираторной системы на разных уровнях (калибрах бронхов) и определяют «резерв» возможностей каждого человека.
Функциональной пробой (тестом) называют метод, который исследует реакцию органа или системы на дозированную нагрузку с помощью стандартизированных показателей. В практике пульмонологов чаще всего спирометрия, которая определяет:
- Жизненную емкость легких (ЖЕЛ).
- Скорость вдоха и выдоха.
- Объем форсированного выдоха.
- Скорость потока воздуха по бронхам разного калибра.
Другой метод - плетизмография легких применяется для оценки изменения обьемов респираторных органов во время дыхательного акта.
Дополнительное использование провокационных проб (запуск патологической реакции с помощью фармакологических средств), изучение эффективности лекарственных препаратов - составляющие функциональной пульмонологической диагностики.
В спортивной медицине используются тесты, направленные на изучение выносливости, реактивности и динамики тренированности человека. Например, улучшение показателей пробы Штанге и Генчи свидетельствует о позитивной динамике у пловцов.
Показания и противопоказания к проведению функциональных дыхательных проб
Введение в клиническую практику функциональных тестов обязывает формировать контингент пациентов, которым целесообразно проводить исследование.
- Длительный стаж курения (более 10 лет) с высоким риском развития заболеваний.
- Бронхиальная астма (для постановки клинического диагноза и подбора лечения).
- ХОБЛ.
- Пациентам с хронической одышкой (для определения причины и локализации поражения).
- Дифференциальная диагностика легочной и сердечной недостаточности (в комплексе с другими методами).
- Спортсменам для оценки силы мышц грудной клетки, дыхательного объема.
- Контроль эффективности лечения при легочных заболеваниях.
- Предварительная оценка возможных осложнений перед оперативным вмешательством.
- Экспертиза трудоспособности и военная экспертиза.
Несмотря на широкое клиническое применения, проведение тестов сопровождается усиленной нагрузкой на дыхательную систему и эмоциональным напряжением.
Функциональные дыхательные пробы не проводятся при:
- Тяжелое состояние больного вследствие соматического заболевания (печеночная, почечная недостаточность, ранний послеоперационный период).
- Клинические варианты ишемической болезни сердца (ИБС): прогрессирующая стенокардия напряжения, инфаркт миокарда (в течение 1 месяца), острое нарушение мозгового кровообращения (ГНМК, инсульт).
- Гипертоническая болезнь с очень высоким риском сердечнососудистых заболеваний, злокачественная гипертензия, гипертонические кризы.
- Гестозы (токсикозы) у беременных.
- Сердечная недостаточность 2Б и 3 стадии.
- Легочная недостаточность, которая не позволяет провести дыхательные манипуляции.
Важно! На результат исследования влияет вес, пол, возраст человека и наличие сопутствующих заболеваний, поэтому анализ данных спирометрии проводится с помощью специальных компьютерных программ.
Нужна ли специальная подготовка к обследованию
Функциональные дыхательные тесты с использованием пневмотахометра или спирометр проводятся в первой половине дня. Пациентам не рекомендуется есть перед процедурой, так как наполненный желудок ограничивает движение диафрагмы, что ведет к искажению результатов.
Больным, которые регулярно принимают бронходилатирующие средства (Сальбутамол, Серетид и другие), рекомендуется не использовать препараты за 12 часов до исследования. Исключение составляют пациенты с частыми обострениями.
Для объективности результатов, врачи советуют не курить минимум за 2 часа до исследования. Непосредственно перед исследованием (20-30 минут) - исключить все физические и эмоциональные нагрузки.
Виды функциональных дыхательных проб
Методика проведения различных тестов отличается из-за разнонаправленности исследований. Большинство проб используется для диагностики скрытой (латентной) стадии бронхоспазма или легочной недостаточности.
Широко используемые функциональные пробы представлены в таблице.
|
Функциональный тест |
Методика проведения |
|
|
Проба Шафранского (динамическая спирометрия) для оценки колебаний емкости легких |
Определение исходного значение ЖЕЛ с помощью стандартной спирометрии. Дозированная физическая нагрузка - бег на месте (2 минуты) или подъемы на ступеньку (6 минут). Контрольное исследование ЖЕЛ |
Положительная - увеличение значений более чем на 200 мл. Удовлетворительная - показатели не изменяются Неудовлетворительная - значение ЖЕЛ уменьшается |
|
Проба Розенталя - для оценки состояния дыхательной мускулатуры (межреберных мышц, диафрагмы и других) |
Проведение стандартной спирометрии 5 раз с интервалом в 15 секунд |
Отличная: постепенное повышение показателей. Хорошая: стабильное значение. Удовлетворительное: снижение объема до 300 мл. Неудовлетворительная: уменьшение ЖЕЛ более чем на 300 мл |
|
Проба Генчи (Саарбазе) |
Пациент делает глубокий вдох, потом - максимальный выдох и задерживает дыхание (с закрытым ртом и носом) |
Нормальное значение времени задержки 20-40 секунд (у спортсменов до 60 секунд) |
|
Проба Штанге |
Оценивается время задержки дыхания после глубокого вдоха |
|
|
Проба Серкина |
Трехкратное измерение времени задержки дыхания на выдохе:
|
Средние значения у здоровых людей (спортсменов):
Снижение показателей во всех фазах свидетельствует о скрытой легочной недостаточности |
Использований функциональной диагностике в клинической практике терапевтов оправдывается ранней диагностикой и контролем эффективности лечения заболеваний. Спортивная медицина применяет пробы для оценки состояния человека перед соревнованием, для контроля адекватности подобранного режима и ответа организма на нагрузки. Динамические методы исследования более информативны для врачей, поскольку нарушение функции не всегда сопровождается структурными изменениями.
Дистанционный этап краевого форума «Молодежь и наука» |
|
Полное название темы работы | Изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков. |
Название секции форума | Медицина и здоровье |
Тип работы | Исследовательская работа |
Александрова Светлана Андреевна Ярушина Дарья Игоревна |
|
Место учебы : | Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Северо-Енисейская средняя школа №2» |
Класс | |
Место выполнения работы | МБОУ «Северо-Енисейская средняя школа №2» |
Руководитель | Носкова Елена Михайловна учитель биологии |
Научный руководитель | |
Ответственный за корректуру текста работы | |
e-mail
(обязательно) | Ele20565405 @yandex.ru |
Аннотация
Александрова Светлана Андреевна Ярушина Дарья Игоревна
МБОУ «Северо-Енисейская средняя школа №2», 8а класс
Изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков
Руководитель: Носкова Елена Михайловна, МБОУ ССШ№2 , учитель биологии
Цель научной работы: научиться объективно оценивать состояние дыхательной системы подростка и организма в целом и выявить зависимость её состояния от занятий спортом.
