Анатомічні показники легень та їх функціональний стан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка

Кафедра біології та методики її викладання

Курсова робота

з анатомії людини

на тему: "Анатомічні показники легень та їх функціональний стан"

Студента 3 курсу 31-Б групи

напряму підготовки 6.040102 Біологія*

Андрусяка Д.В.

Керівник: к.б.н., доцент,

Сущeва Ірина Володимирівна



Вступ

Актуальність теми. Вивчення анатомічних і фізіологічних показників є досить важливим біологічним завданням, що дозволяє дослідити певні закономірності будови та функцій. Велика увага надається і вивченню фізіологічних показників легень, таких як, їх об'ємні та динамічні характеристики. Ці показники дозволяють визначити нормативну відповідність дихальної системи людини та виявити її патологічні зміни, що в свою чергу можуть бути пов'язані з анатомічними параметрами. Співвідношення цих показників наглядно демонструє відмінності фізичної підготовленості людей.

Метою курсової роботи є дослідження анатомо-фізіологічних показників легень особин з різною фізичною підготовкою.

Мета дослідження передбачає виконання таких завдань:

вивчити анатомічні особливості легень;

оцінити об'ємні показники легень за допомогою спірометрії;

оцінити кількісні показники легень за допомогою визначення частоти дихання;

провести порівння проведених результатів дослідження.

Об'єкт дослідження - анатомічні і фізіологічні показники легень.

Предмет дослідження - вивчення анатомічних і фізіологічних особливостей легень на прикладі досліджуваних груп людей з різною фізичною підготовкою.

Методи дослідження - аналітичний, описовий, графічний.

Наукова новизна. Показані основні закономірності фізіологічних показників дихальної системи людей, що були визначені за допомогою спірометрії та виміру частоти дихальних рухів, співставлення цих результатів та їх порівння.

Практична значимість На основі проведених досліджень визначені показники фізіологічного стану людей з різною фізичною підготовкою

Структура та обсяг роботи. Робота викладена на 34 сторінках машинописного тексту та складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, що містить 26 найменувань, та додатку.



1. Будова та загальні закономірності функціонування системи органів дихання

1.1 Поняття про дихання людини

Дихання - необхідний для життя процес постійного обміну газами між організмом і навколишнім середовищем. Дихання забезпечує постійне надходження в організм кисню, необхідного для здійснення окислювальних процесів, що є основним джерелом енергії. Без доступу кисню життя може продовжуватися лише декілька хвилин. При окиснювальних процесах утворюється вуглекислий газ, який повинен бути видалений з організму [1].

Дихальна система людини складається з тканин і органів, що забезпечують легеневу вентиляцію та легеневе дихання. До повітроносних шляхів відносяться: ніс, порожнина носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи і бронхіоли. Легені складаються з бронхіол і альвеолярних мішечків, а також з артерій, капілярів і вен легеневого кола кровообігу. До елементів кістково-м'язової системи, зв'язаних з диханням, відносяться: ребра, міжреберні м'язи, діафрагма та допоміжні дихальні м'язи [2, 6].

Транспорт газів і інших необхідних організму речовин здійснюється за допомогою кровоносної системи, а дихальна система забезпечує надходження в організм кисню і видалення вуглекислого газу; тобто функція дихальної системи зводиться лише до того, щоб постачати в кров достатньою кількістю кисню і видаляти з неї вуглекислий газ.

У поняття дихання включають наступні процеси :

1) зовнішнє дихання - обмін газів між зовнішнім середовищем і легенями - легенева вентиляція;

2) легеневе дихання - обмін газів в легенях між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів;

3) транспорт газів кров'ю. Полягає в рознесенні кисню до клітин усього організму та перенесенні вуглекислого газу, що утворюється в клітинах, до легенів;

4) дифузія газів між кров'ю і тканинами в тканинних капілярах;

5) внутрішнє (тканинне) дихання - біологічні процеси, що відбуваються в мітохондріях клітин. Цей етап дихання є предметом розгляду у курсі біохімії. Порушення будь-якого з цих процесів створює небезпеку для життя людини.

