Занятие № 6 Исследование системы внешнего дыхания
Задачи занятия:
Оценить функциональное состояние системы внешнего дыхания с помощью различных проб.
2. Проанализировать полученные данные, сделать заключение о функциональном состоянии системы внешнего дыхания дать рекомендации.
В начале занятия необходимо вспомнить краткое строение дыхательной системы и её предназначение. Из курса анатомии Вам известно, что система внешнего дыхания состоит из воздухоносных путей и респираторного отдела легких. В свою очередь воздухоносные пути представлены носоглоткой, трахеей, бронхами, бронхиолами, а респираторный отдел состоит из альвеол. По воздухоносным путям происходит транспорт газов. При этом воздух очищается от механических примесей, увлажняется и подогрев до температуры тела. В респираторном отделе осуществляется газообмен между кровью и содержимом воздуха в альвеолах: из крови выделяется углекислый газ, а из альвеол в кровь поступает кислород.
Основным предназначением системы внешнего дыхания является насыщение крови кислородом и удаление углекислого газа. От функционального состояния этой системы зависит возможность организма образовывать энергию в виде АТФ.
Поэтому исследование функционального состояния системы внешнего дыхания представляет собой важный раздел изучения функционального состояния организма в целом. Такое исследование является неотъемлемой частью как первичного обследования спортсмена с целью установления уровня его функциональных возможностей и способностей, так и средством оценки рационального дозирования нагрузки, воздействующих на спортсмена в течение отдельной тренировки и на протяжении более длительного времени (микро- и макроциклы, годичные циклы).
Всесторонняя характеристика функции внешнего дыхания складывается из анамнеза и определения значительного количества различных показателей. Однако в спортивно-медицинской практике в работе тренера и преподавателя чаще используется те из них, которые позволяют оценить состояние ведущего процесса функции внешнего дыхания – вентиляции. К таким величинам в первую очередь относятся: ЖЕЛ, динамическая спирометрия, проба Розенталя, максимальная объемная скорость потока воздуха при выдохе и вдохе, сила мышц вдоха и максимальная вентиляция легких (МВЛ).
Анамнез позволяет получить сведения, касающиеся индивидуальных особенностей данного лица. Он помогает оценить результаты, полученные при определении различных величин, как в покое, так и их изменений при определении различных функциональных проб.
Возраст. Правильное представление о норме для той или иной величины невозможно без учета возраста и пола. Одна и та же величина, например жизненной емкости легких (ЖЕЛ), для молодых лиц может быть ниже нормы, а для пожилых – нормальной или выше нормальной. Существуют и половые различия, касающееся ЖЕЛ и других величин.
Основной вид спорта, разряд, спортивный ст аж. Следует выяснить особенности дыхания, обусловленные спецификой данного вида спорта (глубокое ритмичное дыхание у гребцов, поверхностное неритмичное дыхание у боксеров, натуживание и задержка дыхания у штангистов). Большие требования к системе внешнего дыхания предъявляется в видах спорта, в которых основное место отводится воспитанию выносливости. Поскольку высокая спортивная квалификация связана с высоким функциональным уровнем организма, важно знать, какой разряд имеет обследуемый.
Длительность занятий спортом влияет на функциональное состояние всех систем организма, в том числе и на систему внешнего дыхания.
Период тренировки, ее особенности. Выяснение этих вопросов помогает правильно оценить особенности функционального состояния системы внешнего дыхания у обследуемого спортсмена.
Необходимо точно выяснить, когда была последняя тренировка, так как утомление после выполненной работы может сказаться на результатах исследования.
Самочувствие (жалобы). Важно выяснить самочувствие в день исследования. Какие-либо затруднения дыхания, чувство тяжести в груди, ощущение нехватки воздуха, длительная одышка по окончании упражнения могут быть проявлением недостаточно высокого функционального уровня системы внешнего дыхания.
Состояние носового дыхания. Выяснить свободно дышит спортсмен носом. При дыхании через нос воздух очищается, согревается и увлажняется. При выполнении большой физической нагрузки дыхание через нос не всегда возможно, но постоянно выключенное носовое дыхание или его затруднение вредно для организма.
Перенесенные заболевания и, в частности, болезни дыхания. К заболеваниям дыхательной системы относятся: фарингиты, трахеиты, бронхиты, синуситы, гаймориты, пневмонии, туберкулез легких, бронхиальная астма,плевриты, онкологические заболевания легких. Эти заболевания могут существенно влиять на функцию внешнего дыхания. Полученные сведения необходимо подробно записать. Полученные данные анамнеза позволяют составить предварительное представление о функциональном состоянии системы внешнего дыхания обследуемого лица и сделать краткий вывод о возможном состоянии внешнего дыхания (неудовлетворительное, удовлетворительное, хорошее).