Методы исследования
:Основные результаты научного исследования:
Человек в состоянии оценить состояние своего здоровья и оптимизировать свою деятельность. Для этого подростки, могут овладеть необходимыми знаниями и умениями, обеспечивающими возможность ведения здорового образа жизни.Введение
У нашей соседки Юли родилась недоношенная дочь. И из разговоров взрослых было только и слышно, что многие недоношенные дети умирают, потому что у них не начинается самостоятельное дыхание. Что жизнь человека начинается с первого крика. Строение дыхательной системы и понятие жизненная емкость легких мы изучили на уроках биологии. Так же мы узнали, что во внутриутробном развитии
легкие не участвуют в акте дыхания и находятся в спавшемся состоянии. Расправление их начинается с первым вдохом ребенка, однако полностью оно происходит не сразу, и отдельные группы альвеол могут оставаться нерасправленными. Таким детям нужен особый уход. Нас заинтересовал вопрос. Чем же с возрастом должна заниматься эта девочка, чтобы объем легких и жизненная емкость увеличилась?Актуальность работы.
Физическое развитие детей и подростков является одним из важных показателей здоровья и благополучия. Но дети часто болеют простудными заболеваниями, не занимаются спортом, курят.Цель работы: научиться объективно оценивать состояние дыхательной системы подростка и организма в целом и выявить зависимость её состояния от занятий спортом.
Для достижения цели поставлены следующие
задачи :- изучить литературу о строении и возрастных особенностях дыхательной системы у подростков, о влиянии загрязнений воздуха на работу дыхательной системы;
Дать оценку состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Объект исследования
: учащиеся школыПредмет исследования
исследование состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.Методы исследования:
анкетирование, эксперимент, сравнение, наблюдение, беседа, анализ продуктов деятельности.Практическая значимость
. Полученные результаты можно использовать в качестве пропаганды здорового образа жизни и активных занятий такими видами спорта: легкая атлетика, лыжи, плаваниеГипотеза исследования:
Считаем, что если нам в ходе исследования удастся выявить определённое положительное влияние
занятий спортом на состояние дыхательной системы, то можно будет пропагандировать их
Как одно из средств укрепления здоровья.
Теоретическая часть
1. Строение и значение дыхательной системы человека.
Дыхание – это основа жизни любого организма. В ходе дыхательных процессов кислород поступает ко всем клеткам тела и используется для энергетического обмена – расщепления пищевых веществ и синтеза АТФ. Сам процесс дыхания состоит из трех этапов: 1 -внешнее дыхание (вдох и выдох), 2 -газообмен между альвеолами легких и эритроцитами, транспорт кислород а и углекислого газа кровью, 3- клеточное дыхание – синтез АТФ при участии кислорода в митохондриях. Дыхательные пути (носовая полость, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы) служат для проведения воздуха, а газообмен происходит между клетками легких и капиллярами и между капиллярами и тканями организма. Вдох и выдох происходят за счет сокращений дыхательной мускулатуры – межреберных мышц и диафрагмы. Если при дыхании преобладает работа межреберных мышц, то такое дыхание называется грудным (у женщин), а если диафрагмы – то брюшным (у мужчин).
Регулирует дыхательные движения дыхательный центр, который находится в продолговатом мозге. Его нейроны реагируют на импульсы, приходящие от мышц и легких, а также на повышение концентрации углекислого газа в крови.Жизненная емкость легких - это тот максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального входа.
Жизненная ёмкость легких является возрастным и функциональным показателем системы дыхания. Величина ЖЕЛ в норме зависит от пола и возраста человека, его телосложения, физического развития, а при различных заболеваниях она может существенно уменьшаться, что снижает приспособляемость больного к выполнению физической нагрузки. При регулярных занятиях спортом увеличивается жизненная емкость легких, происходит наращивание мощности дыхательных мыщц, подвижности грудной клетки, эластичности лекгих. Жизненную ёмкость легких и составляющие её объёмы определяли с помощью спирометра. Спирометр имеется в медицинском кабинете каждой школы.Практическая часть
1. Определение максимального времени задержки дыхания на глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге) Проба Штанге:
обследуемый в положении стоя делает вдох, затем глубокий выдох и вновь вдох, составляющий 80 - 90 процентов от максимального. Отмечается время задержки дыхания в секундах. При обследовании детей проба проводится после трех глубоких вдохов. Проба Генчи: после обычного выдоха исследуемый человек задерживает дыхание. Время задержки определяется в секундах.Для проведения экспериментального исследования нами было подобрано две группы добровольцев восьмых классов по 10 человек, различающиеся тем, что в одной группе были учащиеся, активно занимающиеся спортом (таблица 1), а в другой равнодушные к занятиям физкультуры и спорта (таблица 2).
