 |
РУБРИКИ |
Курсовая: Исследование дыхания |
РЕКОМЕНДУЕМ |
||
|
Курсовая: Исследование дыханияКурсовая: Исследование дыханияСодержание 1. ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. 3 2. ИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ ВОПРОСА.. 6 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 13 4. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 16 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 19 7. МЕТОДИЧЕКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ ВНЕКЛАССНОЙ РАБОТЫ ПО ПРЕДМЕТУ “ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ” 38
1. ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.Человек по природе своей любознателен. И больше всего, естественно, его интересует все, что касается устройства и жизнедеятельности собственного организма. Особое место в этом плане занимает дыхание. Мы ощущаем дыхание больше, чем какую-либо другую физиологическую функцию. Можем наблюдать свое дыхание, можем им управлять. От того, чем и как мы дышим, насколько исправно работает наш дыхательный аппарат, в немалой степени зависит наша работоспособность, здоровье, в конечном счете - жизнь. Классическое представление о дыхании как о процессе, состоящем из многих звеньев, сложилось в конце XIX - начале XX века. Уже тогда было ясно, что процесс дыхания включает в себя не только газообмен между легкими и окружающей средой, между воздухом альвеолом и кровью, но и транспорт газов кровью, и газообмен между кровью и тканями, и окислительные процессы в тканях. Основным назначением дыхания стали считать доставку кислорода к тканям и удаление образовавшемся в результате окислительных процессов углекислоты. Это представление о дыхании могло сложиться только на основе ряда крупных открытий на рубеже XVIII-XIX веков: роли кислорода и окислительных процессов в поддержании жизни, диффузии газов через альвеоло-капил-лярную мембрану легких, кислород-транспортных свойств гемоглобина. Важное значение в развитии представлений о саморегуляции дыхания имело открытие в конце XIX века независимости потребления кислорода от его содержания во вдыхаемом воздухе, прямой связи потребления кислорода с величиной энергозатрат организма, взаимозависимости между содержанием кислорода в артериальной крови и легочной вентиляцией, постоянства состава альвеолярного воздуха, роли рефлексов с легочных рецепторов растяжением в саморегуляции дыхания. В соответствии с общепринятой концепцией функциональной системы II.К.Анохина дыхательная система - комплекс образований, включающий центральные (регуляторные) и периферические (воспринимающее) нервные компоненты и рабочие аппараты, функционально объединенные в единую систему, конечным эффектом деятельности котором является поддержание относительного постоянства газового состава крови и тканей организма. Развитие функциональной дыхательной системы подчиняется всем закономерностям, выявленным для других систем организма и определенным П.К. Анохиным в концепции системогенеза. Ее основные положения применительно к дыхательной системе: ведущие морфофункциональные звенья дыхательной системы сформированы к моменту рождения, и в дальнейшем они растут и развиваются; на каждой стадии онтогенеза здорового ребенка его дыхательная система функционально полноценна для его возраста; возрастные изменения функции внешнего дыхания неравномерны и гетерохромны; функциональная дыхательная система в онтогенезе находится в межсистемном и межорганном соответствии. Рассмотрение по возрастам развития всех компонентов функциональной дыхательной системы важно для понимания закономерностей развития организма на разных этапах онтогенеза, механизмов адаптации к условиям среды и механизмов компенсации при заболеваниях. Знание особенностей возрастного развития дыхательной системы способствует правильной организации режима в детских учреждениях, дозированию физических нагрузок, разработке средств и методов предупреждения легочных заболеваний у детей. Ввиду чрезвычайной сложности и многочисленности вопросов возрастного развития дыхательной системы обычно изучаются или отдельные возрастные периоды, или отдельные процессы, обеспечивающие газообмен в легких, или механизмы регуляции дыхания. Лишь в немногих работах анализируются результаты комплексных исследований дыхательной функции легких. Известнейший отечественный ученый В.