Функциональные пробы для оценки состояния дыхательной системы. Исследовательская работа на тему "изучение и оценка функциональных проб дыхательной системы у подростков" Пробы для оценки функционального состояния дыхательной системы

Физиологическим обоснованием практического применения этих проб служат системные (рефлекторные) и местные сосудистые реакции, возникающие в ответ на изменение химического (главным образом, газового) состава крови вследствие форсированного дыхания либо изменения содержания кислорода и/или углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Изменение химизма крови вызывает раздражение хеморецепто
ров дуги аорты и синокаротидной зоны с последующими рефлекторными изменениями частоты и глубины дыхания, ЧСС, АД, ОПСС и сердечного выброса . В дальнейшем, в ответ на сдвиги в газовом составе крови, развиваются местные сосудистые реакции.
Одним из важнейших факторов регуляции сосудистого тонуса является уровень содержания кислорода. Так, увеличение напряжения кислорода в крови вызывает сокращение артериол и прекапиллярных сфинктеров и ограничение кровотока, иногда вплоть до полного его прекращения, что предотвращает гипероксию тканей.
Недостаток кислорода вызывает снижение сосудистого тонуса и увеличение кровотока, что направлено на ликвидацию тканевой гипоксии. Этот эффект существенно различен в разных органах: в наибольшей мере он выражен в сердце и мозге. Предполагается, что метаболическим посредником гипоксического стимула может служить аденозин (особенно в коронарном русле), а также двуокись углерода либо ионы водорода. Прямое действие дефицита кислорода на гладкомышечные клетки может осуществляться тремя путями: изменением свойств возбуждаемых мембран, вмешательством непосредственно в реакции сократительного аппарата и влиянием на содержание энергетических субстратов в клетке.
Выраженным вазомоторным эффектом обладает двуокись углерода (СО2), увеличение которого в большинстве органов и тканей вызывает артериальную вазодилатацию, а снижение - вазоконстрикцию. В одних органах этот эффект обусловлен непосредственным влиянием на сосудистую стенку, в других (головной мозг) он опосредован изменением концентрации водородных ионов. В разных органах вазомоторный эффект СО2 существенно различается. Он менее выражен в миокарде, но на сосуд2ы мозга СО2 оказывает резкое влияние: мозговой кровоток изменяется на 6% при изменении напряжения СО2 в крови на каждый мм рт.ст. от нормального уровня .
При сильной произвольной гипервентиляции снижение уровня СО2 в крови приводит к столь выраженной церебральной вазоконстрикции, что мозговой кровоток может уменьшаться вдвое, в результате чего может произойти потеря сознания.
Проба с гипервентиляцией основана на гипокапнии, гиперсимпати- котонии, дыхательном алкалозе с изменением концентрации ионов калия, натрия, магния, снижении содержания водорода и повышения содержания кальция в гладкомышечных клетках коронарных артерий, что вызывает увеличение их тонуса и может провоцировать коронароспазм .
Показанием к проведению пробы является подозрение на спонтанную стенокардию.
Методика. Проба выполняется на безмедикаментозном фоне рано
утром, натощак, в положении больного лежа. Испытуемый выполняет интенсивные и глубокие дыхательные движения с частотой 30 дыханий в минуту в течение 5 мин до появления ощущения головокружения. До пробы, во время исследования и в течение 15 мин после него (возможность отсроченных реакций) регистрируют ЭКГ в 12 отведениях и каждые 2 мин регистрируют АД .
Проба считается положительной при появлении на ЭКГ смещения сегмента ST “ишемического” типа.
У здоровых людей гемодинамические сдвиги при гипервентиляции заключаются в увеличении ЧСС, МОК, снижении ОПСС и разнонаправленных изменениях АД. Считают, что в увеличении ЧСС и МОК имеют значение алкалоз и гипокапния. Снижение ОПСС во время форсированного дыхания зависит от сосудорасширяющего действия гипо- капнии и от соотношения констрикторных и дилатирующих адренергических воздействий, реализуемых через а- и Р2-адренорецепторы соответственно. Причем выраженность этих гемодинамических реакций была более ярко проявлена у мужчин молодого возраста .
У больных ИБС гипервентиляция способствует уменьшению коронарного кровотока вследствие вазоконстрикции и повышения сродства кислорода к гемоглобину. В связи с этим проба может вызвать приступ спонтанной стенокардии у больных с тяжелыми атеросклеротическими стенозами коронарных артерий . В выявлении ИБС чувствительность пробы с гипервентиляцией составляет 55-95%, и по этому показателю ее можно считать альтернативным методом по отношению к пробе с эр- гометрином при обследовании больных с сердечно-болевым синдромом, напоминающим спонтанную стенокардию.
Гипоксемические (гипоксические) пробы моделируют ситуации, при которых требование к миокардиальному кровотоку возрастает без увеличения работы сердца, а ишемия миокарда наступает при достаточном объеме коронарного кровотока. Такой феномен наблюдается в случаях, когда экстракция кислорода из крови достигает предела, например, при понижении содержания кислорода в артериальной крови. Существует возможность моделировать изменения газового состава крови у человека в лабораторных условиях с помощью так называемых гипоксемичес- ких проб. Эти пробы основаны на искусственном уменьшении парциальной доли кислорода во вдыхаемом воздухе. Дефицит кислорода при наличии коронарной патологии способствует развитию ишемии миокарда и сопровождается гемодинамическими и местными сосудистыми реакциями, причем увеличение ЧСС происходит параллельно снижению оксигенации.
Показания. Эти пробы могут использоваться для оценки функциональной способности коронарных сосудов, состояния венечного кровотока и выявления скрытой коронарной недостаточности. Однако здесь
надо признать справедливость мнения Д.М.Аронова о том, что в настоящее время в связи с появлением более информативных методов ги- поксемические пробы утратили свое значение в выявлении ИБС.
Противопоказания. Гипоксемические пробы небезопасны и противопоказаны больным, недавно перенесшим инфаркт миокарда, с врожденными и приобретенными пороками сердца, беременным, страдающим выраженной эмфиземой легких или тяжелой анемией.
Методика. Существует много способов искусственного создания ги- поксического (гипоксемического) состояния, но принципиальное их различие заключается лишь в содержании СО2, поэтому пробы можно разделить на два варианта: 1) проба с дозированной нормокапнической гипоксией; 2) пробы с дозированной гиперкапнической гипоксией. При проведении этих проб необходимо иметь оксигемометр или оксигемог- раф для регистрации степени снижения насыщения артериальной крови кислородом. Кроме того, осуществляется мониторный контроль ЭКГ (12 отведений) и АД.