Таблица 1. Группа испытуемых ребят, занимающихся спортом
№ п/п | Имя испытуемого | Вес (кг.) | Рост (м.) | Индекс Кетле (вес кг./рост м 2 ) N = 20-23 |
||
фактически | норма |
|||||
Алексей | 1,62 | 17,14 меньше нормы | 19,81 |
|||
Денис | 14 лет 2 мясаца | 1,44 | 20,25 норма | 16,39 |
||
Анастасия | 14 лет 7 месяцев | 1,67 | 17,92 меньше нормы | 20,43 |
||
Сергей | 14 лет 3 месяца | 1,67 | 22,59 норма | 20,43 |
||
Михаил | 14лет 5 месяцев | 1,70 | 22,49 норма | 20,76 |
||
Елизавета | 14 лет 2 месяца | 1,54 | 19,39 меньше нормы | 18,55 |
||
Алексей | 14 лет 8 месяцев | 1,72 | 20,95 норма | 20,95 |
||
Максим | 14 лет 2 месяца | 1,64 | 21,19 норма | 20,07 |
||
Никита | 14 лет 1 месяц | 1,53 | 21,78 норма | 18,36 |
||
Андрей | 15 лет 2 месяца | 1,65 | 21,03 норма | 20,20 |
||
ИМТ = m| h 2 , где m – масса тела в кг, h – рост в м. Формула идеального веса: рост минус 110 (для подростков)
Таблица 2. Группа испытуемых ребят, не занимающихся спортом
№ п/п | Имя испытуемого | Возраст (полных лет и месяцев) | Вес (кг.) | Рост (м.) | Индекс Кетле (вес кг./рост м 2 ) N = 20-25 |
|
фактически | норма |
|||||
Алина | 14 лет 7 месяцев | 1,53 | 21,35 норма | 18,36 |
||
Виктория | 14 лет 1 месяц | 1,54 | 18,13 меньше нормы | 18,55 |
||
Виктория | 14 лет3 месяца | 1,59 | 19,38 меньше нормы | 21,91 |
||
Нина | 14 лет 8 месяцев | 1,60 | 19,53 меньше нормы | 19,53 |
||
Карина | 14 лет 9 месяцев | 19,19 меньше нормы | 22,96 |
|||
Светлана | 14 лет 3 месяца | 1,45 | 16,64 меньше нормы | 16,64 |
||
Дарья | 14 лет 8 месяцев | 1,59 | 17,79 меньше нормы | 19,38 |
||
Антон | 14 лет 8 месяцев | 1,68 | 24,80 норма | 20,54 |
||
Анастасия | 14 лет 3 месяца | 1,63 | 17,68 меньше нормы | 19,94 |
||
Руслана | 14 лет 10 месяцев | 1,60 | 15,23 меньше нормы | 19,53 |
||
Анализируя данные таблицы, мы заметили, что абсолютно у всех ребят из группы не занимающихся спортом индекс Кетле (массо-ростовой показатель) ниже нормы, а по физическому развитию ребята имеют средний уровень. Ребята из первой группы наоборот все имеют уровень физического развития выше среднего и по 50 % испытуемых по массо-ростовому индексу соответствуют норме, оставшаяся половина не значительно превышают показатели нормы. По внешнему облику ребята из первой группы сложены более атлетически.
У здоровых 14 -летних школьников время задержки дыхания равняется у мальчиков 25, девочек 24 секунд . При пробе Штанге испытуемый задерживает дыхание на вдохе, прижав нос пальцами. У здоровых 14 – летних школьников время задержки дыхания равняется у мальчиков 64, девочек – 54 секунд . Все пробы повторяли три раза.
На основе полученных результатов было найдено среднее арифметическое и данные были занесены в таблицу № 3.
Таблица 3. Результаты функциональной пробы Генчи-Штанге
№ п/п | Имя испытуемого | Проба Штанге (сек.) | Оценка результата | Проба Генчи (сек.) | Оценка результата |
|
Группа, занимающихся спортом |
||||||
Алексей | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Денис | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Анастасия | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Сергей | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Михаил | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Елизавета | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Алексей | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Максим | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Никита | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Андрей | Выше нормы | Выше нормы |
||||
Алина | Ниже нормы | Ниже нормы |
||||
Виктория | Ниже нормы | Ниже нормы |
||||
Виктория | Ниже норма | Ниже нормы |
||||
Нина | Ниже нормы | Ниже нормы |
||||
Карина | Ниже нормы | Ниже нормы |
||||
Светлана | Ниже нормы | Норма |
||||
Дарья | Ниже норма | Выше нормы |
||||
Антон | Ниже нормы | Выше нормы |
||||
Анастасия | Норма | Норма |
||||
Руслана | Норма | Норма |
||||
C пробой Генчи в первой группе все справились успешно: 100 % ребят показали результат выше нормы, а во второй группе только 20 % показали результат выше нормы, 30% соответствует норме,а 50 % – наоборот ниже нормы.
С пробой Штанге в первой группе 100 % ребят дали результат выше нормы, а во второй группе с задержкой дыхания на вдохе в пределах нормы справились 20%, а оставшаяся группа показала результаты ниже нормы. 80%
2. Определение времени максимальной задержки дыхания после дозированной нагрузки (проба Серкина)
Для более объективной оценки состояния дыхательной системы испытуемых мы провела с ними ещё одну функциональную пробу – пробу Серкина.
После проведенных испытаний результаты оцениваются по данным таблицы 4:
Таблица 4. Данные результаты для оценки пробы Серкина
Задержка дыхания в покое, t сек А | Задержка дыхания после 20 приседаний, t сек. Б –после работы Б/А 100% | Задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин, t сек С- после отдыха В/А 100% |
|
Здоров, тренирован | 50 – 70 | Более 50 % от фазы 1 | Более 100 % от фазы 1 |
Здоров, не тренирован | 45 – 50 | 30 – 50 % от фазы 1 | 70 – 100 % от фазы 1 |
Скрытая недостаточность кровообращения | 30 – 45 | Менее 30 % от фазы 1 | Менее 70 % от фазы 1 |
Полученные результаты всех участников эксперимента занесены в таблицу 5:
Таблица 5. Результаты пробы Серкина
№ п/п | Имя испытуемого | Фаза 1 – задержка дыхания в покое, t сек | Задержка дыхания после 20 приседаний | Задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин | Оценка результатов |
|||
T 25 0 , сек | % от фазы 1 | t, сек | % от фазы 1 |
|||||
Группа, занимающихся спортом |
||||||||
Алексей | Здоров не тренирован |
|||||||
Денис | Здоров тренирован |
|||||||
Анастасия | Здорова не тренирован |
|||||||
Сергей | Здоров тренирован |
|||||||
Михаил | Здоров не тренирован |
|||||||
Елизавета | Здорова тренирована |
|||||||
Алексей | Здоров тренирован |
|||||||
Максим | Здоров тренирован |
|||||||
Никита | Здоров не тренирован |
|||||||
Андрей | Здоров не тренирован |
|||||||
Группа, не занимающихся спортом |
||||||||
Алина | Здорова не тренирована |
|||||||
Виктория | Здорова не тренирована |
|||||||
Виктория | Здорова не тренирована |
|||||||
Нина | Здорова не тренирована |
|||||||
Карина | Здорова не тренирована |
|||||||
Светлана | Здорова не тренирована |
|||||||
Дарья | Здорова не тренирована |
|||||||
Антон | Здоров не тренирован |
|||||||
Анастасия | Здорова не тренирована |
|||||||
Руслана | Здоров не тренирован |
|||||||
Проанализировав результаты обеих групп, можем сказать следующее:
Во-первых, ни в первой, ни во второй группе не выявлено детей со скрытой недостаточностью кровообращения;
Во-вторых, все ребята второй группы относятся к категории «здоровые не тренированные», что в принципе и следовало ожидать.
