Назовите причины нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы и методы их профилактики.

 

Лабораторная работа № 7 (2 часа)

Тема: Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы

Задачи

1. Изучить адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы при изменении физической нагрузки на сердце.

2. Овладеть методикой измерения артериального давления.

3. Определить расчетным методом систолический и минутный объемы крови.

4. Изучить факторы, неблагоприятно воздействующие на состояние сердечно-сосудистой системы.

 

Материалы и оборудование

1. Линейка.

2. Секундомер.

3. Тонометр.

4. Фонендоскоп.

Рекомендуемая литература

1. Гуминский А.А. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии: учеб. пособие для студентов биол. спец. пед. ин-тов / А.А. Гуминский, Н.Н. Леонтьева, К.В. Маринонова. – М.: Просвещение, 1990. – 239 с.

2. Леонтьева Н.Н. Анатомия и физиология детского организма / Н.Н. Леонтьева, К.В. Маринова. – М.: Просвещение, 1986. – 368 с.

3. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов педагогических институтов / А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова, Д.А. Фарбер. – М.: Просвещение, 1990. – С. 214–234.

4. Великанова Л.К. Практические занятия по возрастной физиологии и школьной гигиене: учебное пособие / Л.К. Великанова, А.А. Гуминский, В.Н. Загорская и др. – М.: Просвещение, 1992. – 132 с.

Теоретические вопросы к теме

1. Топография и строение сердца, возрастные особенности.

2. Тоны сердца. Частота пульса, зависимость от возраста, пола, физической нагрузки, эмоционального состояния.

3. Основные свойства сердечной мышцы. Возбудимость, проводимость, сократимость.

4. Автоматия сердца, ее механизм.

5. Работа сердца, его резервные силы. Систолический и минутный объемы сердца, их величины у детей различного возраста.

6. Движение крови по сосудам. Кровяное давление, факторы, его обусловливающие. Виды кровяного давления, возрастные физиологические изменения.

7. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца.

Основные теоретические положения

Строение сердца

Рис. 7.1. Строение сердца. Схема продольного (фронтального)

разреза (Сапин М.Р.,1995)

1 – аорта, 2 – левая легочная артерия, 3 – левое предсердие, 4 – левые легочные вены, 5 – правое предсердно-желудочковое отверстие, 6 – левый желудочек, 7 – клапан аорты, 8 – правой желудочек, 9 – клапан легочного ствола, 10 – нижняя полая вена, 11 – правое предсердно-желудочковое отверстие, 12 – правое предсердие, 13 – правые легочные вены, 14 – правая легочная артерия, 15 – верхняя полая вена. Стрелки – направления тока крови в камерах сердца.

 

Сердце обладает рядом функций, определяющих особенности его работы: функцией автоматизма, проводимости, возбудимости и сократимости.

Функция автоматизма.

Функция автоматизма – это способность сердца вырабатывать электрические импульсы при отсутствии внешних раздражений.

Функция проводимости.

Функция проводимости – это способность к проведению возбуждения волокон проводящей системы сердца и сократительного миокарда.

Функция возбудимости.

Функция возбудимости – это способность клеток проводящей системы сердца и сократительного миокарда возбуждаться под влиянием внешних электрических импульсов.

Функция сократимости.

Функция сократимости – это способность сердечной мышцы сокращаться в ответ на возбуждение. Этой функцией обладает в основном сократительный миокард.

В результате последовательного сокращения и расслабления различных отделов сердца осуществляется основная – насосная функция сердца.

Гемодинамика – раздел физиологии кровообращения, изучающий закономерности движения крови по сосудам. В кровеносных сосудах кровь движется непрерывным потоком.

Движение крови характеризуется основными показателями:

· давление крови в сосудах;

· скорость ее движения;

· время полного кругооборота.

Важным показателем сердечно-сосудистой системы является артериальное давление. Оно представляет собой переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде.

Основной причиной движения крови по сосудам является разность давлений в разных участках кровеносного русла. Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца (сокращение миокарда желудочков).

Скорость движения крови

Это гемодинамический показатель, зависящий от суммарного просвета сосудов. Линейная скорость кровотока различна в разных участках сосудистого русла.

Наименьшим просветом обладает аорта, в связи с чем скорость движения крови здесь наибольшая – 50–70 см/с. В средних артериях она равна 20–40 см/с, в артериолах – 0,5 см/с.

Наибольшей суммарной площадью просвета обладают капилляры (у человека она примерно в 800 раз больше, чем просвет аорты). Скорость движения крови в капиллярах – 0,05 см/с. Очень низкая скорость движения крови по капиллярам – один из важнейших механизмов, позволяющих протекать обменным процессам между кровью и тканями.