Дыхание смесью со сниженным содержанием кислорода. Согласно методу, разработанному R.Levy , больному дают дышать смесью кислорода с азотом (10% кислорода и 90% азота) при этом СО2 из выдыхаемого воздуха удаляется специальным поглотителем. Показатели АД и ЭКГ регистрируют с 2-минутными интервалами в течение 20 мин. В конце пробы больному ингалируют чистый кислород. Если в процессе исследования возникает боль в области сердца, пробу прекращают.
Для проведения гипоксической пробы может использоваться серийный гипоксикатор ГП10-04 фирмы “Hypoxia Medical” (Россия- Швейцария), позволяющий получать дыхательные газовые смеси с заданным содержанием кислорода. Прибор оснащен мониторной системой оценки сатурации гемоглобина кислородом. При проведении этой пробы в наших исследованиях содержание кислорода во вдыхаемом воздухе понижали на 1% каждые 5 мин, достигая 10%-ной его концентрации, которую поддерживали в течение 3 мин, после чего пробу прекращали.
Достижение гипоксемии может быть получено путем снижения парциального давления кислорода в барокамере при постепенном снижении атмосферного давления, соответствующем уменьшению кислорода во вдыхаемом воздухе. Контролируемое снижение напряжения кислорода в артериальной крови может достигать уровня 65%.

Надо заметить, что у больных ИБС изменения ЭКГ после гипоксе- мической пробы отмечались лишь в 21% случаев .
Пробы с дозированным гиперкапническим и гипоксическим воздействием основаны на постепенном нарастании концентрации СО2 и снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе. В нашем исследовании были использованы три метода моделирования гиперкапнической ги
поксии.