В-третьих, в группе ребят, активно занимающихся спортом, только 50 % относится к категории «здоровые, тренированные», а об остальных пока такового не скажешь. Хотя этому есть разумное объяснение. Алексей участвовал в эксперименте после перенесенного ОРЗ.
в – четвертых, отклонение от нормальных результатов при задержки дыхания после дозированной нагрузки, можно объяснить общей гиподинамией 2 группы, что отражается на развитии дыхательной системы
Выводы
Подводя итоги своего исследования, хотим отметить следующее:
Экспериментальным путем нам удалось доказать, что занятия спортом способствуют развитию дыхательной системы, так как по результатам пробы Серкина можно сказать что у 60 % детей из группы 1 время задержки дыхания возросло, а это значит, что у них дыхательный аппарат более подготовлен к нагрузкам;
Функциональные пробы Генчи-Штанге также показали, что ребята из группы 1 находятся в более выгодном положении. Их показатели выше нормы по обеим пробам соответственно 100 % и 100 %.
Новорожденная девочка у молодой мамы выжила. Даже была на исскуственной вентиляции легких. Ведь дыхание – самая важная функция организма, влияющая на физическое и умственное развитие. Недоношенные дети входят в группу риска по заболеванию пневмонией.
Хорошо развитый дыхательный аппарат - надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком в них кислорода. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) - это первый этап на пути к улучшению здоровья. Потому в будущем мы посоветуем ей заняться спортом.
Для укрепления и развития дыхательной системы необходимо заниматься спортом регулярно.
Список литературы
1.Георгиева С. А. « Физиология» Медицина 1986г. Стр 110 - 130
2. Федюкевич Н И. «Анатомия и физиология человека» Феникс 2003г. Стр181 – 184
3. Колесов Д.В.., Маш Р.Д. Беляев И.Н.Биология: человек. – Москва, 2008 8 кл.
4. Федорова М.З. В.С.Кучменко Т.П. Лукина. Экология человека Культура здоровья Москва 2003 стр 66-67
Ресурсы интернет
5.http://www.9months.ru/razvitie_malysh/1337/rannie-deti
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Северо-Енисейская средняя школа №2»
Исследовательская работа
Изучение и оценка функциональных проб д ыхательной системы у подростков
Выполнили ученики 8а класса
Александрова Светлана
Ярушина Дарья
Руководитель:
Носкова Е.М.
учитель биологии
гп Северо-Енисейский 2015г
Аннотация
Введение
1. Теоретическое исследование
1.1 Строение и значение дыхательной системы человека
2. Практическое исследование:
2.1 Повышение уровня заболеваемости дыхательной системы за
последние годы учащихся МБОУ « Северо-Енисейская средняя школа №2»
2.2 Определение максимального времени задержки дыхания на
глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге)
2.3 Определение времени максимальной задержки дыхания
после дозированной нагрузки (проба Серкина)
Список литературы
Аннотация
Александрова Светлана Андреевна Ярушина Дарья Игоревна
МБОУ «Северо-Енисейская средняя школа №2», 8а класс
Изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков
Руководитель: Носкова Елена Михайловна, МБОУ ССШ№2 , учитель биологии
Цель научной работы: научиться объективно оценивать состояние дыхательной системы подростка и организма в целом и выявить зависимость её состояния от занятий спортом.
Методы исследования:
Основные результаты научного исследования: Человек в состоянии оценить состояние своего здоровья и оптимизировать свою деятельность. Для этого подростки, могут овладеть необходимыми знаниями и умениями, обеспечивающими возможность ведения здорового образа жизни.
Введение
Процесс дыхания, возникший ещё в докембрийскую эпоху развития жизни, то есть 2 млрд. 300 лет назад, до сих пор обеспечивает всё живое на Земле кислородом. Кислород достаточно агрессивный газ, при его участии происходит расщепление всех органических веществ и образование энергии необходимой для процессов жизнедеятельности любого организма.
Дыхание - это основа жизни любого организма. В ходе дыхательных процессов кислород поступает ко всем клеткам тела и используется для энергетического обмена - расщепления пищевых веществ и синтеза АТФ. Сам процесс дыхания состоит из трех этапов: 1 -внешнее дыхание (вдох и выдох), 2 -газообмен между альвеолами легких и эритроцитами, транспорт кислород а и углекислого газа кровью, 3- клеточное дыхание - синтез АТФ при участии кислорода в митохондриях. Дыхательные пути (носовая полость, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы) служат для проведения воздуха, а газообмен происходит между клетками легких и капиллярами и между капиллярами и тканями организма.
Вдох и выдох происходят за счет сокращений дыхательной мускулатуры - межреберных мышц и диафрагмы. Если при дыхании преобладает работа межреберных мышц, то такое дыхание называется грудным, а если диафрагмы - то брюшным.
Регулирует дыхательные движения дыхательный центр, который находится в продолговатом мозге. Его нейроны реагируют на импульсы, приходящие от мышц и легких, а также на повышение концентрации углекислого газа в крови.
Существуют различные показатели, с помощью которых можно оценить состояние дыхательной системы и ее функциональные резервы.
Актуальность работы . Физическое развитие детей и подростков является одним из важных показателей здоровья и благополучия. Но дети часто болеют простудными заболеваниями, не занимаются спортом, курят.
Цель работы научиться объективно оценивать состояние дыхательной системы подростка и организма в целом и выявить зависимость её состояния от занятий спортом.
Для достижения цели поставлены следующие задачи :
Изучить литературу о строении и возрастных особенностях дыхательной системы у подростков, о влиянии загрязнений воздуха на работу дыхательной системы;
На основе результатов ежегодного медицинского осмотра учащихся нашего класса выявить динамику уровня заболеваемости дыхательной системы;
Провести комплексную оценку состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Объект исследования : учащиеся школы
Предмет исследования исследование состояния дыхательной системы двух групп подростков: активно занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Методы исследования: анкетирование, эксперимент, сравнение, наблюдение, беседа, анализ продуктов деятельности.