По мере приближения вен к сердцу их суммарный просвет уменьшается, следовательно, постепенно растет скорость движения крови. В полой вене скорость равна 20 см/с.

Время полного кругооборота крови отражает время, за которое частица крови проходит большой и малый круги кровообращения. Для определения этого времени обычно используют метод «метки». Скорость течения крови с возрастом замедляется, что связано с увеличением длины сосудов, а в более поздние периоды со значительным снижением эластичности кровеносных сосудов. Более частые сердечные сокращения у детей также способствуют большей скорости движения крови. У новорожденного кровь совершает полный кругооборот, т.е. проходит большой и малый круги кровообращения, за 12 с, у 3-летних – за 15 с, в 14 лет – за 18,5 с. У взрослого человека в спокойном состоянии это время в среднем составляет 27 секунд. При этом прохождение малого круга кровообращения составляетоколо 4–5 секунд, а время движения по большому кругу – 22–23 секунды.

Задания, предназначенные для выполнения

Задание 1. Измерение артериального давления.

Исходная информация. Давление крови необходимо для ее продвижения по всему сосудистому руслу, начиная с аорты и легочной артерии. Величина давления определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови, эластичностью сосудов.

У человека давление крови измеряют в плечевой артерии.

Различают три вида давления:

1. Систолическое или максимальное, создаваемое во время сокращения (систолы) сердца (СД). Это уровень давления во время систолы.

2. Диастолическое или минимальное, когда кровь во время расслабления сердца (диастолы) устремляется на периферию и уменьшается ее количество в артерии (ДД).

3. Пульсовое давление – разница между систолическим и диастолическим давлением (ПД). Его величина является важным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы, и в среднем оно равняется 40 мм рт.ст.

В состоянии покоя у взрослого человека максимальное артериальное давление (АД) в плечевой артерии равно 110–120, а минимальное 70–75 мм. рт.ст. Возрастные показатели артериального давления представлены в таблице 7.1 «Артериальное давление».

Таблица 7.1

Артериальное давление

(по Т.Ф. Венгер, Ю.И. Савченкову, К. Кубату)

Возраст (в годах)	Систолическое (в мм рт. ст.)	Диастолическое (в мм рт.ст.)	Пульсовое (в мм рт.ст.)
мальчики	девочки	мальчики	девочки	мальчики	девочки
	90,2	91,2	48,2	49,6	41,9	41,6
	98,4	94,1	53,1	51,6	45,3	42,5
	102,3	99,7	60,2	55,5	42,1	44,2
	104.4	103.8	61,2	59.8	43,2
	106,6	107.8	61,5	60,9	44,5	46,9
	104,9	110.8	61,3	61.8	43,6	49.0

Окончание табл. 7.1
	108,2	113.2	65.6	66,2	42,6	47.0
	112,5	111.7	65.4	65.9	47.1	45,8
	115.6	113,8	66,9	67.2	49.2	46.6
	120,0	115.2	68,9	67.4	51.1	47.8
	125,3	119,7	73,3	69.8	51.9	50,9
	125,8	120.7	73.5	70,2	52.7	50.5

 

Порядок выполнения:

1. Обнажите одну руку. Вокруг плеча на 2–3 см выше локтевого сустава оберните манжетой тонометра так, чтобы приводящая и отводящая трубки оказались с внутренней стороны у локтевого сустава. Проверьте, закрыт ли винт для стравливания воздуха.

2. Фонендоскоп установите в области локтевого сгиба на лучевой артерии. В манжетку нагнетайте воздух до уровня 160–200 мм рт.ст. Манжетка сдавливает артерию вплоть до полного прекращения через нее тока крови. В этот момент пульс на запястье не определяется.

3. Немного отверните винт на груше, медленно выпускайте из манжетки воздух, внимательно следя за стрелкой цифрового датчика и прислушиваясь к появлению звука.

4. Давление, которое показывает тонометр в момент появления первого громкого тона, прослушиваемого фонендоскопом на плечевой артерии в локтевой ямке, соответствует систолическому, или максимальному, давлению. При дальнейшем снижении давления звуки совершенно исчезают, что соответствует диастолическому, или минимальному, давлению.

5. Определите пульсовое давление по формуле: ПД = СД–ДД

Рекомендации к оформлению результатов работы: данные, полученные при исследовании артериального давления, занесите в сводную таблицу 7.2 «Результаты исследования артериального давления».

