Исследование максимальной скорости вдоха и выдоха при форсированном дыхании (Пневмотахометрия)

Исследование максимальной скорости вдоха и выдоха при форсированном дыхании (пневмотахометрия).

Тема 18. Исследование внешнего дыхания. Исследование механизма вдоха и выдоха.

Мотивационная характеристика темы. Знание механизмов вдоха и выдоха необходимо для оценки состояния органов дыхания во врачебной практике.

Цели занятия: знать – 1) механизм вдоха и выдоха; 2) методики оценки парметров внешнего дыхания.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

1. Биомеханика вдоха и выдоха.

2. Давление в плевральной полости. Его изменение при дыхании.

3. Физиологическя характеристика дыхательных путей, их функции.

4. Значение мерцательного эпителия.

5. Эластические свойства легких и стенок грудной клетки.

6. Поверхностное натяжение альвеол, его механизмы.

7. Сурфактант, его значение.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Опишите последовательность процессов, в результате которых происходит выдох и выдох.

2. Нарисуйте схему грудной клетки и положение диафрагмы во время вдоха и выдоха.

3. Нарисуйте схемы действия наружных и внутренних межреберных мышц во время вдоха и выдоха.

4. Напишите, что такое отрицательное давление в плевральной полости, объясните механизм его возникновения.

5. Укажите величины отрицательного давления в плевральной полости в зависимости от фаз дыхания и глубины дыхания.

6. Перечислите функции сурфактанта.

7. Опишите, что такое аэродинамическое сопротивление, покажите его значение для легочной вентиляции.

ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ.

Измерение максимальной скорости вдоха и выдоха при форсированном дыхании (пневмотахометрия) является про­стейшим методом диагностики нарушений проходимости бронхов и зависит как от силы дыхательной мускулатуры, так и от просвета бронхов и механоэластических свойств легких.

Полученные при пневмотахометрии показатели принято называть мощностью вдоха и выдоха. Они колеблются в дос­таточно широких пределах, поэтому ценность этого метода повышается при повторных исследованиях у одного и того же обследуемого.

Для работы необходим ы: пневмотахометр с пневмотахометрической трубкой, спирт, вата, носовой зажим. Объект исследования – человек.

Пневмотахометр (рис…) представляет собой стрелоч­ный дифференциальный манометр, градуированный по значениям воздушного потока, которые соответствуют разности давлений до и после диафрагмы в пневмотахометрической труб­ке.

Проведение работы. Исследование выполняют в положении испытуемого стоя или сидя. Для из­мерения максимальной скорости выдоха он дела­ет полный вдох, а затем максимально быстрый выдох через трубку пневмотахометра. При измерении максимальной ско­рости вдоха испытуемый после глубокого выдоха совершает максимально быстрый и глубокий вдох. Показания пневмотахометра занесите в таблицу

Максимальная скорость вдоха	Максимальная скорость выдоха

Рис... Пневмотахометр (ПТ - 1):

1 – дыхательная трубка;

2 — переключатель «вдох» и «выдох»;

3 – дифференциальный манометр.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. В конце спокойного вдоха давление в плевральной щели составляет около...

A. –8-10 мм рт.ст.

B. -6-8 мм рт.ст.

C. –3-4 мм.рт.ст

D. 0 мм рт.ст.

E. +3-4 мм рт.ст.

2. Действие сурфактанта легких заключается в

A. обеспечении эластических свойств в легких

B. препятствии спадения альвеол

C. обеспечении нормального циркулирования трахеобронхиального секрета

D. нормального кровообращения в легких

E. препятствии разрастания соединительной ткани

3. Мышцы выдоха

A. наружные межреберные и внутренние межхрящевые

B. внутренние межреберные

C. наружные межреберные, внутренние межхрящевые, грудные, лестничные и грудино-ключично-сосцевидные и диафрагма

D. внутренние межреберные и мышцы живота

E. грудино-ключично сосцевидные, грудные и диафрагма

4. Мышцы вдоха:

A. наружные межреберные и внутренние межхрящевые, внутренние межреберные

B. диафрагма, наружные межреберные, внутренние межхрящевые, грудные,

C. лестничные и грудино-ключично-сосцевидные

D. внутренние межреберные и мышцы живота

E. грудино-ключично-сосцевидные, грудные и диафрагма

5. Показатели пневмотахометрии характеризуют

A. эффективность вентиляции

B. альвеолярную вентиляцию

C. общую емкость легких

D. бронхиальную проходимость

E. остаточный объем

6. Что такое эластическая тяга легких?

A. Сила, направленная на увеличение объема легких

B. Пассивное напряжение эластических волокон легочной ткани

C. Тонус бронхиальных мышц

D. Активное напряжение дыхательных мышц

E. Сила, направленная на уменьшение объема легких

7. В конце спокойного выдоха давление в плевральной щели составляет около…

A. +3-4 мм рт.ст.

B. +1-2 мм.рт.ст.

C. –3-4 мм рт.ст.

D. –6-8 мм рт.ст.

E. –8-10 мм рт.ст.

8. Какая сила определяет поступление воздуха в альвеолы при вдохе?

A. Разность между атмосферным давлением и силой эластической тяги легких

B. Эластическая тяга легких

C. Разность между атмосферным и внутриплевральным давлением

D. Внутрибрюшное давление

E. Разность между парциальным давлением О2 и СО2 в альвеолярном воздухе

9. Сурфактант в альвеолах:

A. Предотвращает альвеолярный коллапс

B. Уменьшается при болезнях гиалиновых мембран

C. Уменьшается у курильщиков

D. Комплекс белков и липидов

E. Все вышеперечисленное

10. Аэродинамическое сопротивление:

A. Увеличивается при астме

B. Увеличивается при параплегии

C. Составляет 80% всех противодействующих вдоху сил

D. Не изменяется при дыхании

E. Уменьшается до 0 при вдохе

Ответы: 1-B. 2-В. 3-D. 4-B. 5-D. 6-E. 7-C. 8-C. 9-E. 10-A.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»

1. В чем причина спадения легкого при пневмотораксе?

A. В снижении внутриплеврального давления

B. Внутрриплевральное давление становится равным атмосферному

C. В увеличении внутрибрюшного давления

D. В атонии дыхательных мышц

E. В нарушении автоматизма дыхательного центра

2. Чему равно внутриплевральное давление в конце спокойного выдоха при нормальном атмосферном давлении?

A. 757 мм.рт.ст.

B. 780 мм РТ.ст.

C. 760 мм.рт.ст.

D. 740 мм.рт.ст.

E. 100 мм.рт.ст

3. Чему равно внутриплевральное давление в конце спокойного вдоха при нормальном атмосферном давлении?

A. 860 мм.рт.ст.

B. 658 мм РТ.ст.

C. 754 мм.рт.ст.

D. 780 мм.рт.ст.

E. 100 мм.рт.ст

4. Какой вид пневматоракса наиболее быстро приводит к тяжелому состоянию больному?

A. Отрытый

B. Закрытый

C. Клапанный

D. Односторонний

E. Ни один из вышеперечисленных

5. Какие силы препятствуют вдоху?

A. Эластическая тяга легких

B. Эластическое сопротивление грудной клетки

C. Аэродинамическое сопротивление дыхательных путей

D. Инерция органов грудной и брюшной полости

E. Все вышеперечисленное

6. Изменение какого показателя внешнего дыхания является диагностическим при рестриктивном типе нарушения вентиляции легких?

A. ЖЕЛ

B. ФЖЕЛ

C. ОФВ1

D. ФОЕ

E. Емкость вдоха

7. Изменение какого показателя внешнего дыхания является диагностическим при обструктивном типе нарушения вентиляции легких?