Практическая значимость . Полученные результаты можно использовать в качестве пропаганды здорового образа жизни и активных занятий такими видами спорта: легкая атлетика, лыжи, хоккей, волейбол
Гипотеза исследования:
Считаем, что если мне в ходе исследования удастся выявить определённое положительное влияние занятий спортом на состояние дыхательной системы, то можно будет пропагандировать их как одно из средств укрепления здоровья.
1. Теоретическое исследование
1.1 Строение и значение дыхательной системы человека
Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.
Нос и полость носа служат проводящими каналами для воздуха, в которых он нагревается, увлажняется и фильтруется. В полости носа заключены также обонятельные рецепторы. Наружная часть носа образована треугольным костно-хрящевым остовом, который покрыт кожей; два овальных отверстия на нижней поверхности - ноздри, которые открываются каждое в клиновидную полость носа. Эти полости разделены перегородкой. Три легких губчатых завитка (раковины) выдаются из боковых стенок ноздрей, частично разделяя полости на четыре незамкнутых прохода (носовые ходы). Полость носа богато выстлана слизистой оболочкой. Многочисленные жесткие волоски, а также снабженные ресничками эпителиальные и бокаловидные клетки служат для очистки вдыхаемого воздуха от твердых частиц. В верхней части полости лежат обонятельные клетки.
Гортань лежит между трахеей и корнем языка. Полость гортани разделена двумя складками слизистой оболочки, не полностью сходящимися по средней линии. Пространство между этими складками - голосовая щель защищено пластинкой волокнистого хряща - надгортанником. По краям голосовой щели в слизистой оболочке лежат фиброзные эластичные связки, которые называются нижними, или истинными, голосовыми складками (связками). Над ними находятся ложные голосовые складки, которые защищают истинные голосовые складки и сохраняют их влажными; они помогают также задерживать дыхание, а при глотании препятствуют попаданию пищи в гортань. Специализированные мышцы натягивают и расслабляют истинные и ложные голосовые складки. Эти мышцы играют важную роль при фонации, а также препятствуют попаданию каких-либо частиц в дыхательные пути. Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость, где делится на правый и левый бронхи; стенка ее образована соединительной тканью и хрящом. У большинства млекопитающих, в том числе и у человека хрящи образуют неполные кольца. Части, примыкающие к пищеводу, замещены фиброзной связкой. Правый бронх обычно короче и шире левого. Войдя в легкие, главные бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки (бронхиолы), самые мелкие из которых - конечные бронхиолы являются последним элементом воздухоносных путей. От гортани до конечных бронхиол трубки выстланы мерцательным эпителием. Главным органом дыхательной системы являются лёгкие. дыхательный нагрузка заболеваемость учащийся
В целом легкие имеют вид губчатых, пористых конусовидных образований, лежащих в обеих половинах грудной полости. Наименьший структурный элемент легкого - долька состоит из конечной бронхиолы, ведущей в легочную бронхиолу и альвеолярный мешок. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешка образуют углубления - альвеолы. Такая структура легких увеличивает их дыхательную поверхность, которая в 50-100 раз превышает поверхность тела. Относительная величина поверхности, через которую в легких происходит газообмен, больше у животных с высокой активностью и подвижностью. Стенки альвеол состоят из одного слоя эпителиальных клеток и окружены легочными капиллярами. Внутренняя поверхность альвеолы покрыта поверхностно-активным веществом. Отдельная альвеола, тесно соприкасающаяся с соседними структурами, имеет форму неправильного многогранника и приблизительные размеры до 250 мкм. Принято считать, что общая поверхность альвеол, через которую осуществляется газообмен, экспоненциально зависит от веса тела. С возрастом отмечается уменьшение площади поверхности альвеол. Каждое легкое окружено мешком-плеврой. Наружный листок плевры примыкает к внутренней поверхности грудной стенки и диафрагме, внутренний покрывает легкое. Щель между листками называется плевральной полостью. При движении грудной клетки внутренний листок обычно легко скользит по наружному. Давление в плевральной полости всегда меньше атмосферного (отрицательное). В условиях покоя внутриплевральное давление у человека в среднем на 4,5 торр ниже атмосферного (-4,5 торр). Межплевральное пространство между легкими называется средостением; в нем находятся трахея, зобная железа (тимус) и сердце с большими сосудами, лимфатические узлы и пищевод.
У человека легкие занимают около 6% объема тела независимо от его веса. Объем легкого меняется при вдохе за счет работы дыхательных мышц, но не всюду одинаково. Для этого имеются три главные причины, во-первых, грудная полость увеличивается неравномерно во всех направлениях, во-вторых, не асе части легкого одинаково растяжимы. В-третьих, предполагается существование гравитационного эффекта, который способствует смещению легкого книзу.
Какие же мышцы относят к дыхательным? Дыхательные мышцы - это те мышцы, сокращения которых изменяют объем грудной клетки. Мышцы, направляющиеся от головы, шеи, рук и некоторых верхних грудных и нижних шейных позвонков, а также наружные межреберные мышцы, соединяющие ребро с ребром, приподнимают ребра и увеличивают объем грудной клетки. Диафрагма - мышечно-сухожильная пластина, прикрепленная к позвонкам, ребрам и грудине, отделяет грудную полость от брюшной. Это главная мышца, участвующая в нормальном вдохе. При усиленном вдохе сокращаются дополнительные группы мышц. При усиленном выдохе действуют мышцы, прикрепленные между ребрами (внутренние межреберные мышцы), к ребрам и нижним грудным и верхним поясничным позвонкам, а также мышцы брюшной полости; они опускают ребра и прижимают брюшные органы к расслабившейся диафрагме, уменьшая, таким образом, емкость грудной клетки.