Метод возвратного дыхания . Для проведения этого исследования нами был разработан замкнутый контур объемом 75 л, в котором пациент, резервуар и газоспироанализатор соединены последовательно с помощью системы шлангов и клапанов. Для расчета объема резервуара использовали формулу:

V = а х t: (k - Ц),
где V-объем резервуара (л); а - среднее потребление кислорода организмом (л/мин); t - время (мин); k - содержание кислорода в атмосферном воздухе (%); k1 - желаемый уровень понижения кислорода во вдыхаемом воздухе (%).
Вычисленный таким способом замкнутый дыхательный объем позволял за 20-30 мин достичь снижения уровня кислорода до 14-15% при повышении СО2 до 3-4%, создавая таким образом условия для тестирования функционального состояния системы транспорта кислорода у испытуемого . Следует отметить, что такие уровни гипоксии и ги- перкапнии достигались постепенно, и практически все больные хорошо адаптировались к изменению газового состава во вдыхаемом воздухе.
Таблица 4.6
Изменения напряжения кислорода (рОг) и углекислого газа (рСОг) в артериа- лизованной капиллярной крови при проведении дыхательных проб (М + m).

Дыхательные пробы	рО2 (мм рт.ст.)	рСО2 (мм рт.ст.)
Проба с гипервентиляцией (n=12)
- исходное состояние	80,3+1,9	34,3+1,5
- пик пробы	100,9+4,9**	23,2+0,9**
Нормокапническая гипоксия с помощью гипоксикатора (n=40) - исходное состояние	75,2+3,1	38,0+2,1
- пик пробы	57,1+2,2**	27,8+2,3*
Гиперкапническая гипоксия: метод возвратного дыхания (n=25)
- исходное состояние	83,2+2,1	35,7+1,7
- пик пробы	73,2+2,2*	41,4+3,1*
Гиперкапническая гипоксия: метод ингаляции 7% СО2 (n=12)
- исходное состояние	91,4+3,4	35,4+2,4
- пик пробы	104,0+4,8**	47,5+2,6**
Гиперкапническая гипоксия: метод дыхания через дополнительное мертвое пространство (n=12) - исходное состояние	75,2+3,1	36,5+1,4
- пик пробы	68,2+4,2**	45,2+2,1**

Примечание: звездочками отмечена достоверность отличий показателей по сравнению с их исходным значением: * - рlt;0,05; ** - plt;0,01.

В процессе теста в мониторном режиме контролировали парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе, показатели легочной вентиляции, центральной гемодинамики и ЭКГ. В исходном состоянии и на пике пробы забирали образцы артериализированной капиллярной крови, в которых с помощью микрометода Аструпа (анализатор BMS-3, Дания) определяли напряжение кислорода (рО2) и углекислого газа (рСО2) артериализированной капиллярной крови.
Пробу прекращали при снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе до 14%, достижении минутного объема дыхания 40-45% от его должной максимальной величины и, в единичных случаях, при отказе обследуемого от выполнения пробы. Надо заметить, что при использовании этой пробы у 65 больных ИБС и 25 здоровых лиц ни в одном случае не зарегистрировано приступа стенокардии либо изменений ЭКГ “ишемического” типа.

Дыхание через дополнительное мертвое пространство. Известно, что у человека нормальный объем мертвого пространства (носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и бронхиол) равен 130-160 мл. Искусственное увеличение объема мертвого пространства затрудняет аэрацию альвеол, при этом во вдыхаемом и альвеолярном воздухе парциальное давление СО2 возрастает, а парциальное давление кислорода падает . В нашем исследовании для проведения гиперкапнически-гипоксической пробы дополнительное мертвое пространство создавалось путем дыхания с помощью загубника через эластичную горизонтально расположенную трубку (шланг от газоспироанализатора) диаметром 30 мм и длиной 145 см (объем около 1000 мл). Продолжительность теста составляла 3 мин, инструментальные методы контроля и критерии прекращения пробы были те же, что и при пробе с возвратным дыханием.
Ингаляция СО2 может применяться в качестве стресс-теста для оценки сосудистой реактивности . В нашем исследовании газовую смесь с 7% содержанием СО2 дозировали по уровню поплавка в ротаметре отечественного наркозного аппарата РО-6Р. Пробу проводили в горизонтальном положении обследуемого. Ингаляцию атмосферного воздуха (содержащего 20% кислорода) с добавлением 7% СО2 осуществляли в постоянном режиме с помощью маски. Продолжите2льность пробы - 3 мин, методы контроля и критерии оценки были аналогичны вышеописанным пробам. Надо отметить довольно выраженную рефлекторную гипервентиляцию, которая развивалась на 1-2-й минуте от начала пробы. До исследования и через 3 мин пробы из пальца забирали образцы артериализированной капиллярной крови.

