Исследование изменения дыхания у человека при выполнении двигательной нагрузки

Оборудование: секундомер.

Работа проводиться вдвоем. При оформлении задания требуется описать ход работы и заполнить таблицу 1. Необходимо указывать возраст, пол испытуемого и время проведения исследования. После выполнения задания необходимо ответить на вопросы.

Последовательность выполнения заданий:

1. Подсчитать частоту дыхания (ЧД) у испытуемого в состоянии относительного покоя (в положении сидя или стоя). Взять среднюю величину за 2-3 минуты.

2. Измерить частоту дыхания после выполнения физической нагрузки (приседания в течение 1 минуты в среднем темпе, бег в течение 1 минуты).

3. Определить время восстановления исходной частоты дыхания.

Вопросы:

1. Что такое дыхание? Описать этапы дыхания.

2. Как изменяется дыхание человека после выполнения физической нагрузки?

3. Опишите механизмы регуляции дыхания.

Ответ

Испытуемый: молодой человек - 22 года. Время проведения испытания – вечер.

Таблица 1 - Исследование изменения дыхания у человека при выполнении двигательной нагрузки

Дыхание – это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода во внутреннюю среду организма, использование его для окисления органических веществ и удаление из организма углекислого газа и конечных продуктов окисления некоторых соединений и воды.

Процессы дыхательной системы:

1) внешнее, или легочное, дыхание (вентиляция легких), осуществляющее газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом;

2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью;

3) транспорт газов к тканям и от них;

4) обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей;

5) внутреннее, или клеточное, дыхание, осуществляющее непосредственный процесс окисления органических веществ с освобождением энергии, расходуемой в процессе жизнедеятельности.

В результате деятельности системы внешнего дыхания кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислого газа. Вентиляция легких осуществляется вследствие разности давления между альвеолярным и атмосферным воздухом. При вдохе давление в альвеолах снижается (за счет расширения грудной клетки) и становится ниже атмосферного: воздух из атмосферы входит в воздухоносные пути. При выдохе давление в альвеолах приближается к атмосферному или даже становится выше него (при форсированном выдохе), что соответственно приводит к удалению воздуха из альвеол.

Аппарат вентиляции состоит из 2 частей:

1) грудной клетки с дыхательными мышцами

2) легких с дыхательными путями.

Внешнее дыхание состоит из двух актов: вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). Различают два режима дыхания:

1) спокойное дыхание (частота 12 – 18 дыхательных движений в мин);

2) форсированное дыхание (увеличение частоты и глубины дыхания).

Спокойное дыхание.

Акт вдоха совершается путем подъема ребер межреберными мышцами и опускания купола диафрагмы. Диафрагма – это наиболее сильная мышца вдоха, дает 2/3 объема вдоха. При расслаблении мышц вдоха под действием эластических сил грудной клетки и силы тяжести объем грудной клетки уменьшается, вследствие чего происходит выдох (при спокойном дыхании он происходит пассивно). Таким образом, дыхательный цикл включает вдох, выдох и паузу.

Различают грудной, брюшной и смешанный типы дыхания. Грудной (или реберный) тип дыхания обеспечивается в основном за счет работы межреберных мышц, а диафрагма смещается пассивно под действием грудного давления. При брюшном типе дыхания в результате мощного сокращения диафрагмы не только снижается давление в плевральной полости, но и одновременно повышается давление в брюшной полости. Этот тип дыхания более эффективен, так как при нем легкие сильнее вентилируются и облегчается венозный возврат крови от органов брюшной полости к сердцу.

Форсированное дыхание.

Во вдохе участвуют вспомогательные дыхательные мышцы: большая и малая грудные, лестничные (поднимают первое и второе ребра), грудино-ключично-сосцевидная (поднимает ключицу). При этом грудная клетка расширяется больше. Выдох при форсированном дыхании тоже представляет собой активный процесс, так как в нем участвуют внутренние межреберные мышцы, которые сближают ребра, а также – косые и прямые мышцы живота.