Выводы и обсуждение результатов работы: сравните ваши показатели с возрастными нормативами (таблица 7.1 «Артериальное давление»), сделайте вывод и запишите его.

Таблица 7.2

Результаты исследования артериального давления

показатели	в мм рт. ст.
АД систолическое или максимальное (СД)
АД диастолическое или минимальное (ДД)
АД пульсовое (ПД)

 

Задание 2. Определение функциональногосостояния сердечно-сосудистой системы расчетными методами.

 

 

Рис. 7.2. Определение пульса на запястье

 

Одним из показателей деятельности сердца является частота сердцебиения, которая может быть определена подсчетом пульсации кровеносного сосуда.

Обычно принято определять пульс на лучевой артерии у основания большого пальца, для чего охватывают руку испытуемого в области лучезапястного сустава таким образом, чтобы большой палец экспериментатора находился на внешней стороне ладони, а 2-, 3- и 4-й пальцы накладывают несколько выше лучезапястного сустава, на внутренней стороне ладони; нащупывают артерию и прижимают ее к кости. В состоянии покоя пульс можно считать в течение 10-, 15-, 30- или 60-секундных интервалов. При измерении пульса делается не менее 3-х повторов.

Исходя из показателей ДД, СД, ПД, можно вычислить систолический (ударный) и минутный объем крови, которые характеризуют состояние сердечно-сосудистой системы.

Систолический (СО), или ударный объем (УО) (количество крови, выбрасываемое при каждом сокращении сердца), характеризует силу и эффективность сердечных сокращений.

Минутный объем крови (МОК) (количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 минуту) определяет функциональные возможности сердца.

Порядок выполнения:

1. Определите частоту сердечных сокращений (ЧСС) путем подсчета пульса в состоянии покоя (проделайте это 5–6 раз и найдите среднее арифметическое).

2. Рассчитайте ударный объем крови (УО) или систолический объем (СО), используя формулу:

УО=СО= (ПД × 200)/(ДД + СД), например (40 × 200)/(80 + 120) = 40 мл.

В формулу подставьте данные, полученные при выполнении задания 1.

Для вычисления сердечного выброса у детей 7–15 лет (систолического объема кровотока) можно использовать формулу Старра, модифицированную Пугиной Н.С. и Романцевой Н.А.

Используя формулу Старра, модифицированную Пугиной Н.С. и Романцевой Н.А., определить систолический объем кровотока:

СО=[(40 + 0,5 х ПД) – (0,6 х ДД)] + 3,2 А,

где ПД – пульсовое давление; ДД – диастолическое давление; А – возраст в годах.

3. Рассчитайте минутный объем крови, для чего величину систолического объема умножьте на ЧСС.

МОК = СО х ЧСС, например: 40 х 80 = 3200 мл = 3,2 литра.

Рекомендации к оформлению результатов работы: полученные результаты исследования занесите в сводную таблицу 7.3 «Результаты исследования частоты сердечных сокращений в минуту, систолического (ударного) объема сердца (СО) и минутного объема крови (МОК)».

Таблица 7.3

Результаты исследования частоты сердечных сокращений в минуту, систолического (ударного) объема сердца (СО)

и минутного объема крови (МОК)

Возраст (в годах)	Частота сердечных сокращений	Минутный объем крови (мл)	Систолический объем крови

 

Выводы и обсуждение результатов работы: сравните данные, полученные при исследовании сердечно-сосудистой системы с возрастными нормативами, указанными в таблице 7.4 «Частота сердечных сокращений в минуту, систолический (ударный) объема сердца (СО) и минутный объем крови (МОК)». Сделайте заключение о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы.

Таблица 7.4

Частота сердечных сокращений в минуту, систолический (ударный) объем сердца (СО) и минутный объема крови (МОК)

(по Т.Ф. Венгер, Ю.И. Савченкову)

Возраст (лет)	Частота сердечных сокращений (мин) (средняя и пределы колебаний)	Минутный объем крови (мл) (средняя и пределы колебаний)	Систолический объем крови (мл) (средняя и пределы колебаний)
	83 85 – 90		27,4
	83 80–90 84–90 мальчики девочки 85 80–90	мальчики девочки 2577 1955–3200   2805 2510–3100	мальчики девочки 30 23–37   31 25–37

Окончание табл. 7.4
	84 80–88	2940 2790–3160	33 25–39
	81 76–86	2860 2500–3300	39 37–41
	80 76–86	3100 2900–3300	41,5 38–45
	79 74– 84	3885 2800–4170	47 40–54
	77 72–83	3812 3200–4425	47 35,7–50
	77 72–82	4040 3580–4500	58 52–63,5
	75 75–80	3825 3150–4500	53 41–65
	71 66–77	4100 3900–4300	60 54–66
	68 62–75	3800 3600–4000	57 52–62
	65 70

 

Задание 3. Определить влияние физической нагрузки на работу сердца.