М. Бехтерев - он был и анатомом, и физиологом, и врачом-невропатологом, и психиатром - заметил, что дыхание четко реагирует на изменения в психическом состоянии человека. В.М. Бехтерев первым установил, что к регуляции дыхания имеют отношение определенные области кори мозга. Действительно, ярко окрашенные эмоциональные переживания сопровождаются в большинстве случаев учащением дыхания, увеличением вентиляции легких. Можно представить себе такую ситуацию. С вами поступили несправедливо. Ваш предок сумел бы тут же проучить обидчика. Но мы не можем пустить в ход ни когти, ни зубы. А мышцы уже напряглись, сердце гонит к ним кровь, насыщенную глюкозой, гормонами и, конечно же кислородом, который поступает из усиленно вентилируемых легких. Дыхание, таким образом, резко усиливается. Подобное состояние можно наблюдать и в условиях профессиональной деятельности человека. В одной из лаборатории сделали такой опыт: испытуемый, слушая записанные на магнитную пленку ряды чисел, должен был отмечать нажатием кнопки заданные их комбинации. Как только начиналось выполнение задания, дыхание учащалось, особенно у тех испытуемых, кому справиться с нагрузкой оказывалось труднее. Постепенно ритм дыхания спадал, а когда программа заканчивалась, наступало заметное его урежение. При особо выраженном стрессе легочная вентиляция может повыситься настолько, что вымывание двуокиси углерода из крови становится избыточным. Именно это происходит, как обнаружил московский физиолог А.М. Генин, с сотрудниками, у летчиков во время выполнения сложных полетов. Данное явление - не такое уж безобидное, как может показаться: вследствие падения давления CO2 сосуды мозга спазмируются, и человек может даже потерять сознание. Чрезмерная высокая вентиляция легких (гипервентиляция) в некоторых случаях может быть проявлением своеобразного дыхательного невроза - как, например, описанная американскими врачами гипервентиляция, которая случалось принимала характер настоящих эпидемий среди девушек-студенток колледжей. В последнее время ученые выяснили, что в контроле дыхательного ритма участвуют многие гармони и другие биологически активные вещества, действующие на определенные нервные структуры. В числе этих веществ выделили особый класс белков, нейропептиды - эндорфины и энкефалии (они вырабатываются самим мозгом), - участвующие, можно сказать, в регуляции нашего настроения. В практическом и теоретическом плане стоит проблема адаптации человека к различным внешним экстремальным воздействиям и влияниям, вызывающим изменения, не выходящие за рамки физиологических. Эта проблема имеет особое значение в связи с социальными и многими другими факторами: быстрым изменением среды и необходимостью долгосрочного прогнозирования, эндогенными (биологическими, физиологическими и психологическими особенностями человека и особенно развивающегося организма ребенка), экологическими - обеспечением не только сохранения, но и прогрессивного развития последующих поколений человеческой популяции. В исследованиях по возрастной физиологии проблема адаптации детей и подростков к учебным и физическим нагрузкам является одном из ведущих. Основная цель этих исследовании состоит в том, чтобы изучить физиологические механизмы адаптации и получить возможность влиять на нее средствами педагогики и гигиены. В результате адаптации возникает перестройка функций, становление их на новый уровень регулирования, повышается устойчивость организма к воздействию факторов внешней среды. Физиологические механизмы, обеспечивающие реакции адаптации и дезадаптации, более или менее раскрытые при экстремальных воздействиях на взрослых людей, оказываются почти не изученными при воздействии на растущий и развивающийся организм детей и подростков и особенно при воздействии обычных, неэкстремальных факторов. Проблема изучения функционального состояния системы дыхания в условиях умственной деятельности является одной из ведущих в возрастной физиологии. Ее решение необходимо для понимания закономерностей приспособления организма к изменяющими условиям внутренней и внешней среды, компенсаторных реакции и функциональных перестроек, связанных с ростом и возрастом организма. Оценка адекватности используемых умственных нагрузок требуется глубокого знания возрастных особенностей функции дыхательной системы и механизмов и регуляции.
2. ИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ ВОПРОСАДыхание - совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода 3,22. Поступление кислорода из атмосферы к клеткам необходимо для биологического окисления органических веществ, в результате которого освобождается энергия, нужная для жизни организма. В процессе биологического окисления образуется двуокись углерода, подлежащая удалению из организма. Прекращение дыхания ведет к гибели прежде всего нервных, а затем и других клеток. Кроме того, дыхание участвует в поддержания постоянства реакции жидкостей и тканей внутренней среди организма, а также температуры тела. Дыхание является неотъемлемым признаком жизни, биологическая сущность которого заключается главным образом в обеспечении окислительных процессов в организме путем обмена газов между организмом и внешней средой. Различают внешнее и внутреннее дыхание 3. Внешнее дыхание происходит в малом круге кровообращения, где протекаемая с переферии венозная кровь вступает в газообмен с альвеолярным воздухом, получает от него кислород - артериализируется - и в то же время выделяет углекислоту. Стимулом для газообмена в легких служит разница парционального давления газов в альвеолярном воздухе и в венозной крови. Доказано, что альвеолярный воздух ищет более высокое парциальное давление кислорода (в среднем 110 мл) и более низкое давление углекислоты (35-40 мл), чем в венозной крови, в которой напряжение кислорода равно в среднем 40 мл, а углекислоты 46 мл 13,22. Следовательно, разница между альвеолярным воздухом и венозной кровью для кислорода составляет в среднем 70 мл (110-70 = 70), а для углекислоты 6 мл (46-40 = 6). Из приведенного примера видно, что диффузия CO2 из крови и кислорода в кровь происходит в сторону более низкого давления 22. Внешнее, или легочное дыхание является только частью сложного дыхательного процесса в организме и дополняет внутреннее или тканевое дыхание, под которым подразумевается обмен газов между кровью, тканями и органами, причем газообмен здесь происходит в противоположном по сравнению с внешним дыханием, где кислород отдается кровью, а углекислый газ ею воспринимается 3. Многочисленными исследованиями установлено, что объективное суждение о состоянии внешнего дыхания у данного лица достигается последовательным определением его основных фактических и должных показателей, а затем их уровней. Фактически показатели внешнего дыхания определяются по общепринятой методике спирометрического, спирографического, рентгенопневмографического, пневмотахометрического исследования. Их увеличение и снижение отражает отрицательные и положительные изменения в состоянии ведущих систем организма, и в частности, вентиляционного режима легких 22, 13. Основными показателями, характеризующими функциональное состояние системы дыхания, являются: частота дыхания (Ч.Д.), жизненная емкость легких (жел), дыхательный объем (Д.О.), минутный объем легочном вентиляции, пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе) и пробы Генна (задержка дыхания на выдохе). Частота дыхательных движений В акте дыхания легкие играют пассивную роль. Они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удаление его при выдохе происходит благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, которые играют в акте дыхания активную роль 3, 4. Сокращения дыхательных мышц могут вызываться произвольно, благодаря импульсам, поступающим из нейронов больших полушарий головного мозга. Однако в обычных условиях жизни дыхательные движения происходят без участия сознания. Они совершаются и в глубоком сне и в других случаях, когда деятельность больших полушариев отсутствует. Частота дыхательных движений у животных, человека неодинакова. Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. Взрослый человек делает в среднем 16-18 дыхательных движений в минуту, за один вдох при спокойном дыхании вдыхается 500 мл воздуха. Объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох характеризует глубину дыхания 21, 7, 13. У новорожденных детей частота дыхания в покое 40-60 в минуту. С возрастом частота дыхания постепенно уменьшается. Перед периодом полового созревания частота дыхания девочек становится больше, чем у мальчиков, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни. В спокойном состоянии взрослый человек делает от 12 до 24 дыхательных движений, в среднем 16-20 дыхательных движения в минуту, лошадь - 10-15, корова - 10-30, свинья - 8-18. При стоянии частота дыхательных движений больше, чем при сидении или лежании. Мышечная работа, эмоции, повышение окружающей температуры и пищеварение учащают и углубляют дыхание. Во время сна дыхание более редкое (приблизительно на 1/5). Глубина дыхания падает с увеличением его частоты. На частоту и глубину дыхания влияет обмен веществ. При высоком обмене веществ у высокопродуктивных коров частота дыхания 30, а у среднепродуктивных, у которых обмен веществ меньше - 15-20 в минуту 13, 22. Большая частота дыхательных движении у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию. Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет - 156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет - 300 мл 21, 13. Частота дыхания в условиях покоя сильно зависит от возраста и состояния организма. Возрастные изменения частоты дыхательных движений в покое 21 (средние данные)
Механизм вдоха и выдоха При спокойном дыхании при вдохе (инспирация) происходит сокращение вдыхательной мускулатуры, а при выдохе (экспирация) - расслабление этой мускулатуры. При усиленном дыхании сокращается также выдыхательная мускулатура. Вдох короче выдоха. Продолжительность выдоха приблизительно в 1,5 раза превышает время вдоха. Обычный выдох - пассивный акт. Расслабление вдыхательной мускулатуры приводит к опусканию грудной клетки вследствие действия силы тяжести и эластического напряжения ранее скрученных при вдохе хрящевых концов ребер и связок. Органы брюшной полости, опустившиеся при сокращении диафрагмы, поднимаются. На выдохе совершаются пение и речевая функция. При спокойном вдохе сокращаются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При спокойном выдохе вследствие ослабления дыхательных мышц грудина и ребра, благодаря своей тяжести, опускаются, реберные хрящи после прекращения их скручивания распрямляются и опускают ребра к низу, внутрибрюшное давление выпячивает расслабленную диафрагму к верху. Существуют два типа дыхания: грудном, за счет сокращения дыхательном мускулатуры грудной клетки, и брюшным, за счет сокращения диафрагмы. Грудной тип преобладает у женщин, брюшной - у мужчин 13, 14. Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса более всего начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным 16, 21. В 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Следует отметить, что тип дыхания юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью 22, 14. Минутный объем легочной вентиляции За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания. Минутный объем дыхания - это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин, он определяется произведением величины вдыхаемого воздуха на число дыхательных движении за 1 мин 3, 13. Объем легочной вентиляции определяется интенсивностью объема веществ. Абсолютный минутный объем дыхания у детей 5 лет значительно больше, чем у взрослых. К 12 годам он в 2 раза больше, чем у взрослых. Ребенок почти не может увеличить дыхательный объем, но он может увеличить частоту дыхания. Таким образом, легочная вентиляция у детей на 1 кг веса значительно больше, чем у взрослых. Наибольший минутный объем отмечается у человека в возрасте 20-30 лет. К старости объем легочной вентиляции уменьшается 16, 22. Количество воздуха, вдыхаемого в 1 минуту, или минут, равен дыхательному объему, умноженному на число дыханий в 1 минуту. Объем легочной вентиляции определяется интенсивностью обмена веществ 22, 13, 18. Дыхательный объем При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом 4, 22. Дыхательный объем - количественное выражение глубины дыхания. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма. Измеряется с помощью водного или воздушного спирометра 21. Когда человек спокойно лежит или сидит, при каждом дыхательном движении отменивается сравнительно небольшая часть находящегося в легких воздуха 300-500 мл, а нередко и еще меньше. Воздух, обмениваемый в этих условиях, принято называть дыхательным. Его величина зависит от возраста, пола и состояния организма 21. Объем дыхательного воздуха у детей и подростков (средние данные в мл) 21