Количество воздуха, поступающего в легкие при каждом спокойном вдохе и выходящего при спокойном выдохе, называется дыхательным объемом. У взрослого человека он равен 500 см 3 . Объем максимального выдоха после предшествовавшего максимального вдоха называется жизненной емкостью. В среднем у взрослого человека она равна 3500 см 3 . Но она не равна всему объему воздуха в легком (общему объему легкого), поскольку легкие полностью не спадаются. Объем воздуха, который остается в не спавшихся легких, называется остаточным воздухом (1500 см 3). Имеется дополнительный объем (1500 см 3), который можно вдохнуть при максимальном усилии после нормального вдоха. А тот воздух, который выдыхается максимальным усилием после нормального выдоха, это резервный объем выдоха (1500 см 3). Функциональная остаточная емкость состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема. Это тот находящийся в легких воздух, в котором разбавляется нормальный дыхательный воздух. Вследствие этого состав газа в легких после одного дыхательного движения обычно резко не меняется.
Газ является таким состоянием вещества, при котором оно равномерно распределяется по ограниченному объему. В газовой фазе взаимодействие молекул между собой незначительно. Когда они сталкиваются со стенками замкнутого пространства, их движение создает определенную силу; эта сила, приложенная к единице площади, называется давлением газа и выражается в миллиметрах ртутного столба, или торрах; давление газа пропорционально числу молекул и их средней скорости. Газообмен в легких между альвеолами и кровью происходит путем диффузии. Диффузия возникает в силу постоянного движения молекул газа и обеспечивает перенос молекул из области более высокой их концентрации в область, где их концентрация ниже. Пока внутри плевральное давление остается ниже атмосферного, размеры легких точно следуют за размерами грудной полости. Движения легких совершаются в результате сокращения дыхательных мышц в сочетании с движением частей грудной стенки и диафрагмы. Расслабление всех связанных с дыханием мышц придает грудной клетке положение пассивного выдоха. Соответствующая мышечная активность может перевести это положение во вдох или же усилить выдох. Вдох создается расширением грудной полости и всегда является активным процессом. Благодаря своему сочленению с позвонками ребра движутся вверх и наружу, увеличивая расстояние от позвоночника до грудины, а также боковые размеры грудной полости (реберный или грудной тип дыхания). Сокращение диафрагмы меняет ее форму из куполообразной в более плоскую, это увеличивает размеры грудной полости в продольном направлении (диафрагмальный или брюшной тип дыхания). Обычно главную роль во вдохе играет диафрагмальное дыхание. Поскольку люди - существа двуногие, при каждом движении ребер и грудины меняется центр тяжести тела и возникает необходимость приспособить к этому разные мышцы.
При спокойном дыхании у человека обычно достаточно эластических свойств и веса переместившихся тканей, чтобы вернуть их в положение, предшествующее вдоху.
Таким образом, выдох в покое происходит пассивно вследствие постепенного снижения активности мышц, создающих условие для вдоха. Активный выдох может возникнуть вследствие сокращения внутренних межреберных мышц в дополнение к другим мышечным группам, которые опускают ребра, уменьшают поперечные размеры грудной полости и расстояние между грудиной и позвоночником. Активный выдох может также произойти вследствие сокращения брюшных мышц, которое прижимает внутренности к расслабленной диафрагме и уменьшает продольный размер грудной полости. Расширение легкого снижает (на время) общее внутри легочное (альвеолярное) давление. Оно равно атмосферному, когда воздух не движется, а голосовая щель открыта. Оно ниже атмосферного, пока легкие не наполнятся при вдохе, и выше атмосферного при выдохе. Внутри плевральное давление тоже меняется на протяжении дыхательного движения; но оно всегда ниже атмосферного (т. е. всегда отрицательное).
Кислород находится в окружающем нас воздухе. Он может проникнуть сквозь кожу, но лишь в небольших количествах, совершенно недостаточных для поддержания жизни. Существует легенда об итальянских детях, которых для участия в религиозной процессии покрасили золотой краской; история дальше повествует, что все они умерли от удушья, потому что «кожа не могла дышать». На основании научных данных смерть от удушья здесь совершенно исключена, так как поглощение кислорода через кожу едва измеримо, а выделение двуокиси углерода составляет менее 1% от ее выделения через легкие. Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. Функция дыхательной системы сводится лишь к тому, чтобы снабжать кровь достаточным количеством кислорода и удалять из нее углекислый газ. Химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд. Восстановлению кислорода сопутствует образование CO 2 . Кислород, входящий в CO 2 не происходит непосредственно из молекулярного кислорода. Использование O 2 и образование CO 2 связаны между собой промежуточными метаболическими реакциями; теоретически каждая из них длятся некоторое время.
Обмен O 2 и CO 2 между организмом и средой называется дыханием. У высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:
І Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как «легочную вентиляцию»;
І Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание);
І Обмен газов между кровью и тканями;
І И наконец, газы переходят внутри ткани к местам потребления (для O 2) и от мест образования (для CO 2) (клеточное дыхание).
Выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания, и создает опасность для жизни человека.
2. Практическая часть
2.1 Динамика уровня заболеваемости дыхательной системы за последние три года учащихся 8а класса МБОУ « Северо-Енисейская средняя школа №2»
На основании результатов полученных по результатам ежегодного медицинского осмотра школьников мы выявили, что ежегодно возрастает количество таких заболеваний как: ОРЗ, ОРВИ, тонзиллит, назофарингит.
2. 2 Определение максимального времени задержки дыхания на глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге)
Для проведения экспериментального исследования нами было подобрано две группы добровольцев примерно одинаковых по антропометрическим данным и возрасту, различающиеся тем, что в одной группе были учащиеся, активно занимающиеся спортом (таблица 1), а в другой равнодушные к занятиям физкультуры и спорта (таблица 2).