В табл. 4.6 приведены результаты сравнительного анализа газового состава крови при проведении дыхательных проб.
Видно, что гипервентиляция является антиподом по сравнению с ги-
поксической нормокапнической, гипоксической гиперкапнической и гиперкапнической нормоксической пробами. При использовании ги- поксикатора снижение содержания кислорода в крови не сопровождалось гиперкапнией вследствие удаления СО2 из выдыхаемого воздуха специальным поглотителем. Ингаляция СО2, вызывая закономерную ги- перкапнию, не сопровождалась гипоксией, наоборот, содержание кислорода в крови увеличивалось за счет форсированного дыхания. Методы возвратного дыхания и дыхания с дополнительным мертвым пространством вызывали однонаправленные сдвиги газового состава крови, отличаясь между собой продолжительностью процедуры и субъективной переносимостью обследуемыми.
Таким образом, для оценки сосудистой реактивности могут использоваться проба с гипервентиляцией, моделирующая гипероксию и ги- покапнию, и проба с дыханием через дополнительное мертвое пространство, при которой возмущающими факторами являются гиперкапния и гипоксия.

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.

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.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Северо-Енисейская средняя школа №2»

Исследовательская работа

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

Теоретическое исследование:

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 :

Введение

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.

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.

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;

Объект исследования : учащиеся школы

Гипотеза исследования:

Теоретическая часть

1. Строение и значение дыхательной системы человека.

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.

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.

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).

Практическая часть

1. Динамика уровня заболеваемости дыхательной системы за последние три года учащихся 8а класса М Б ОУ « Северо-Енисейская средняя школа №2»

2. Определение максимального времени задержки дыхания на глубоком вдохе и выдохе (проба Генчи-Штанге)

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

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/п

Имя испытуемого

Проба Штанге (сек.)

Оценка результата

Проба Генчи

(сек.)

Оценка результата

Группа, занимающихся спортом

Алексей

Выше нормы

Денис

Выше нормы

Анастасия

Выше нормы

Сергей

Выше нормы

Михаил

Выше нормы

Елизавета

Выше нормы

Алексей

Выше нормы

Максим

Выше нормы

Никита

Выше нормы

10.

Андрей

Выше нормы

Алина

Ниже нормы

Виктория

Ниже нормы

Виктория

Ниже норма

Ниже нормы

Нина

Ниже нормы

Карина

Ниже нормы

Светлана

Ниже нормы

Норма

Дарья

Ниже норма

Выше нормы

Антон

Ниже нормы

Выше нормы

Анастасия

Норма

10.

Руслана

Норма

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

100

Здоров не тренирован

Денис

100

Здоров тренирован

Анастасия

Здорова не тренирован

Сергей

102

Здоров тренирован

Михаил

Здоров не тренирован

Елизавета

100

Здорова тренирована

Алексей

100

Здоров тренирован

Максим

100

Здоров тренирован

Никита

Здоров не тренирован

10.

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

10.

Руслана

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 класса

см 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

500

2000

3400

2900

200

2000

4400

2900

100

1600

4200

2500

800

2300

4100

2000

200

2800

2500

2200

500

3600

2800

400

2100

3000

2900

300

1600

2400

3000

600

1900

2300

3200

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.

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

Проба Штанге. Обследуемый в положении сидя делает глубокий вдох и выдох, а затем вдох и задерживает дыхание. В норме проба Штанге – для не спортсменов 40-60 сек, для спортсменов 90-120.

Проба Генчи. Обследуемый в положении сидя делает глубокий вдох, затем неполный выдох и задерживает дыхание. В норме проба равна -20-40 сек.(не спортсмены), 40-60 с (спортсмены). Проба Розенталя. Пятикратное измерение ЖЕЛ с 15-сек интервалами. В N все ЖЕЛ одинаковые.

Проба Серкина. Проводится в три этапа.1-я фаза: задержка дыхания на вдохе в положении сидя; 2-я фаза: задержка дыхания на вдохе после 20 приседаний за 30 секунд, 3-я фаза: через минуту повторение 1-й фазы. Это проба на выносливость. Для здорового тренированного человека 1-я фаза = 45-60 сек; 2-я фаза = более 50% 1-й фазы; 3-я фаза = 100 и более % 1-й фаза. Для здорового нетренированного человека : 1-я фаза = 35-45 сек; 2-я фаза = 30-50% от 1-й фазы; 3-я фаза = 70-100 % 1-й фазы. Со скрытой недостаточностью кровообращения : 1-я фаза = 20-30 сек, 2-я фаза = менее 30 % от 1-й фазы; 3-я фаза = менее 70 % 1-й фазы.