ЖЕЛ – это объем воздуха, полученный при максимальном выдохе, сделанным после максимального вдоха. Измеряется с помощью спирометра.
Измеренная таким образом величина ЖЕЛ выражается в единицах объема – миллилитрах.
Для того чтобы дать оценку фактической ЖЕЛ и выяснить, насколько она соответствует обследуемому, ее сравнивают с должной величиной ЖЕЛ, то есть теоретически рассчитанной для данного человека с учетом его индивидуальных особенностей – пола, возраста, веса и роста. Расчет должной ЖЕЛ, осуществляется по специальным таблицам Гарис-Бенедикта, учитывающим основной обмен.
Должный основной обмен (ДОО) вычисляется по формуле: ДОО=А+В, где ДОО приводится в ккал, А – число ккал, зависящее от веса, В – число ккал, зависящее от роста и возраста. Таблицы составлены отдельно для мужчин и женщин.
Найдя ДОО, рассчитывают должную ЖЕЛ (ДЖЕЛ), по формуле: ДЖЕЛ=ДОО х 2,3 для женщин и ДОО х 2,6 для мужчин.
Для оценки фактической ЖЕЛ (ФЖЛ) надо рассчитать процентное отношение ЖЕЛ и ДЖЕЛ, приняв последнюю за 100%.
ЖЕЛ мл*100
ФЖЕЛ%=------------------------
ДЖЕЛ мл
Нормальной считается такая фактическая ЖЕЛ, которая составляет 100+15% должной, то есть от 85 до 115%. Чем больше фактическая ЖЕЛ превосходит должную, тем значительнее потенциальные возможности системы внешнего дыхания, обеспечивающие увеличение объема вентиляции, необходимой при выполнении физической нагрузки.
Динамическая спирометрия – определение изменения ЖЕЛ под влиянием физической нагрузки. Определив исходную величину ЖЕЛ. Обследуемому, предлагают выполнить 2-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту, при подъеме бедра под углом 70-80 или какую-либо другую физическую нагрузку. После этого снова измеряют ЖЕЛ. В зависимости от функционального состояния системы внешнего дыхания и кровообращения ЖЕЛ либо не изменяется, либо уменьшается, либо увеличивается. Соответственно результаты динамической спирометрии оцениваются удовлетворительно, неудовлетворительно или хорошо.
Об изменении ЖЕЛ можно говорить только в том случае, если она превышает 200 мл. Выполнение 2-минутного бега на месте в качестве физической нагрузки во время занятий в аудитории наиболее удобно. При использовании этой пробы во время врачебно-педагогического контроля целесообразно проводить её после каких-либо контрольных упражнений, или тренировки в целом.
Проба Розенталя – пятикратное измерение ЖЕЛ, проводимое через каждые 15 секунд. Эта проба похожа на динамическую спирографию, но в отличии от нее физическая нагрузка приходится на непосредственно на костно-мышечный аппарат системы внешнего дыхания. В зависимости от функционального состояния величина ЖЕЛ в процессе последовательных измерений ведет себя по-разному: при хорошем, она увеличивается, при удовлетворительном остается без изменений, а при неудовлетворительном уменьшается.
Максимальная объемная скорость потока воздуха при вдохе и выдохе характеризуется сопротивлением воздухоносных путей потоку воздуха. Чем шире их суммарный просвет, тем меньше сопротивление, и наоборот. С другой стороны, чем меньше сопротивление воздухоносных путей, тем больший объем воздуха в единицу времени способен вдохнуть и выдохнуть человек при максимальном дыхательном акте. Таким образом, измеряя максимальную объемную скорость потока вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (в л/сек), можно охарактеризовать состояние бронхиального сопротивления или величину обратную ей, - бронхиальную проходимость. Бронхиальная проходимость – важный показатель состояния функции системы внешнего дыхания в целом, так как от ее величины зависят энергетические траты на вентиляцию легких: чем лучше бронхиальная проходимость, тем меньше энергии тратится на вентиляцию.
Максимальная объемная скорость потока измеряется с помощью пневмотахометра. Прибор состоит из трубки, датчика и манометра. Внутри трубки, по средине ее длины имеется сужение, по обеим сторонам которого имеются отверстия, соединенные резиновыми шлангами с манометром. При прохождении потока воздуха по трубке по обеим сторонам сужения создается перепад давления тем больший, чем выше объемная скорость потока. Эта разница давления воздействует на мембрану манометра, с которой соединена стрелка шкалы, градуированная л/сек.