Зовнішнє дихання є першим етапом процесу дихання і являє собою обмін газів між навколишнім середовищем і легенями з метою утримання сталого парціального тиску кисню й вуглекислого газу в альвеолах, забезпечення постійного газообміну між ними та кров'ю. Унаслідок цього досягається артеріалізація крові в легенях (насичення крові киснем, або оксигенація) і підтримується кислотно-основний стан крові за рахунок звільнення організму від надлишку вуглекислого газу. [3].

Процес зовнішнього дихання забезпечується:

а) дихальним апаратом (грудна клітка, плевральна порожнина, дихальні м'язи, дихальні шляхи та альвеоли);

б) малим колом кровообігу (кровотік у легенях);

в) рефлекторним механізмом регуляції глибини та частоти дихання.

Скорочення дихальних м'язів, зумовлене ритмічною активністю дихального центру, призводить до збільшення обсягу грудної клітки і легень, Внаслідок різниці між тиском повітря у зовнішньому середовищі та альвеолах зовнішнє повітря надходить трахеобронхіальними шляхами в альвеоли (акт вдиху). Протилежний процес відбувається під час видиху.

Слід пам'ятати, що газообмін відбувається в альвеолах. Дихальні шляхи (трахея, бронхи, бронхіоли), хоча й містять у собі повітря, не беруть істотної участі в газообміні. Через це, цей простір у дихальних шляхах називають "мертвим". Це так званий анатомічний "мертвий простір", у середньому його об'єм становить 140-160 мл. Розрізняють ще фізіологічний "мертвий простір", маючи на увазі сукупність альвеол, які в дану мить не беруть участі в газообміні за принципом черговості (або вони не наповнюються повітрям, або навколо них капілярний кровообіг неефективний) [3,4].

Крім проведення вдихуваного і видихуваного повітря ззовні і назовні, дихальні шляхи виконують ще кілька функцій: очищають, зволожують, зігрівають або охолоджують вдихуване повітря. В носовій порожнині міститься нюховий апарат для аналізу повітря, що надходить до організму.

Уздовж дихальних шляхів розташовані іритантні рецептори, які дають початок захисним рефлексам чхання та кашлю, призначеним для захисту дихальних шляхів від засмічення.

Найважливішими й найістотнішими у дихальному легеневому газообміні є, з одного боку, підведення і відведення повітря до активної поверхні дихального апарата, а з другого - механізм газообміну на активній поверхні в альвеолах легень.

1.2 Анатомічна будова

Система органів дихання виконує в організмі функцію зовнішнього дихання, яка полягає в обміні газами між кров'ю і повітрям, що видихається. При цьому, кисень з повітря потрапляє у кров, а вуглекислий газ і вода видаляються з крові у повітря. Газообмін здійснюється в альвеолах легень. Ця частина дихального апарату відома як респіраторний відділ.

Повітроносні шляхи. Перш ніж потрапити в легеневі альвеоли, повітря проходить через відділ повітроносних шляхів. Цей відділ здійснює такі функції: проведення повітря, його зволоження, зігрівання (або охолодження), очищення від пилу та мікроорганізмів, регуляція об'єму.

До цього відділу дихальної системи належать носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея та бронхи з їхніми розгалуженнями, включаючи термінальні бронхіоли (рис. 1.1).



Рис. 1.1 Анатомічна будова дихальної системи

Носова порожнина (cavum nasi). Носова порожнина складається з переддвер'я і власне носової порожнини, у якій є дихальна та нюхова ділянки. Переддвер'я це порожнина, розташована під хрящовою частиною носа. Воно вистелене багатошаровим плоским епітелієм, який є продовженням епітеліального покриву шкіри. В сполучнотканинному шарі, під епітелієм містяться сальні залози та корені носового волосся [5].

