Влияние физической нагрузки на легочную вентиляцию

Цель: выяснить влияние физической нагрузки на величину минутного объёма дыхания.

Объект исследования: человек.

Оборудование и материалы: волюметр, дыхательная маска с клапанной коробкой, эластичный шлем для фиксации маски на голове испытуемого, зажимы, трёхходовые краны, гофрированные трубки, вата, спирт, почкообразный тазик, секундомер, ступенька высотой 50,8 см.

Порядок работы. Собрать установку для изучения лёгочной вентиляции (Рис. 24.4 темы «Физиология процессов дыхания»). Включить в сеть печку волюметра.

1. Измерение минутного объёма дыхания (МОД) и

частоты дыхания (ЧД) в покое

Обработать маску спиртом, проверить правильность положения клапанов дыхательного вентиля. Укрепить маску на голове испытуемого и подсоединить к установке. Трёхходовый кран установить так, чтобы выдыхаемый воздух направлялся в атмосферу. После установления спокойного дыхания перевести кран в положение, при котором выдыхаемый воздух поступает через волюметр. Предупредить испытуемого о необходимости поддержания спокойного дыхания во время измерения. Включить волюметр, нажав кнопку-ограничитель. Регистрировать объем выдыхаемого воздуха в течение 1 мин (МОД). Одновременно регистрируется частота дыхания (ЧД) по количеству экскурсий грудной клетки или по количеству движений стрелки волюметра, которые наблюдаются в начале каждого выдоха. Записать показатели дыхания. Нажить кнопку сброса показателей волюметра и отжать кнопку-ограничитель.

Рис. 25.1. Схема установки для изучения влияния различных газовых смесей на дыхание:

1 – мешок с газовой смесью, 2, 8 – трехходовые краны, 3 и 6 – входная и выходная трубки, 4 – клапанная коробка с маской (5), 7 – гофрированные трубки, 9 – волюметр, 10 – кнопка-ограничитель, 11 – кнопка сброса показателей

2. Измерение МОД и ЧД во время физической нагрузки.

При выполнении физической нагрузки дыхание приобретает форсированный характер, что может привести к повреждению волюметра. В связи с этим целесообразно собрать выдыхаемый воздух в мешок Дугласа. Подсоединить мешок Дугласа к маске при помощи гофрированных трубок. При зачительной длине трубок можно воспользоваться штативом. При небольшой длине трубок целесообразно укрепить мешок на спине испытуемого для того, чтобы не сковывать его движения при выполнении физической нагрузки (Рис. 25.2). Для регистрации МОД во время физической нагрузки, подсоединить мешок Дугласа к волюметру. Снять зажим с гофрированной трубки мешка Дугласа. Включить волюметр, нажав на кнопку-ограничитель. Газовая смесь вначале выходит из мешка свободно, под давлением веса ткани мешка. Не следует ускорять свободное течение газовой смеси из мешка надавливанием на мешок во избежание поломки прибора. В конце измерения необходимо постепенно свернуть мешок, выпустив последнюю порцию воздуха через волюметр. Отметить и записать показания волюметра. Нажать кнопку сброса показаний волюметра. После окончания работы ручку волюметра выключить через 20 мин.

Испытуемому начать выполнение физической нагрузки. В качестве нагрузки используется восхождение на ступеньку высотой 50,8 см со скоростью 1 восхождение в 2 секунды. Собрать выдыхаемую смесь газов в мешок Дугласа в течение 1 минуты. Регистрировать частоту дыхания одним из способов, описанных в п. 1. Наложить зажим на гофрированную трубку мешка Дугласа и одновременно через трехходовой кран подсоединить испытуемого к волюметру.

Рис. 25.2. Определение легочной вентиляции с помощью мешка Дугласа

3. Определение МОД и ЧД после физической нагрузки.

После физической нагрузки испытуемый садится на стул. Исследователь включает волюметр, нажав на кнопку-ограничитель, и определяет МОД и ЧД в течение 1 минуты. После этого с испытуемого снимают маску.

Результаты. Записать частоту дыхания (ЧД) и полученные значения МОД в покое, во время выполнения и после физической нагрузки. Рассчитать дыхательный объем (ДО).

ДО = МОД/ЧД.

Полученные данные внести в таблицу 25.1.

Таблица 25.1.

Влияние физической нагрузки на показатели дыхания

Условия эксперимента	Частота дыхания (циклов/мин)	Дыхательный объем (л)	МОД (л/мин)
Покой
Выполнение физической нагрузки
После физической нагрузки

Выводы. Сравнить величины ЧД, ДО и МОД в покое, во время выполнения и после физической нагрузки. Объяснить причины увеличения параметров дыхания во время и после физической нагрузки.