Жизненная емкость легких Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха. Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом, зависит от длины, тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин 16. Жизненная емкость легких - это объем максимального выдоха после максимального вдоха. ЖЕЛ неодинакова у различных людей и изменяется у них в весьма значительных пределах, но у одного и того же индивидуума она может быть очень близкой на протяжении деятельного периода. На МЕЛ оказывает большое влияние пол, возраст, рост, климат, высота над уровнем моря, а также состояние здоровья и занятия теми или иными упражнениями. ЖЕЛ в связи с развитием грудной клетки и легких возрастает до 18 лет. Начиная с 18 лет до 32 лет остается на одном и том же уровне, а затем начинает постепенно уменьшаться 35, 13. В спокойном состоянии взрослый человек вдыхает и выдыхает в среднем 500 см3 воздуха (от 300 до 600). Этот объем воздуха называется дыхательным. Однако не весь дыхательный объем поступает в легочные альвеолы. Часть поглощенного воздуха остается в ротовой полости, носоглотке, гортани, трахее и бронхах. Эта часть дыхательных путей, в которых поглощенный воздух не приходит в соприкосновение с кровью, называется мертвым или вредным пространством. Его объем у взрослого человека равен 140-160 см3 и несколько увеличивается при расширении бронхов вследствие расслабления их мускулатуры и, наоборот, уменьшается при сужении бронхов, сокращении их мускулатуры. Следовательно, из дыхательного объема в легочные альвеолы поступает только 340-360 см3 воздуха (500-160 140) 22. Если после спокойного вдоха сделать дополнительный максимальный вдох, то можно набрать в легкие еще 1500 см3 воздуха. Этот объем называется дополнительным. Если до спокойного вдоха сделать максимальный выдох, а потом максимальный вдох, то можно набрать еще 1500 см3 воздуха. Этот объем воздуха, который можно вдохнуть только после полного выдоха, носит название резервного воздуха. Все три объема - дыхательный, дополнительный и резервный - составляют жизненную емкость легких. Она представляет собой наибольший объем воздуха в легких, который может быть набран при однократном вдохе. У человека жизненная емкость легких равна 3-4 дм3, а у лошади - 26-30 дм3 13. Жизненная емкость увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. С 18 до 35 лет она максимальна, а после 35-40 уменьшается. У женщин жизненная емкость меньше, чем у мужчин. Жизненная емкость возрастает с увеличением длины тела (на каждые 5 см роста она возрастает на 400 см3 ) и объема туловища (который в среднем в 7 раз больше жизненной емкости) 13, 22. Даже после сильного выдоха в легких человека остается около 1 дм3 воздуха, у лошади - 10 дм3, который не может быть удален. Этот объем воздуха, остающийся в легких и после смерти, называется остаточным. С возрастом у людей остаточный объем возрастает. Измерение жизненной емкости легких называется спирометрией 22. Регуляция дыхания полушариями большого мозга Регуляция дыхания обеспечивает две группы процессов. Прежде всего поддержание постоянного газового состава артериальной крови. Эту функцию выполняет в основном дыхательный центр (гомеостатическая регуляция). Вторая группа - процессы, приспосабливающие дыхание к изменяющимся условиям окружающей среды и жизнедеятельности организма. При любом изменении дыхательный центр испытывает возмущающие влияния, идущие из многих других функциональных структур центральной нервной системы (поведенческая