Порядок выполнения:

1. Измерьте пульс в состоянии покоя (проделайте это 5–6 раз и найдите среднее арифметическое). Результат зафиксируйте.

2. Сделайте 20 приседаний за 30 секунд.

3. Быстро сядьте на стул и подсчитайте число пульсовых ударов за 10 с сразу после нагрузки, затем спустя 30 с, 60 с, 90 с, 120 с, 150 с, 180 с.

 

Рекомендации к оформлению результатов работы:

1.Все результаты занесите в таблицу 7.5 «Динамика восстановления ЧСС».

Таблица 7.5

Динамика восстановления ЧСС (уд/мин)

ЧСС сразу после работы	ЧСС через интервалы (с)

 

2. На основании полученных данных постройте график: на оси абсцисс отложите время, на оси ординат – ЧСС.

3. Найдите на графике среднее значение ЧСС в состоянии покоя. Через точку проведите горизонтальную линию, параллельную оси абсцисс.

4. Определите, на сколько % увеличится частота сердечных сокращений (пульс) после 20 приседаний.

5. Определите по графику, за сколько времени ЧСС возвращается к норме.

Оценка полученных результатов: если частота сердечных сокращений увеличилась на 25% и меньше – функциональное состояние сердечно-сосудистой системы отличное; если частота сердечных сокращений увеличилась на 25%–50% – функциональное состояние сердечно-сосудистой системы хорошее; если частота сердечных сокращений увеличилась на 50%–75% – функциональное состояние сердечно-сосудистой системы удовлетворительное; если частота сердечных сокращений увеличилась свыше 75% – функциональное состояние сердечно-сосудистой системы плохое, сказывается недостаточная тренированность.

ЧСС (пульс) в покое_________уд/мин.

ЧСС (пульс) после приседаний________уд/мин.

% превышения ЧСС (числа ударов пульса) после приседаний.

Если ЧСС возвращается к норме за 2 мин и меньше – хорошее состояние ЧСС системы, если за время от 2 до 3 мин – удовлетворительное состояние ЧСС, если свыше 3 мин – плохое состояние ЧСС.

Выводы и обсуждение результатов работы: сделайте вывод о влиянии физической нагрузки на состояние сердечно-сосудистой системы. Сделайте анализ функционального состояния своей сердечно-сосудистой системы.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Изучить влияние вредных привычек (алкоголя и никотина) на состояние сердечно-сосудистой системы.

Порядок выполнения:

Заполнить таблицу 7.6 «Влияние вредных привычек на сердечно-сосудистую систему» по предложенному образцу, используя информационный материал (приложение 6).

Таблица 7.6

Влияние вредных привычек на сердечно-сосудистую систему

Влияние никотина на сердечно-сосудистую систему	Влияние алкоголя на сердечно-сосудистую систему

2. Найдите правильный ответ:

1. К уменьшению частоты сердечных сокращений приводит влияние_____нервной системы:

а) парасимпатической;

б) симпатической;

в) соматической;

г) центральной.

 

2. С возрастом у детей частота сердечных сокращений:

а) и систолический объем крови увеличивается;

б) уменьшается, систолический объем крови увеличивается;

в) увеличивается, систолический объем крови уменьшается;

г) и систолический объем крови уменьшается.

3. Центр регуляции кровообращения локализован в:

а) мозжечке;

б) таламусе;

в) продолговатом мозге;

г) среднем мозге.

4. Органы кровообращения начинают закладываться:

а) со 2-й недели внутриутробной жизни;

б) с 4 недели внутриутробной жизни;

в) с 5 недели внутриутробной жизни;

г) с 6 недели внутриутробной жизни.

 

5. Большой круг кровообращения заканчивается в:

а) правом желудочке;

б) левом предсердии;

в) правом предсердии;

г) левом желудочке.

 

6. Масса сердца у ребенка возрастает вдвое к:

а) 8–10 месяцам;

б) 3 годам;

в) 4 годам;

г) 5 годам.

 

7. Малый круг кровообращения начинается в:

а) правом желудочке;

б) левом предсердии;

в) правом предсердии;

г) левом желудочке.

 

8. Органы кровообращения начинают функционировать:

а) с 4-й недели эмбрионального развития;

б) на 3-м месяце внутриутробной жизни;

в) к 5-му месяцу антенатального онтогенеза.