A. ЖЕЛ

B. ДО

C. ОФВ₁ (проба Тиффно)

D. ФОЕ

E. Емкость вдоха

8. Кто предложил наиболее известную модель для изучения механизма вдоха и выдоха?

A. Сеченов

B. Павлов

C. Шеррингтон

D. Дондерс

E. Шмидт

9. Каково мертвое пространство человека массой 70 кг, который дышит через трубку радиусом 5 мм и длиной 100 см?

A. 150 мл

B. 180 мл

C. 230 мл

D. 280 мл

E. 350 мл

10. Какова роль сурфактанта альвеолярной жидкости?

A. Уменьшает поверхностное натяжение альвеол

B. Увеличивает поверхностное натяжение альвеол

C. Оказывает бактерицидное действие

D. Улучшает газообмен

E. Регулирует легочное кровообращение

Ответы: 1-B. 2-A. 3-C. 4-C. 5-E. 6-A. 7-C. 8-D. 9-C. 10-A.

Ситуационные задачи:

1. Объясните, кто из двух спорящих прав? Один утверждает – «легкие расширяются и поэтому в них входит воздух», второй – «воздух входит в легкие и поэтому они расширяются».

2. При некоторых состояниях растяжимость легочной ткани уменьшается в 5-10 раз. Объясните, какой компенсаторный механизм активизируется в таких ситуациях?

3. Человеку необходимо пройти по дну водоема. В такой ситуации, если отсутствуют специальные приспособления, дышат через трубку, конец которой выходит из воды. Имеются три трубки. Длина каждой 1 метр, а внутренний диаметр соответственно 68 мм, 30 мм, 5 мм. Объясните, какую трубку нужно использовать? Обоснуйте Ваш ответ соответствующим расчетом. Какой главный элемент трубки может оказать влияние на эффективность дыхания?

4. В ХХ веке была раскрыта причина болезни новорожденных, которые умирали сразу же после рождения, будучи не в состоянии сделать вдох. Разгадка была найдена, когда начали готовить гомогенаты из ткани легких таких детей и детей, умерших от других причин. В этих гомогенатах измеряли и сравнивали между собой некоторый физико-химический показатель. Объясните, что при этом обнаружили?

5. При сужении дыхательных путей течение воздуха становится турбулентным. Это требует значительных затрат энергии и больному трудно дышать. Состояние улучшается, если воздух заменить кислородно-гелиевой смесью (в ней вместо азота содержится такое же количество гелия). Объясните причину улучшения состояния больных.

6. У двух животных разных видов в результате травмы произошло одностороннее повреждение грудной клетки с разгерметизацией плевральной полости (пневмоторакс). В результате одно животное погибло, а второе осталось живым. Объясните, в чем причина столь разных последствий пневмоторакса?

7. Объясните, существует ли пауза между вдохом и выдохом и почему?

8. Рассчитайте, какова величина внутриплеврального давления у взрос­лого человека в момент сильного вдоха и выдоха, если атмосфер­ное давление равно 760 мм рт. ст.?

9. Объясните, чему равно межплевральное давление у новорожденно­го ребенка на всоте вдоха и выдоха.

10. Объясните, отражается ли на дыхании ребенка тугое пеленание живота и почему?

11. Ребенку исполнилось 11 месяцев, он начал ходить. Объясните, как меняется у него в это время тип дыхания?

12. У ребенка грудное дыхание начинает доминировать над диафрагмальным. Объясните, каков возраст у этого ребенка?

13. Новорожденный ребенок сделал максимально глубокий вдох. Рассчитайте, чему в этот момент равно у него давление в межплевральной щели, если атмосферное давление 760 мм рт. ст.?

14. Расставьте в таблице цифры так, чтобы частота дыха­ния соответствовала возрасту ребенка. Объясните, соответствуют ли приведенные данные действительности: частота дыхания ребенка в период новорожденности составляет 60-70 в мин, в 1 год -18-20 в мин, в 5-6 лет -25-30 вмин, в 14-15 лет -30-35 в мин.