Таблица 1. Группа испытуемых ребят, занимающихся спортом
|
№ п/п |
Имя испытуемого |
Рост (м.) |
Индекс Кетле (вес кг./рост м 2 ) N = 20 -23 |
||||
|
фактически |
норма |
||||||
|
17,14 меньше нормы |
|||||||
|
14 лет 2 мясаца |
20,25 норма |
||||||
|
Анастасия |
14 лет 7 месяцев |
17,92 меньше нормы |
|||||
|
14 лет 3 месяца |
22,59 норма |
||||||
|
14лет 5 месяцев |
22,49 норма |
||||||
|
Елизавета |
14 лет 2 месяца |
19,39 меньше нормы |
|||||
|
14 лет 8 месяцев |
20,95 норма |
||||||
|
14 лет 2 месяца |
21,19 норма |
||||||
|
14 лет 1 месяц |
21,78 норма |
||||||
|
15 лет 2 месяца |
21,03 норма |
ИМТ = m| h 2 ,
где m - масса тела в кг, h - рост в м. Формула идеального веса: рост - 110 (для подростков)
Таблица 2. Группа испытуемых ребят, не занимающихся спортом
|
№ п/п |
Имя испытуемого |
Возраст (полных лет и месяцев) |
Рост (м.) |
Индекс Кетле (вес кг./рост м 2 ) N = 20-25 |
|||
|
фактически |
норма |
||||||
|
14 лет 7 месяцев |
21,35 норма |
||||||
|
Виктория |
14 лет 1 месяц |
18,13 меньше нормы |
|||||
|
Виктория |
14 лет3 месяца |
19,38 меньше нормы |
|||||
|
14 лет 8 месяцев |
19,53 меньше нормы |
||||||
|
14 лет 9 месяцев |
19,19 меньше нормы |
||||||
|
Светлана |
14 лет 3 месяца |
16,64 меньше нормы |
|||||
|
14 лет 8 месяцев |
17,79 меньше нормы |
||||||
|
14 лет 8 месяцев |
24,80 норма |
||||||
|
Анастасия |
14 лет 3 месяца |
17,68 меньше нормы |
|||||
|
14 лет 10 месяцев |
15,23 меньше нормы |
Анализируя данные таблицы, мы заметили, что абсолютно у всех ребят из группы не занимающихся спортом индекс Кетле (массо-ростовой показатель) ниже нормы, а по физическому развитию ребята имеют средний уровень. Ребята из первой группы наоборот все имеют уровень физического развития выше среднего и по 50 % испытуемых по массо-ростовому индексу соответствуют норме, оставшаяся половина не значительно превышают показатели нормы. По внешнему облику ребята из первой группы сложены более атлетически.
После подбора групп и оценки их антрометрических данных им было предложено выполнить функциональные пробы Генчи - Штанге для оценки состояния дыхательной системы. Проба Генчи заключается в следующем - испытуемый задерживает дыхание на выдохе, зажав нос пальцами. У здоровых 14 -летних у мальчиков 25, девочек 24 секунд . При пробе Штанге испытуемый задерживает дыхание на вдохе, прижав нос пальцами. У здоровых 14 - летних школьников время задержки дыхания равняется у мальчиков 64 , девочек - 54 секунд . Все пробы проводились в трёх повторностях.
На основе полученных результатов было найдено среднее арифметическое и данные были занесены в таблицу № 3.
Таблица 3. Результаты функциональной пробы Генчи-Штанге
|
№ п/п |
Имя испытуемого |
Проба Штанге (сек.) |
Оценка результата |
Проба Генчи (сек.) |
Оценка результата |
|
|
Группа, занимающихся спортом |
||||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Анастасия |
Выше нормы |
Выше нормы |
||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Елизавета |
Выше нормы |
Выше нормы |
||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Выше нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Ниже нормы |
Ниже нормы |
|||||
|
Виктория |
Ниже нормы |
Ниже нормы |
||||
|
Виктория |
Ниже норма |
Ниже нормы |
||||
|
Ниже нормы |
Ниже нормы |
|||||
|
Ниже нормы |
Ниже нормы |
|||||
|
Светлана |
Ниже нормы |
|||||
|
Ниже норма |
Выше нормы |
|||||
|
Ниже нормы |
Выше нормы |
|||||
|
Анастасия |
||||||
C пробой Генчи в первой группе все справились успешно: 100 % ребят показали результат выше нормы, а во второй группе только 20 % показали результат выше нормы, 30% соответствует норме,а 50 % - наоборот ниже нормы.
С пробой Штанге в первой группе 100 % ребят дали результат выше нормы, а во второй группе с задержкой дыхания на вдохе в пределах нормы справились 20%, а оставшаяся группа показала результаты ниже нормы. 80%
2.3 Определение времени максимальной задержки дыхания после дозированной нагрузки (проба Серкина)
Для более объективной оценки состояния дыхательной системы испытуемых мы провела с ними ещё одну функциональную пробу - пробу Серкина. Она заключается в следующем:
1. Фаза 1 - испытуемый задерживает дыхание на максимальный срок на спокойном вдохе в положении сидя, время фиксируется.
2. Фаза 2 - через 2 минуты испытуемый делает 20 приседаний
Испытуемый садится на стул и задерживает дыхание на вдохе, время вновь фиксируется.
3. Фаза 3 - после отдыха в течение 1 минуты испытуемый задерживает дыхание на максимальный срок на спокойном вдохе в положении сидя, время фиксируется.
После проведенных испытаний результаты оцениваются по данным таблицы 4:
Таблица 4. Данные результаты для оценки пробы Серкина
Полученные результаты всех участников эксперимента занесены в таблицу 5:
Таблица 5. Результаты пробы Серкина
|
№ п/п |
Имя испытуемого |
Фаза 1 - задержка дыхания в покое, t сек |
Задержка дыхания после 20 приседаний |
Задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин |
Оценка результатов |
|||
|
T 25 0 , сек |
% от фазы 1 |
t, сек |
% от фазы 1 |
|||||
|
Группа, занимающихся спортом |
||||||||
|
Здоров не тренирован |
||||||||
|
Здоров тренирован |
||||||||
|
Анастасия |
Здорова не тренирован |
|||||||
|
Здоров тренирован |
||||||||
|
Здоров не тренирован |
||||||||
|
Елизавета |
Здорова тренирована |
|||||||
|
Здоров тренирован |
||||||||
|
Здоров тренирован |
||||||||
|
Здоров не тренирован |
||||||||
|
Здоров не тренирован |
||||||||
|
Группа, не занимающихся спортом |
||||||||
|
Здорова не тренирована |
||||||||
|
Виктория |
Здорова не тренирована |
|||||||
|
Виктория |
Здорова не тренирована |
|||||||
|
Здорова не тренирована |
||||||||
|
Здорова не тренирована |
||||||||
|
Светлана |
Здорова не тренирована |
|||||||
|
Здорова не тренирована |
||||||||
|
Здоров не тренирован |
||||||||
|
Анастасия |
Здорова не тренирована |
|||||||
|
Здоров не тренирован |
1 ряд - задержка дыхания в покое, сек
2 ряд - задержки дыхания после 20 приседаний
3 ряд - задержка дыхания после отдыха в течение 1 мин
Проанализировав результаты обеих групп, могу сказать следующее:
Во-первых, ни в первой, ни во второй группе не выявлено детей со скрытой недостаточностью кровообращения;
Во-вторых, все ребята второй группы относятся к категории «здоровые не тренированные», что в принципе и следовало ожидать.