 

9. Скорость пульсовой волны зависит:

а) от скорости тока крови;

б) от частоты сокращений сердца;

в) от упругости стенок сосудов;

г) от разницы давлений в разных участках кровеносного русла.

 

10. Скорость тока крови в венах составляет:

а) 0,5 м/сек;

б) 0, 25 м/сек;

в) 1,2 мм/сек;

г) 0, 5 мм/сек.

 

11. Систолический объем крови с возрастом:

а) уменьшается;

б) увеличивается;

в) меняется закономерно;

г) не меняется.

 

12. Любой круг кровообращения начинается в:

а) одном из желудочков;

б) одном из предсердий;

в) предсердии или желудочке;

г) тканях внутренних органов.

 

13. Артерии – это сосуды, несущие:

а) кровь от сердца к органам;

б) только венозную кровь;

в) кровь от органов к сердцу;

г) только артериальную кровь.

 

14. Система кровообращения открыта в:

а) 1665 г.;

б) 1858 г.;

в) 1628 г.;

г) 1624 г.

15.В момент систолы давление крови максимально:

а) в верхней полой вене;

б) в нижней полой вене;

в) в аорте;

г) в сонной артерии.

 

16.Скорость крови минимальна:

а) в нижней полой вене;

б) в верхней полой вене;

в) в капиллярах;

г) в легочной артерии.

 

17. Двустворчатый клапан расположен между:

а) правым предсердием и правым желудочком;

б) левым предсердием и левым желудочком;

в) правым предсердием и левым предсердием;

г) правым желудочком и левым желудочком.

 

18.Сердечный ритм задается:

а) левым предсердием;

б) правым предсердием;

в) обоими предсердиями;

г) левым желудочком.

 

19.В левое предсердие впадают:

а) 3 легочные вены;

б) 2 легочные вены;

в) 4 легочные вены;

г) 1 легочная вена.

 

20.Круговорот крови по большому кругу происходит за время:

а) больше 1 мин;

б) около 0,5 мин;

в) меньше 15 сек;

г) больше 2 мин.

3. Ответьте на вопросы:

1. Назовите основные гемодинамические показатели сердечно-сосудистой системы.

2. Какая взаимосвязь существует между деятельностью сердечно-сосудистой и нервной систем?

3. Каково изменение функций сердечно-сосудистой системы на разных возрастных этапах развития?

4. Объясните понятия:«артерии», «кроветворные органы», «вены», «капилляры», «автоматия сердца», «аорта», «миокард», «пульс», «кровяное давление».

 

Вопросы для самоподготовки к теме

«Оценка функционального состояния дыхательной системы»

1. Строение органов дыхания и их возрастные особенности.

2. Что такое жизненная емкость легких? Резервные объемы вдоха и выдоха.

3. Изменение функций дыхательной системы на разных возрастных этапах развития.

4. Влияние курения на дыхательную систему.

Лабораторная работа № 8 (2 часа)

Тема: Оценка функционального состояния дыхательной системы. Возрастные преобразования

Задачи

1. Изучить топографию и строение органов дыхания. Отметить возрастные особенности.

2. Определить функциональное состояние дыхательной системы, ее адаптивные возможности.

Материалы и оборудование

1. Секундомер или часы с секундной стрелкой.

2. Таблицы.

3. Рельефные таблицы.

Рекомендуемая литература

1. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов педагогических институтов / А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова, Д.А. Фарбер. – М.: Просвещение, 1990. – С. 236–243.

2. Гуминский А.А. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии: учеб. пособие для студентов биол. спец. пед. ин-тов / А.А. Гуминский, Н.Н. Леонтьева, К.В. Маринонова. – М.: Просвещение, 1990. – 239 с.

3. Леонтьева Н.Н. Анатомия и физиология детского организма / Н.Н. Леонтьева, К.В. Маринова. – М.: Просвещение, 1986. – 368 с.

4. Великанова Л.К. Практические занятия по возрастной физиологии и школьной гигиене: учебное пособие / Л.К. Великанова, А.А. Гуминский, В.Н. Загорская и др. – М.: Просвещение, 1992. – 132 с.

Теоретические вопросы к теме

1. Определение понятия «дыхание». Биологическое значение дыхания.

2. Дыхательные движения, возрастные особенности.

3. Механизмы регуляции дыхания, их функциональное значение. Роль различных отделов мозга в обеспечении этих процессов.

4. Легочная вентиляция, изменения с возрастом ребенка.

5. Частота и типы дыхания, зависимость от возраста, пола, физических нагрузок.