15. Ребенок во время игры много бегал. Объясните, как и за счет чего изменялась у него легочная вентиляция?

ответы к Ситуационным задачам:

1. Если речь идет об естественном дыхании, прав первый. Механизм дыхания всасывающий. Но, если иметь в виду искусственное дыхание, то прав второй, так как здесь механизм нагнетательный.

2. При значительном ухудшении растяжимости альвеол невозможен достаточно глубокий вдох. Нехватку воздуха организм пытается компенсировать учащением дыхания, которое остается поверхностным (одышка).

3. Каждая трубка в соответствии с ее объемом по-разному увеличивает анатомическое мертвое пространство. Объем первой трубки около 3,6 литра. Такое мертвое пространство практически непреодолимо. Выбор этой трубки обрекает человека на гибель от удушья. Объем второй трубки - около 600 мл. Такое мертвое пространство можно преодолеть, если дышать глубоко и редко, используя резервный объем вдоха. Наконец, объем третьей трубки совсем невелик. Но из-за очень малого ее диаметра воздух при дыхании будет двигаться в трубке очень быстро и трение его о стенки резко возрастет. Это может существенно затруднить дыхание. Поэтому оптимальные размеры у второй трубки.

4. Невозможность процесса вдоха в данном случае может быть связана с нарушением функции растяжимости альвеол. Растяжимость альвеол определяется двумя факторами - состоянием стенок и наличием сурфактанта - вещества, снижающего большое поверхностное натяжение на границе жидкости, покрывающей изнутри стенки альвеол, и воздуха. Причина смерти новорожденных состояла в генетическом дефекте - отсутствии сурфактанта, без которого работа дыхательных мышц не в состоянии обеспечить растяжение легких.

5. Для каждой жидкости и каждого газа существует определенное число Рейнольдса – безразмерная величина, определяющая границу перехода ламинарного течения в турбулентное. При его превышении ламинарное течение переходит в турбулентное. Чем выше плотность жидкости или газа, тем число Рейнольдса больше. Поскольку гелий в три с лишним раза легче азота, то он соответственно снижает число Рейнольдса для дыхательной смеси и ее поток в дыхательных путях становится ламинарным, что и приносит облегчение больному.

6. Если повреждение появилось только с одной стороны, это приведет к спадению соответствующего легкого, но второе сохранится и животное не погибнет. Однако, есть виды животных, у которых обе плевральных полости сообщаются. В такой ситуации пневмоторакс при повреждении всегда будет двусторонним и, следовательно, смертельным.

7. В норме между вдохом и выдохом паузы нет, так как по­сле окончания вдоха грудная клетка под влиянием своей тяжести опускается.

8. На вдохе 750 мм рт.ст., на выдохе 756 мм рт.ст.

9. На вдохе 736 мм рт.ст., на выдохе 740 мм рт.ст.

10. При тугом пеленании дыхание затрудняется, так как у ребенка преобладает диафрагмальный тип дыхания.

11. С переходом ребенка из горизонтального положения в вертикальное грудная клетка опускается и создаются условия для перехода от брюшного типа дыхания к грудному. Тип дыхания становится смешанным.

12. Это явление наблюдается у ребенка от 3 до 7 лет.

13. Внутрилевральное давление при выдохе у новорожден­ного равно атмосферному, так как объем легких у них соответству­ют объему грудной клетки. Соответственно оно составит 760 мм рт.ст.

14. В норме частота дыхания ребенка в период новорожденности составляет 60-70 в мин, в 1 год - 30-35 в мин, в 5-6 лет- 25-30 вмин, в 14-15 лет- 18-20 в мин.

15. Легочная вентиляция увеличивалась преимущественно за счет учащения дыхательных движений, а не за счет глубины ды­хания.

Дата добавления: 2014-11-28