Власне носова порожнина у дихальній ділянці вкрита слизовою оболонкою, що складається з багаторядного призматичного війчастого епітелію та сполучнотканинної власної пластинки. Епітелій лежить на базальній мембрані і містить чотири типи клітин: війчасті, мікроворсинчасті, базальні та келихоподібні [5].

Мікроворсинчасті клітини розташовані між війчастими, мають короткі ворсинки на апікальній поверхні. Власна пластинка слизової оболонки носової порожнини побудована з пухкої сполучної тканини з великим вмістом еластичних волокон, містить кінцеві відділи слизових залоз, протоки яких відкриваються на поверхні епітелію [6,7].

Гортань (larynx). З носової порожнини повітря, що вдихається, потрапляє через глотку в гортань, яка, крім проведення повітря, виконує функцію голосового органа. Основним призначенням гортані є те, що вона запобігає проникненню в нижні дихальні шляхи будь-яких речовин, крім повітря. У зв'язку з цим гортань називають "сторожовим псом" легенів. Гортань має форму трубки, яка розташована на рівні четвертого-шостого шийних хребців. Стінка гортані побудована з чотирьох оболонок: слизової, підслизової, фіброзно-хрящової та адвентиційної.

Слизова оболонка складається з епітеліальної та власної пластинок. Епітелій тут багаторядний призматичний війчастий з великою кількістю келихоподібних клітин, за винятком ділянки справжніх голосових зв'язок та надгортанника, які вкриті багатошаровим плоским незроговілим епітелієм. Власна пластинка, як і підслизова основа гортані, побудовані з пухкої сполучної тканини, що переходять одна в одну без різкої межі. Власне пластинка і підслизова основа містять численні еластичні волокна, що поступово переходять в охрястя хрящів гортані, а також залягають між поперечно-посмугованими м'язами голосових складок [5,6,8].

Пучки еластичних волокон, що лежать в основі вільних країв голосових складок, мають назву голосових зв'язок. Між краями голосових складок утворюється голосова щілина, величина якої, рівно ж як і натяг голосових зв'язок, змінюється у залежності від скорочення поперечно-посмугованих м'язів, що лежать в товщі голосових складок (голосові м'язи). На передній поверхні гортані підслизова основа містить секреторні відділи мішаних білково-слизових залоз, а також скупчення лімфатичних вузликів, що утворюють гортанний мигдалик.

Фіброзно-хрящова оболонка побудована з гіаліновнх та еластичних хрящів різної форми, оточених щільною волокнистою сполучною тканиною. Еластичними є парні ріжкуваті та клиноподібні хрящі, гіаліновими - непарний щитоподібний та перснеподібний, а також парні черпакуваті хрящі. Фіброзно-хрящова оболонка утворює опорний каркас гортані, який запобігає злипанню її стінок І забезпечує постійне надходження повітря в нижні дихальні шляхи. Адвентиційна оболонка гортані утворена пухкою сполучною тканиною [9].

Гортань відокремлена від глотки надгортанником, основа якого утворена еластичним хрящем. Тут здійснюється перехід слизової оболонки глотки в слизову оболонку гортані. На обох поверхнях надгортанника слизова оболонка вкрита багатошаровим плоским незроговілим епітелієм. Власна пластинка утворює сосочки, які вростають в епітелій.

Трахея (trachea). Трахея - це трубка довжиною 11 см і діаметром 20...25 мм, що розташована від рівня шостого шийного до п'ятого грудного хребця. Побудована з тих самих чотирьох оболонок, що й гортань: слизової, підслизової, фіброзно-хрящової та адвентиційної. На відміну від гортані, епітеліальна пластинка в трахеї містить, крім війчастих келихоподібних та базальних клітин, ще й ендокринні клітини. Останні мають пірамідальну форму, містять секреторні гранули. Ці клітини продукують пептидні гормони та біогенні аміни. Власна пластинка слизової оболонки містить велику кількість еластичних волокон, розташованих переважно у поздовжньому напрямку. Останні іноді формують спеціальний шар, що лежить на межі з підслизовою основою. Здебільшого власна пластинка трахеї, як і в гортані, не відмежована від підслизової основи. Тут можуть траплятися окремі лімфатичні вузлики. У підслизовій основі трахеї також лежать кінцеві відділи мішаних (слизово-білкових) залоз, що переважно містяться у задній та бічних частинах органа [5, 10].