Для определения максимальной объемной скорости потока воздуха на выдохе надо ручку прибора поставить в положение выдох, взять трубку в руку, сделать максимальный вдох, вложить мундштук трубки в рот, плотно обхватив его губами, и выполнив через максимальный полный и в то же время максимально короткий выдох. Показания шкалы прибора снимаются визуально.
Для определения максимальной объемной скорости на выдохе переводят ручку пневмотахометра в положении вдох и, сделав предварительный максимальный выдох, выполняют форсированный вдох. Измерения обеих величин продолжаются несколько раз до получения двух одинаковых наибольших результатов.
Должная величина максимальной объемной скорости выдоха равна фактической ЖЕЛ, умноженной на 1,25. Пример: фактическая максимальная объемная скорость выдоха равна 5,5 л/сек, а ЖЕЛ – 4 л. Тогда должная величина максимальной объемной скорости выдоха будет равна 4 х 1.25=5 л/сек.
Фактическую величину максимальной объемной скорости выдоха выражают в процентах к должной, принимая последнюю за 100%. За нормальную величину максимальной объемной скорости воздуха на выдохе принимают величину в диапазоне 100+15% должной.
Максимальная объемная скорость потока воздуха в норме при вдохе равна таковой при выдохе или несколько превосходит ее.
Сила мышц выдоха измеряется с помощью мембранного пневмотонометра и выражается в мм рт ст.
Для измерения силы мышц выдоха надо сделать глубокий вдох, плотно прижать мундштук к губам и сильно выдохнуть. Величина силы мышц выдоха определяется числом мм рт. ст., равным, одной десятой величины должного основного обмена. Пример: сила мышц выдоха, измеренная пневмомонометром, равна 160 мм. Должный основной обмен, найденный по таблицам Гаррис-Бенедикта, - 1700ккал. Значит, должная величина силы мышц выдоха будет равна 170 мм рт ст. Оценка фактической величины силы мышц выдоха в процентах к ее должной величине производится по следующей формуле:
160мм х 100%
-----------------------=92%
170 мм
За норму принимается диапазон 100+15% должной величины.
Максимальная вентиляция легких – объем воздуха, вентилируемый легкими в единицу времени при максимальной глубине и частоте дыхания.
МВЛ – показатель, наиболее полно характеризующий состояние вентиляции. Он является интегральной величиной, определяющийся уровнем отдельных основных показателей функции внешнего дыхания – ЖЕЛ, состоянием бронхиальной проходимости, силой мышц выдоха. Поскольку МВЛ показывает возможности использования этих величин непосредственно в процессе вентиляции, она отражает уровень функциональных способностей системы внешнего дыхания, то есть степень использования функциональных возможностей.
МВЛ измеряют с помощью газового счетчика, соединенного резиновой трубкой с клапанной коробкой. После записи исходных показателей счетчика испытуемый берет в рот загубник, укрепленный на клапанной коробке, зажимает нос зажимом или пальцами и из положения глубокого вдоха начинает максимально форсированно и часто выдыхать и вдыхать. Оптимальная частота дыхания легко устанавливается при предварительной тренировке непосредственно перед действительным измерением МВЛ. Дыхание в газовый счетчик продолжается 15-20 секунд (по секундомеру), после чего повторно записывают показания счетчика и полученную разницу с исходно й умножают соответственно на 4 или 3, приводя таким образом, данные измерения к 1 минуте.
Должную МВЛ рассчитывают по формуле: ДМВЛ= 0.5 ЖЕЛх35. Фактическая МВЛ выражается в процентах от должной МВЛ. Пример: фактическая МВЛ равна 140 л/мин. ЖЕЛ – 4 л. В соответствии с формулой ДМВЛ=70л., а фактическая МВЛ в процентах к ней равна 200%.
Нормальной, принято считать такую МВЛ, которая укладывается в диапазон 100+15% от должной. Чем больше фактическая МВЛ превосходит предел этого диапазона, тем выше функциональные способности системы внешнего дыхания.
Заключение
В заключении дается общая итоговая оценка функционального состояния системы внешнего дыхания. Оно основывается на данных опроса, позволяющих составить предварительное представление о функции внешнего дыхания обследуемого и конкретизировать данные объективного исследования; учете оценок каждой пробы в отдельности, исходя из предлагаемых нормативов; сопоставлении уровня функциональных возможностей (величины фактической ЖЕЛ в процентах к ДЖЕЛ).
Оценка функционального состояния системы внешнего дыхания имеет несколько вариантов: неудовлетворительная, удовлетворительная, хорошая и отличная.