регуляция). Практически каждый поведенческий акт у человека сопровождается изменением частоты и глубины дыхания. Изменения дыхания могут быть вызваны разнообразными внешними воздействиями, в том числе световыми и звуковыми. Изменение дыхания сопровождают психические процессы (мышление, внимание, эмоция). Сложные изменения дыхания происходят при речи и пении, во время которых экспираторное движение воздуха через верхние дыхательные пути обеспечивает возникновение звуков 22. Таким образом, дыханию человека свойственно, с одной стороны, постоянство, с другой - чрезвычайная изменчивость частоты и глубины дыхания. Особенно большое значение в тонком приспособлении дыхания к изменяющимся условиям существования организма имеют полушария большого мозга, оказывающие прямое влияние через кортикобульбарные пути и при посредстве подкорковых структур - стриопаллидарной и лимбической систем, гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга. Раздражение любых долей больших полушарий головного мозга вызывает изменения дыхательных движения (В.Я. Дашалевский 1874). У животных были выработаны условные рефлексы на дыхание. После удаления участков коры больших полушарий, осуществлявших высшую регуляцию дыхания, безусловно-рефлекторные изменения дыхания сохранялись, а условные рефлексы на дыхание временно исчезали, а затем восстанавливались. Влияние больших полушарий головного мозга на дыхание доказывается тем, что дыхательные движения могут быть по желанию изменены: дыхание можно замедлить или задержать на некоторое время или наоборот, участить или углубить. Психические влияния и внушения вызывают изменение дыхательных движений. Таким образом, высшая наиболее тонкая форма регуляции дыхания, а именно обеспечение соответствия дыхательных движений условиям жизни, осуществляется при участии больших полушарий головного мозга 3, 13, 22.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯВ то же время в литературе сведений о влиянии умственной деятельности на функцию внешнего дыхания у детей и подростков разного возраста и пола недостаточно. В связи с этим мы поставили перед собой задачу; исследовать и изучить динамику внешнего дыхания и потребления кислорода у детей и подростков под влиянием умственной деятельности разной интенсивности, т.е. в период обычного урока, до контрольной работы, после контрольной работы. С этой целью мною обследовались мальчики и девочки г. Костромы средней школы №4 в возрасте 8-9 лет, 10-11 лет, 12-13 лет, 15-16 лет, относящиеся по состоянию здоровья к основной группе. В каждой возрастно-половой группе было по 20 человек. Изучение динамики внешнего дыхания, ЖЕЛ и потребления О2 проводилось в период обычного урока, до контрольной работы, после контрольной работы по русскому языку, математике. У обследуемых регистрировались следующие показатели: жизненная емкость легких, дыхательный объем, частота дыхания, минутный объем легочной вентиляции, рассчитывалось потребление О2 и показатели при пробе Генча и Штанге, т.е. задержка дыхания на вдохе и на выдохе. Обследование проводилось в течение 3-х лет (в 1992-1993 г. обследование ЖЕЛ; в 1993-1994 гг. обследование динамики внешнего дыхания и потребления кислорода). Полученный материал обрабатывался методом вариационной статистики. Вариационные ряды - называется ряд, характеризующий распределение исследуемой совокупности по величине исследуемого признака. Варианты - каждое конкретное значение величины называется вариантой и обозначается буквой “ν”. В вариационном ряду различают максимальную и минимальную варианту – νmax и νmin. Амплитуда или размах вариационного ряда. Сопоставление минимальной и максимальной вариант дает возможность определить амплитуду или размах между максимальной и минимальной вариантами, представляющую разность между ними. Познавательное значение этого показателя состоит в том, что по нему можно ориентировочно судить о степени изменчивости признака. Чем больше размах ряда, тем более он вариабилен. Средняя арифметическая величина. Зная