Функциональные пробы для оценки состояния сердечно-сосудистой системы Проба Мартине – Кушелевского (с 20 приседаниями)

После 10-минутного отдыха в положении сидя у обследуемого считают пульс каждые 10 с до 3-х кратного получения одинаковых цифр. Далее измеряют АД и ЧД. Все найденные величины являются исходными. Затем обследуемый делает 20 глубоких приседаний, с выбрасыванием рук вперед, за 30 с (под метроном). После приседаний испытуемый садится; первые 10 с 1-й минуты восстановительного периода, считают пульс, а в оставшиеся 50 с, измеряют АД. Сначала 2-й минуты восстановительного периода по 10-секундным отрезкам определяют пульс до 3-х кратного повторения исходных значений. В заключение пробы измеряют АД. Иногда в восстановительном периоде может быть урежения пульса ниже исходных данных(«отрицательная фаза»). Если «отрицательная фаза» пульса короткая (10-30 сек), то реакция ССС на нагрузку нормотоническая.

Оценка результатов пробы проводится по данным пульса, АД и длительности восстановительного периода. Нормотоническая реакция : учащение пульса до 16-20 ударов за 10 с (на 60-80 % от исходного), САД повышается на 10-30 мм.рт.ст (не более 150 % от исходного), ДАД остается постоянным или снижа-ется на 5-10 мм.рт.ст.

Атипичные реакции : гипотоническая, гипертоническая, дистоническая,ступенчатая.

Атипичные реакции . Гипертоническая – значительное повышение САД (до 200-220 мм.рт.ст) и ДАД, пульса до 170-180 уд/мин. Такой тип реакции встречается у лиц пожилого возраста, в начальных стадиях гипертонической болезни, при физическом перенапряжении ССС.

Гипотоническая – незначительное повышение АД при очень значительном повышении ЧСС до 170-180 уд/мин, восстановительный период увеличивается до 5 мин уже после первой нагрузки. Такой тип реакции наблюдается при ВСД, после перенесенных инфекционных заболеваний, при переутомлении.

Дистоническая - резкое снижение ДАД до появления феномена «бесконечного» тона (при изменении сосудистого тонуса). Появление этого феномена у здоровых спортсменов указывает на высокую сократительную способность миокарда, но может быть. Такой тип реакции бывает при ВСД, физическом перенапряжении, у подростков в пубертатном периоде.

Ступенчатая - САД повышается на 2-3 мин восстановительного периода. Такая реакция ССС бывает при нарушении регуляции кровообращения и может быть связана с недостаточно быстрым перераспределением крови из сосудов внутренних органов на периферию. Чаще всего такую реакцию отмечают после 15-ти секундного бега при перетренированности.

Комбинированная п роба Летунова

Проба включает 3 нагрузки: 1) 20 приседаний за 30 сек, 2) 15-секундный бег, 3) бег на месте в течение 3 мин в темпе 180 шагов в мин. Первая нагрузка является разминкой, вторая выявляет способность к быстрому усилению кровообращения, а третья выявляет способность организма устойчиво поддерживать усиленное кровообращение на высоком уровне в течение относительно продолжительного времени. Типы реакции на физическую нагрузку аналогичны пробе с 20-ю приседаниями.

Проба Руффье – количественная оценка реакции пульса на кратковременную нагрузку и скорость восстановления.

Методика: после 5-ти мин отдыха в положении сидя считают пульс за 10 с (перерасчет за мин – Р0). Затем испытуемый делает 30 приседаний за 30с, после чего в положении сидя определяют пульс за 10 с (Р1). Третий раз пульс измеряют в конце первой мин восстановительного периода за 10с (Р2).

Индекс Руффье = (Р0+Р1+Р2- 200)/ 10

Оценка результатов: отлично- ИР <0; хорошо – ИР 0-5, удовлетворительно – ИР 6-10, слабо – ИР 11-15;

неудовлетворительно – ИР > 15.

Показатель качества реакции сердечно-сосудистой системы.

