Изучение механизма вдоха и влияния сурфактанта на растяжимость легких.

 

Цель опыта: продемонстрировать: а) значение изменения объема грудной клетки в разные фазы дыхательного цикла; б) роль сурфактанта во время вдоха.

 

Порядок проведения работы. Приготовление модели Дондерса. Обездвиживают двух лягушек. Вскрыв грудную полость, извлекают легкие вместе с трахеей и гортанью. В голосовую щель одного препарата вводят стеклянную канюлю и перевязывают ниткой. Затем погружают легкие в бутыль, дно которой образовано резиновой мембраной. Обязательно контролируется плотность вхождения пробки с канюлей в горлышко бутылки. То же самое проделать со вторым препаратом, предварительно с помощью шприца осторожно и тщательно промыть его в солевом растворе (100 мг/мл). Предварительно закрепив бутыль на штативе, нужно присоединить выступающую канюлю к водяному манометру.

Такая установка позволяет измерить разрежение, которое будет создаваться в бутыли при оттягивании резиновой мембраны. Оттягивая резину на дне бутыли, мы, произвольно меняя объем полости, меняем давление внутри сосуда. При этом легкие будут спадаться или растягиваться.

Занести в протокол схему Дондерса, сравнить силы необходимые для одинакового растяжения легких в нативном состоянии и отмытых в солевом растворе. Учитывая, что солевой раствор вымывает сурфактант из легких, сделать вывод о влиянии этого секрета альвеолярных клеток на растяжимость легких.

 

Опыт № 1. Определение скорости воздушного потока в верхних дыхательных путях во время дыхания.

 

Цель опыта: определить максимальную объемную скорость воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе.

 

Порядок проведения работы.

Датчик пневмотахометра соединяют с измерительным блоком, для чего штуцеры измерительного блока соединяют со штуцерами датчика по схеме «1-1» и «2-2» резиновыми трубками. Кран-переключатель при этом находится в положении «вдох». Испытуемый садится на стул и плотно зажимает губами наконечник дыхательной трубки, предварительно протертый спиртом. Для определения объемной скорости вдоха нужно вдохнуть через рот как можно глубже и быстрее. При этом на шкале манометра отмечают максимальную величину расхода воздуха. Затем, переключив кран в положение «выдох» таким же образом определяют максимальную скорость воздуха на выдохе. Внимание! Шкала отсчета прибора избирается соответственно диафрагме, установленной на датчике.

В норме у мужчин скорость выдоха равна 5-8 л/с. Мощность вдоха несколько слабее. Данный показатель позволяет судить о силе дыхательных мышц и о величине бронхиального сопротивления.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ:

 

1. Роль легких в синтезе биологически активных веществ.

2. Дыхание в условиях пониженного и повышенного барометрического давления.

3. Регуляция просвета дыхательных путей.

 

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ИТОГОВОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ:

 

1. Каким образом меняется внутриплевральное давление во время вдоха, паузы, активного и пассивного выдоха?

2. При некоторых заболеваниях, сопровождающихся затрудненным дыханием, больные предпочитают сидеть, наклонившись вперед и опершись о колени руками. Почему?

3. Как обеспечить эффективное дыхание человека, если во время хирургической операции вскрывается грудная клетка?

4. При лечении туберкулеза легких часто используется введение воздуха в плевральную полость с пораженной стороны, так называемое «поддувание» легкого. Что при этом происходит с легким? Каков смысл такого воздействия?

5. При автокатастрофе человек получил травму грудной клетки, в результате которой плевральная полость справа стала сообщаться с окружающей средой. Как при этом изменится дыхание? Почему?

6. Что необходимо срочно предпринять, если при травме грудная клетка повреждена с обеих сторон и плевральные полости открыты?

 

Из раздела «Физиология дыхания» сборника «Контрольные вопросы по курсу нормальной физиологии» задачи №№ 1- 40.

 

 

Занятие 2.

ТЕМА: ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ. ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ И ЕМКОСТИ. СОСТАВ ВДЫХАЕМОГО, АЛЬВЕОЛЯРНОГО И ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА.

 

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

Студент должен знать: виды легочных объемов и емкостей, их средние значения у мужчин и женщин; что такое вентиляция, диффузия, перфузия; что такое вентиляционно-перфузионное отношение и его значение для физиологии дыхания;

Студент должен уметь: пользоваться спирометром, спирографом и пневмотахометром; определять основные параметры внешнего дыхания, объемы и емкости легких;

 

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ:

 

1. Что такое спирометрия?

2. Что такое глубина дыхания?

3. Что такое объемы легких и емкости легких?

4. Что такое «мертвое пространство»?

5. Какова связь дыхания и энергетического обмена?

6. Что такое альвеолярная вентиляция?

 

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ:

 

1. Легочные объемы и емкости.

2. Методы исследования функционального состояния аппарата внешнего дыхания.

3. Анатомическое и физиологическое мертвое пространство.

4. Минутная вентиляция легких в разных условиях.

5. Альвеолярная вентиляция. Неравномерность вентиляции разных отделов.

6 Вентиляция и перфузия в разных отделах легких и их физиологическое значение.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ:

Опыт № 1. Спирометрия.

 

Цель работы: овладение методикой регистрации легочных объемов.

 

Порядок проведения работы.

1. Цилиндр спирометра опускается до нулевого положения и плотно затыкается пробкой. Испытуемый зажимает нос зажимом и через рот делает максимальный вдох. При этом тело выпрямляется, плечи поднимаются, голова слегка откидывается. После вдоха испытуемый зажимает губами мундштук и делает медленный максимальный выдох в спирометр. При этом он несколько сгибается, напрягает мышцы брюшного пресса и наклоняет голову вперед.

По шкале определяют объем выдоха. Такую процедуру повторяют трижды и вычисляют среднее значение жизненной емкости легких (ЖЕЛ).

 

2. Определение ЖЕЛ произвести после 20 приседаний в течение 1 минуты. После физической нагрузки у здоровых людей ЖЕЛ снижается не более чем на 15 %.

 

3. Определение дыхательного объема. В порядке, описанном выше, испытуемый делает спокойный выдох в спирометр.

 

4. Определение резервного объема выдоха. Испытуемый зажимает нос зажимом и после обычного выдоха берет в рот трубку спирометра и делает максимальный выдох.

 

5. Определение резервного объема вдоха. Их цилиндра вынимают пробку и устанавливают его на делении 3000 мл. Снова закрывают пробкой отверстие. После ряда спокойных дыхательных движений, в конце обычного вдоха, испытуемый зажимает нос и через мундштук вдыхает максимальное количество воздуха ртом из спирометра. Разность между первым и вторым положением цилиндра показывает объем резерва вдоха. Объем воздуха, который находится в легких и не выдыхается, называется остаточным объемом воздуха. Его величина составляет в среднем 1000 мл. На основании полученных данных, зная объем остаточного воздуха, вычисляют коэффициент легочной вентиляции, который представляет отношение количества дыхательного воздуха к сумме резервного объема выдоха и остаточного объема. В норме он колеблется от 1/6 до 1/10.