варианты ряда, можно определить важнейшую в статистическом анализе среднюю арифметическую величину. Простая средняя арифметическая величина обозначается М, а формула вычисления: где n – общее число наблюдений. Среднее арифметическое отклонение. Средняя арифметическая величина сама по себе еще недостаточна для использования в гигиенических исследованиях. Одна и та же величина, например, ЖЕЛ, может быть оценена различно. Так, средняя арифметическая жизненной емкости легких трех групп, состоящих из одинакового количества обследуемых равны. Казалось бы, характеризуемые этим средним показателем однородны в отношении ЖЕЛ, однако дело обстоит не так. Средняя ЖЕЛ в группах не только не служит обобщающей числовой характеристикой ряда, но наоборот, искажает картину. Изменчивость признака, его вариабельность характеризуется средним квадратичным отношением δ (сигма). Вычисление этого показателя производится по формуле: где Чем больше варьирует признак, чем больше амплитуда вариационного ряда, тем больше сигма. Сигма является основным материалом отклонения признака от его средней арифметической взвешенной и используется при индивидуальной оценке физического развития. Жизненные индексы вычисляются по формулам: Ж/М (по росту) Ж/М (по массе тела) где m – масса тела. Измерение морфо-функциональных показателей динамики внешнего дыхания проводилось следующим образом. Жизненная емкость легких - это объем максимального выдоха после максимального вдоха. ЖД определяется с помощью спирометра – цилиндра, наполненного водой. В воду погружен второй цилиндр несколько меньшего диаметра, закрытый сверху. Вес этого цилиндра уравновешивается гирями, перекинутыми сверху через два блока, укрепленных на стойках спирометра. Сквозь дно наружного цилиндре проходит вертикальная трубка, конец которой находится выше уровня воды в цилиндре. Нижний конец этой трубки загнут под прямым углом и соединен с резиновой трубкой и мундштуком. Если в цилиндр вдувается воздух, внутренний цилиндр всплывает, почти не оказывая сопротивления вдыхаемому воздуху. Указатель, укрепленный к подвижному цилиндру показывает по шкале объем выдохнутого воздуха. Для того, чтобы удалить воздух из спирометра необходима открыть пробку, закрывающую отверстие наверху подвижного цилиндра, опустить цилиндр рукой и снова закрыть пробкой. Перед началом работы мундштук протереть ватой, смоченной спиртом, и спирометр поставить на нулевое положение. Для определения ЖЕЛ, нос испытуемого зажать пальцами. Испытуемый делает возможно глубокий вдох, берет в рот мундштук спирометра и производит максимальный выдох. Частота дыхательных движений определялась пальпаторно на грудной клетке. С помощью секундомера определялось количество дыхательных движений в минуту. Запись дыхательных движений грудной клетки обозначается как пневмограмма. Дыхательный объем (воздух) определяли с помощью спирометра - цилиндра, наполненного водой. Чтобы измерить дыхательный объем, для этого нужно установить внутренний цилиндр спирометра на нуле. После спокойного вдоха сделать спокойней выдох через мундштук. Отметить по шкале высоту состояния цилиндра. Не опуская цилиндра, повторить 2-3 раза спокойный выдох после спокойного вдоха и определите среднюю величину дыхательного объема, разделив сумму показаний спирометра на число проведенных выдохов. Минутный объем легочной вентиляции - это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 минуту. Он определяется произведением величины вдыхаемого воздуха (дыхательный объем) на число дыхательных движений за 1 минуту. Потребление кислорода определялось расчетным методом, учитывая содержание кислорода во вдыхаемом воздухе =21%. Т.е. минутный объем легочной вентиляции х21% кислорода (содержащегося в воздухе) = в мл/мин. В свою очередь минутный объем легочной вентиляции рассчитывался: частота дыхательных движений умноженное на дыхательный объем. Полученные данные подвергались математической обработке с вычислением средних величин и среднего квадратичного отклонения δ (сигмы).
4. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ДИНАМИКИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ В 1992-1993 году было проведено обследование физического развития школьников средней школы №4 г. Костромы. Целью этих обследований являлось установление уровней физического развития. Для изучения было выделено 4 класса (3 класс, 5 класс, 7 класс, 9 класс) средней школы №4 г. Костромы. Всего для исследования было взято 170 школьников. Количество обследованных школьников по возрастам и полам (мальчики и девочки)
Наиболее распространенным методом функциональной характеристики дыхательной системы является определение ЖЕЛ. В данной работе приводятся результаты изучения возрастных адаптационных возможностей организма школьников на основе определения ЖЕЛ и вычисления жизненного индекса, т.е. отношения жизненной емкости легких в см3 к массе тела в кг. В процессе возрастного развития детей происходит закономерное увеличение всех легочных и вентиляционных объемов. Однако их динамика и интенсивность прироста в отдельные возрастно-половые периоды существенно отличаются. По графику мы видим, что до начала полового созревания существенных различий в размерах, массе тела и жизненной емкости легких мальчиков и девочек нет, но в ходе его полового созревания они все более и более нарастают. До 10 лет мальчики немного превосходят девочек в длине тела, массе и жизненной емкостью легких. В связи с более ранним началом полового созревания у девочек последние начинают превосходить мальчиков в длине тела (с 10 до 14 лет). Однако после 13 лет у девочек темпы увеличения роста снижаются. Обусловлено это тем, что у девочек половое развитие регулируется эстрогенами, которые не являются синергистами гормона роста, а с усилением их продукции рост тела замедляется. Одновременно с этим происходит увеличение окружности грудной клетки, очевидно связанное с необходимостью развивающегося организма в потреблении больших количеств кислорода. У мальчиков в этом возрасте физическое развитие происходит весьма интенсивно. Возрастные изменения жизненной емкости легких школьников (девочки/мальчики) - сигма
Возрастные изменения жизненной емкости легких, массы тела и жизненного индекса у школьников (мальчики/девочки)
В 13 лет данные ЖЕЛ девочек и мальчиков почти одинаковы (2500 мл). Наибольший прирост ЖЕЛ у мальчиков приходится на период полового созревания (13-15 лет). В 17 лет она достигает 4200 мл у юношей, и у девушек 3300 мл. Таким образом, различия в размерах тела юношей и девушек больше, чем у мальчиков и девочек. Жизненный индекс позволяет выяснить зависимость жизненной емкости легких от массы тела. По нашим данным этот показатель у детей довольно высок. Так, например, у девятилетних мальчиков он равен 64,6 см3/кг, у девочек 56,6 см3/кг. Жизненный индекс у мальчиков возрастает до 10 лет, почти достигал величины взрослых, а затем резко падает к 13 годам, с последующим медленным подъемом к 17 годам. У девочек снижение жизненного индекса начинается на год раньше с 9 лет, достигая минимума также к 13 годам. Можно говорить о наличии своеобразного кризиса адаптационных возможностей дыхательной системы у 13-летних подростков. Очевидно, этот кризис вызван гетерохромностыо созревания дыхательной системы и опорно-двигательного аппарата. В 1993-1994 году было проведено обследование по выявлению возрастных особенностей показателей динамики внешнего дыхания и потребления кислорода у учащихся различных возрастных групп в процессе умственной деятельности. Для изучения было выделено 4 класса (3 класс, 5 класс, 7 класс, 9 класс) средней шкоды №4 г. Костромы. В каждой возрастно-подовом группе было по 20 человек. Целью обследований явилось изучение динамики внешнего дыхания и потребления кислорода в периоды обычного урока, в период до контрольной работы и в период после контрольной работы по русскому языку и математике.
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙПри обследовании в 1992-1993 году школьников средней школы №4 г. Костромы были установлены возрастные нормативы величины жизненной емкости легких: интенсивность вдоха и длительность задержки дыхания на вдохе при физической нагрузке в зависимости от возраста, пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. ЖЕЛ больше у юношей, чем у девушек, у спортсменов, чем у нетренированных людей. Органы дыхания детей отличаются от органов дыхания взрослого. У детей грудная клетка имеет форму усеченного конуса или бочкообразную с горизонтальным ходом ребер. При таком строении грудной клетки ограничена ее подвижностью и возможность расправления легких при вдохе. С возрастом форма грудной клетки постепенно меняется: ребра опускаются, принимают косое направление. И именно к 12-13 годам форма грудной клетки подростка приближается к. форме, характерной для взрослого. Это возраст полового созревания, во время которого идет интенсивное нарастание жизненной емкости легких. Установили зависимость жизненной емкости легких от массы тела, т.е. жизненный индекс. Наблюдается снижение жизненного индекса у подростков в начальный период полового созревания, наиболее бурные темпы роста массы тела, как у мальчиков, так и у девочек приходятся на возраст 13 лет. Этим фактом и можно объяснить наименьшую величину жизненного индекса у тринадцатилетнего Страницы: 1, 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, 
- знак суммирования;
, 
.
,
,
© 2010 |
|