ПКР = (РД2 – РД1) : (Р2 – Р1) (Р1 – пульс в покое, РД1 – пульсовое давление в покое, Р2 – пульс после нагрузки, РД2 – пульсовое давление после нагрузки). Хорошее функциональное состояние сердечно-сосудистой системы при ПКР= от 0,5 до 1,0.

Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы

Пульс - исключительно важный показатель. Подсчет частоты пульса и оценка его качества отражают деятельность сердечнососудистой системы. Пульс здорового нетренированного мужчины в состоянии покоя - 70-75 ударов в минуту, женщины - 75-80. Чаще всего пульс определяют нащупыванием тремя пальцами у основания кистей рук снаружи над лучевой костью (лучевая артерия), на основании височных костей (височная артерия), сонной артерии и в области сердечного толчка. Обычно пульс подсчитывают в течение 6 или 10 с и умножают соответственно на 10 и 6. При физической нагрузке здоровому человеку не рекомендуется превышать максимального числа сердечных сокращений ЧСС, рассчитываемого по следующей формуле: ЧСС макс. = 220 - возраст человека. У тренированных людей в состоянии покоя пульс реже.

Артериальное давление (АД) - один из важных практических показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Артериальное давление позволяет выявлять сдвиги, которые хорошо отражают приспособляемость организма к физическим нагрузкам. По изменениям АД судят о величине нагрузки и реакции на нее сердечно-сосудистой системы. Величина артериального давления определяется соотношением между сердечным выбросом и сопротивлением кровотоку, оказываемом на уровне артериол. АД измеряется с помощью ртутного или мембранного манометра, оно колеблется в зависимости от фаз сердечного цикла. В период систолы оно повышается (СД - систолическое, МАХ), в период диастолы - снижается (ДД - диастолическое, MIN). У здоровых людей в возрасте от 20 до 40 лет уровень СД колеблется в пределах 110-125, ДД - 60-75 мм. рт.ст. Взаимосвязь артериального давления и возраста выражается уравнением:

Для лиц от 7 до 20 лет: систолическое АД = 1,7 х возраст + 83; диастолическое АД = 1,6 х возраст + 42.

Для лиц от 20 до 80 лет: систолическое АД = 0,4 х возраст + 109; диастолическое ДА = 0,3 х возраст + 67.

Функциональная проба с приседанием (проба Мартинэ). Подсчитывается частота пульса в покое. После 20 глубоких приседаний (ноги на ширине плеч, руки вытянуты вперед), которые нужно проделать в течение 30 с, определяется процент учащения пульса от исходного. О восстановлении пульса по критериям: при хорошем функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы пульс восстанавливается в течение 2-3 мин, артериальное давление (АД) - к концу 3-4- й мин. Нормальной реакцией на пробу 20 приседаний считается: хорошее на 25 %, удовлетворительное 50-75 %, неудовлетворительное - более чем 75 % .

Комбинированная проба Летунова. Определяется адаптация организма к скоростной работе и работе на выносливость. Данная проба состоит из 20 приседаний за 30 с, 15-секундного бега на месте в быстром темпе и 3-минутного бега на месте в темпе 180 шагов в минуту. Информация о пробе Летунова оценивается путем анализа характера изменения частоты пульса и артериального давления в восстановительном периоде. Оценка результатов ведется путем изучения типов реакций (нормотонический, гипертонический, астенический, дистонический).

Чтобы дать оценку восстановительного периода после физических нагрузок, необходимо провести анализ восстановительного периода по двум параметрам: по времени и характеру восстановительного пульса и артериальному давлению. Длительность восстановительного периода зависит от величины нагрузки, активности занимающегося при выполнении работы, функционального состояния и состояния нервной регуляции сердечно-сосудистой системы.

Ортостатическая проба - анализ реакции сердечно-сосудистой системы при изменении положения тела из горизонтального в вертикальное. При изменении положения тела происходит перераспределение крови. Это вызывает рефлекторную реакцию в системе регуляции кровообращения, обеспечивающую нормальное кровоснабжение органов, особенно головного мозга. Реакцией на ортостатическую пробу является учащение пульса при переходе из положения лежа в вертикальное. В положении лежа подсчитывается пульс, затем испытуемый спокойно встает и стоя производит измерения пульса сразу после изменения положения тела и через 1, 3, 5 мин. Переносимость пробы считается хорошей при учащении пульса не более чем на 11 ударов, удовлетворительной 12-18 ударов и неудовлетворительной - 19 и более ударов.