В-третьих, в группе ребят, активно занимающихся спортом, только 50 % относится к категории «здоровые, тренированные», а об остальных пока такового не скажешь. Хотя этому есть разумное объяснение. Алексей участвовал в эксперименте после перенесенного ОРЗ.
в - четвертых, отклонение от нормальных результатов при задержки дыхания после дозированной нагрузки, можно объяснить общей гиподинамией 2 группы, что отражается на развитии дыхательной системы
Таблица №6 С равнительная характеристика ЖЕЛ у детей разных возрастов и пристрастием к вредны м привычкам
|
Жизненная емкость легких у 1 класса |
Жизненная емкость легких у 8 класса |
Жизненная емкость легких у 10 класса |
Жизненная емкость легких у курящих 8-11 кл |
||
Из таблицы видно, что с возрастом увеличивается ЖЕЛ
Выводы
Подводя итоги своего исследования, хотим отметить следующее:
· экспериментальным путем нам удалось доказать, что занятия спортом способствуют развитию дыхательной системы, так как по результатам пробы Серкина можно сказать что у 60 % детей из группы 1 время задержки дыхания возросло, а это значит, что у них дыхательный аппарат более подготовлен к нагрузкам;
· функциональные пробы Генчи-Штанге также показали, что ребята из группы 1 находятся в более выгодном положении. Их показатели выше нормы по обеим пробам соответственно 100 % и 100 %.
Хорошо развитый дыхательный аппарат -- надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком в них кислорода. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) -- это первый этап на пути к улучшению здоровья.
При использовании регулярных физических нагрузок максимальное потребление кислорода, как отмечают спортивные физиологи, повышается в среднем на 20-30%.
У тренированного человека система внешнего дыхания в покое работает более экономно: частота дыхания снижается но, при этом несколько возрастает его глубина. Из одного и того же объема воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода.
Возрастающая при мышечной активности потребность организма в кислороде «подключает» к решению энергетических задач незадействованные до этого резервы легочных альвеол. Это сопровождается усилением кровообращения во вступившей в работу ткани и повышением аэрации (насыщенность кислородом) легких. Физиологи считают, что этот механизм повышенной вентиляции легких укрепляет их. Кроме того, хорошо «проветриваемая» при физических усилиях легочная ткань менее подвержена заболеваниям, чем те ее участки, которые аэрированы слабее и потому хуже снабжаются кровью. Известно, что при поверхностном дыхании нижние доли легких в малой степени участвуют в газообмене. Именно в местах, где легочная ткань обескровлена, чаще всего возникают воспалительные очаги. И напротив, повышенная вентиляция легких оказывает целительное действие при некоторых хронических легочных заболеваниях.
Значит, для укрепления и развития дыхательной системы необходимо заниматься спортом регулярно.
Список литературы
1. Даценко И.И. Воздушная среда и здоровье. - Львов, 1997
2. Колесов Д.В.., Маш Р.Д. Беляев И.Н.Биология: человек. - Москва, 2008
3. Степанчук Н. А. Практикум по экологии человека. - Волгоград, 2009
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение термина "дыхательная система", ее функции. Функциональная анатомия системы дыхания. Онтогенез органов дыхания во время внутриутробного развития и после рождения. Формирование механизмов регуляции дыхания. Диагностика и лечение заболеваний.
курсовая работа , добавлен 02.12.2014
Закладка дыхательной системы у эмбриона человека. Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей раннего возраста. Пальпация пациента при исследовании органов дыхания, перкуссия и аускультация легких. Оценка спирографических показателей.
реферат , добавлен 26.06.2015
Классификация органов дыхательной системы, закономерности их строения. Функциональная классификация мышц гортани. Структурно-функциональная единица легкого. Строение бронхиального дерева. Аномалии развития органов дыхания. Трахейно-пищеводные фистулы.
презентация , добавлен 31.03.2012
Общая характеристика дыхательной цепи как системы структурно и функционально связанных трансмембранных белков и переносчиков электронов. Организация дыхательной цепи в митохондриях. Роль дыхательной цепи в улавливании энергии. Задачи и цели ингибиторов.
реферат , добавлен 29.06.2014
Внешнее и тканевое дыхание: молекулярная основа процессов. Этапы процесса дыхания. Поступление кислорода в организм и удаление из него углекислого газа как физиологическая сущность дыхания. Строение дыхательной системы человека. Влияние нервной регуляции.
реферат , добавлен 27.01.2010
Формирование органов дыхания человека на стадии зародыша. Развитие бронхиального дерева на пятой неделе эмбриогенеза; усложнение строения альвеолярного дерева после рождения. Аномалии развития: дефекты гортани, трахейно-пищеводные фистулы, бронхоэктазии.
презентация , добавлен 09.10.2013
Анализ строения и функций органов дыхания (нос, гортань, трахея, бронхи, легкие). Отличительные черты воздухоносных путей и дыхательной части, где происходит газообмен между воздухом, содержащимся в альвеолах легких и кровью. Особенности процесса дыхания.
реферат , добавлен 23.03.2010
Гистологическое строение респираторного отдела лёгких. Возрастные изменения и анатомо-физиологические особенности респираторного отдела лёгких. Особенности исследования дыхательной системы у детей. Состав альвеолярного эпителия. Бронхиальное дерево.
презентация , добавлен 05.10.2016
Изучение особенностей костной системы птицы. Морфология ее мышечной системы и кожного покрова. Строение пищеварительной, дыхательной, мочеполовой, сердечно-сосудистой, нервной системы. Органы размножения самок и самцов. Железы внутренней секреции птиц.
курсовая работа , добавлен 22.11.2010
Особенности процесса газообмена у низших хордовых (оболочники, бесчерепные). Жабры - органы дыхания, характерные для всех первичноводных позвоночных. Развитие механизма вентиляции жабр. Особенности эволюции легких и дыхательных путей у пресмыкающихся.