Клиностатическая проба - обратная ортостатической. Основана на урежении пульса при переходе из положения стоя в положение лежа. Если количество ударов уменьшилось на 4-6, пульс в норме; больше - выраженное замедление, повышен тонус нервной системы.

Для самоконтроля за функциональным состоянием дыхательной системы можно рекомендовать следующие пробы.

Одним из показателей тренированности является показатель жизненной емкости легких (ЖЕЛ), отражающий функциональные возможности системы дыхания. Измеряется с помощью сухого или водяного спирометра. Величина ЖЕЛ в среднем у юношей равна 3,8-4,5 л, а у девушек 2,5-3,2 л. Должную величину (ЖЕЛ) можно подсчитать по формуле:

юноши ДЖЕЛ = (40 х рост, см, + 30 х вес, кг) - 4 400;

девушки ДЖЕЛ = (40 х рост, см, + 10 х вес, кг) - 3 800.

Проба Штанге - задержка дыхания на вдохе. После 5-7 мин отдыха в положении сидя следует сделать полный вдох и выдох, затем снова вдох и задержка дыхания. Продолжительность задержки дыхания в большей степени зависит от волевых усилий человека. Результат можно оценить по 3-балльной системе: с задержкой дыхания менее 34 с неудовлетворительно; 35-39 с - удовлетворительно; свыше 40 с - хорошо.

Проба Генчи - задержка дыхания на выдохе. После полного выдоха и вдоха снова выдыхают и задерживают дыхание. Нетренированные люди способны задержать дыхание на 25-30 с, а занимающиеся физической культурой - 40-60 с. Результат можно подсчитать по 5-балльной системе: 50-60 с - отлично; 39-45 - хорошо; 20-34 - удовлетворительно; 10-19 - плохо; до 10 - очень плохо.

Физическая работоспособность является специальным понятием спортивной медицины и физиологии спорта и является методом объективной оценки функционального состояния и тренированности спортсменов. Физическая работоспособность пропорциональна тому количеству механической работы, которую спортсмен способен выполнять длительное время и с достаточно высокой интенсивностью. Оценка работоспособности может быть дана с помощью различных методических приемов (тестов).

ИГСТ - с его помощью оцениваются восстановительные процессы после дозированной мышечной работы. Во время тестирования испытуемый поднимается на ступеньку, высота которой подбирается соответственно возрасту и полу, и спускается с нее в темпе 30 раз в минуту в течение заданного времени. Высота ступеньки для мужчин 50,8 сантиметров, для женщин - 43 сантиметра. Время восхождения - 5 мин. При выполнении теста руки совершают те же движения, что и при ходьбе. Один цикл движений (подъем и спуск) совершается на 4 счета. Сразу после выполнения теста обследуемый садится, и у него трижды определяется ЧСС по 30-секундным отрезкам: первый раз спустя минуту в восстановительном периоде (до 1 мин 30 с), второй раз на 3-й минуте (от 2 мин до 2 мин 30 с), третий - на 4-й минуте (от 3 мин до 3 мин 30 с восстановительного периода). Расчет степ-теста (ИГСТ) осуществляется по формуле

где t - время выполнения пробы; - частота пульса за 30 с на

второй, третьей и четвертой минутах (уд/мин).

При величине ИГСТ ниже 54 физическая работоспособность оценивается как очень плохая; 54-64 - плохая; 65-79 - средняя; 80-89 - хорошая; 90 и выше - отличная. Тест представляет собой значительную физическую нагрузку. Поэтому его можно проводить лишь после медицинского осмотра, чтобы исключить лиц с выраженными проявлениями заболеваний сердца, сосудов и органов дыхания.

Двенадцатиминутный тест Купера рассчитан на определение возможностей обследуемого человека в упражнениях на выносливость. Во время выполнения теста нужно преодолеть (пробежать или пройти) как можно большее расстояние. По степени физической подготовленности занимающиеся делятся на 5 категорий по возрасту (табл. 3, 4).

Двенадцатиминутный тест для мужчин

Таблица 3

Двенадцатиминутный тесг для женщин

Таблица 4

Стремление к красоте, улучшению своей внешности вполне естественно для человека. Красивая осанка и хорошее телосложение - главные слагаемые привлекательности. Для определения телосложения используют ряд методик и тестов. Каждый человек имеет свой тип телосложения. Различают три основных типа: астенический, нормостенический, гиперстенический. Наиболее просто можно определить тип телосложения, измерив окружность запястья рабочей руки: астенический тип - меньше 16 см; нормостенический - 16-18,5 см; гиперстенический - более 18,5 см.

По росту:

низкий - 150 см и ниже; ниже среднего - 151-156 см; средний - 157-167 см; высокий - 168-175 см; очень высокий - 175 см и выше.

Весоростовой индекс Кетле определяет, сколько граммов веса должно приходиться на сантиметр роста. Для определения этого индекса нужно вес обследуемого в граммах разделить на рост в сантиметрах. Для юношей эта величина равна 350-400 г, для девушек 325-375 г на один см роста (длины тела).

Индекс Ливии отражает пропорциональность развития грудной клетки.

/ = (Т / L) ? 100, где I - индекс Ливии; Т - окружность груди в паузе; L - длина тела (рост, см). Средний показатель для мужчин +5,8 см, для женщин +3,3 см.

Индекс Пинье (показатель крепости телосложения)Х= Р - (В + О), где Р - рост, см; В - масса тела, кг; О - окружность груди на фазе выдоха, см.

Величина оценивается по шкале: меньше 10 - крепкое телосложение; 10-20 - хорошее; 21-25 - среднее; слабое - 26-35; очень слабое - 36 и более.

Формула Брока - Бругша. Показатель оценки массы тела. У человека ростом 155-165 см вычитаем 100; при росте 165-175 см вычитаем 105; при росте 175-185 см вычитаем ПО.

Формула Купера - определение должной массы тела: юноши [(Рост, см х 1,57) -128] : 2,2; девушки [(Рост, см х 1,37) - 108] : 2,2.

Методика Анохина. Для подсчетов должных показателей по данной методике для девушек необходимо знать рост, а для юношей - окружность таза. Эти величины умножают на коэффициенты (табл. 5) и определяют окружность отдельных частей тела.

Таблица 5

Подсчет должных показателей по методике Анохина

Гибкость - это способность к выполнению движений с большой амплитудой в различных суставах. Гибкость - важное свойство опорно-двигательного аппарата. Она зависит от факторов эластичности мышц и связок, внешней температуры, времени суток. Тестирование можно проводить после соответствующей разминки.

Для определения подвижности позвоночника необходимо встать на табурет или стул и наклониться вперед (не сгибая ног в коленях), опустив руки. Измеряется расстояние от конца среднего пальца кисти до площадки. Если испытуемый достает пальцами до площадки, считается удовлетворительная подвижность. Если пальцы будут ниже нулевой отметки, подвижность хорошая и ставится знак «плюс». Если пальцы не достают горизонтальной плоскости, то подвижность позвоночника оценивается как недостаточная, в этом случае ставится знак «минус».

Тест для мышц спины и задней поверхности - не сгибая коленей, достать пол: отлично - ладонью; хорошо - фалангами пальцев; удовлетворительно - кончиками пальцев.

Тест для плечевого пояса - одна рука над плечом, другая - согнута за спиной: отлично - соединить руки ладонями; хорошо - фалангами пальцев; удовлетворительно - кончиками пальцев.

Тест для боковых мышц туловища - наклоны в сторону из положения стоя, руки по швам: отлично - ладонью ниже колена; хорошо - ладонью на уровне колена; удовлетворительно - кончиками пальцев на уровне колена.

Овладение методами самоконтроля помогает человеку вести наблюдение за состоянием здоровья и уровнем работоспособности. Систематическое самонаблюдение приучает студента сознательно относиться к занятиям физической культурой, вести здоровый образ жизни, использовать физические упражнения для укрепления и сохранения здоровья, физического самосовершенствования. Но необходимо знать, что нагрузка обязательно должна соответствовать возможностям и физической подготовленности.

Контрольные вопросы и задания

1. Каковы цели и задачи самоконтроля?
2. Что такое дневник самоконтроля?
3. Перечислите объективные и субъективные показатели самоконтроля.
4. Дайте определение жизненной емкости легких.
5. Назовите оценки функциональной подготовленности по задержке дыхания на вдохе и выдохе.
6. Дайте оценку физической работоспособности по результатам 12-минутного теста Купера.
7. Расскажите о методике оценки гибкости.
8. Назовите методы стандартов, антропометрических индексов, функциональных проб, упражнений-тестов для оценки физического развития и физической подготовленности.