Пухка сполучна тканина підслизової основи поступово переходить у щільну сполучну тканину охрястя гіаліновкх хрящових півкілець, які в кількості 16--20 складають основу волокнисто-хрящової оболонки трахеї. На задній стінці півкільця розімкнені і сполучаються пучками гладких м'язових клітин, що прикріплені до зовнішньої поверхні хряща. Завдяки наявності цього м'яза задня поверхня трахеї є м'якою і не перешкоджає проходженню їжі у стравоході, який розташований безпосередньо позаду трахеї.

Вздовж трахеї півкільця пов'язані між собою щільною сполучною тканиною. Адвентиційна оболонка складається з пухкої сполучної тканини, що з'єднує трахею з іншими органами середостіння.

Бронхіальне дерево (arbor bronchialis). На рівні п'ятого грудного хребця трахея дихотомічно поділяється на два головних бронхи (правий та лівий), які йдуть відповідно до правої та лівої легень і поділяються на позалегеневі часткові бронхи. Останні розгалужуються на зональні бронхи (чотири у кожній легені), сегментарні (десять у кожній легені), субсегментарні, малі бронхи та термінальні бронхіоли. Залежно від будови стінки та діаметру всі названі бронхи поділяють на головні, великі, середні, малі та термінальні бронхіоли ( рис. 1.2 ).

Бронхи мають такий же загальний план будови, як і трахея, тобто їхня стінка утворена чотирма оболонками - слизовою, підслизовою, фіброзно-хрящовою та адвентиційною. Особливості цих оболонок залежать від калібру бронха. Тому надалі будуть зазначені лише відмінні риси тої чи іншої оболонки бронхів різних типів [11].

Головні бронхи мають діаметр близько 15 мм. В їхній слизовій оболонці, на відміну від трахеї, з'являється м'язова пластинка, яка відмежовує слизову від підслизової основи. Вона тонка і складається з двох шарів гладких міоцитів - внутрішнього циркулярного і зовнішнього - з поздовжнім розташуванням клітин. Слизова оболонка головного бронха, як і трахеї, не утворює складок. Особливістю головних бронхів є фіброзно-хрящова оболонка, яка побудована із суцільних кілець гіалінового хряща.

Великі бронхи мають діаметр від 15 до 5 мм. М'язова пластинка слизової оболонки добре розвинена, складається з одного шару гладких міоцитів, розташованих у косо-циркулярному напрямку. Завдяки їхньому скороченню слизова цих бронхів утворює поздовжні складки. У власній пластинці слизової оболонки досить часто зустрічаються лімфатичні вузлики. Власна пластинка бронхів багата еластичними волокнами, що розташовані поздовжньо і забезпечують розтягування бронхів та їхнє повернення в вихідне положення при диханні. Підслизова основа містить велику кількість залоз. Фіброзно-хрящова оболонка, на відміну від головних бронхів, утворена не суцільним кільцем хряща, а окремими хрящовими пластинками, розміри яких зменшуються відповідно до зменшення калібру бронха. Кінцеві відділи мішаних слизово-білкових залоз розташовуються великими групами переважно у тих ділянках стінки бронха, де немає хряща [5, 13].

1 - trachea; 2 - bronchus principalis; 3 - bronchus lobaris; 4 - bronchus segmentalis; 5, 6 - проміжні бронхи; 7 - bronchus interlobularis; 8 - bronchus terminalis; 9 - bronchioli I; 10 - bronchioli II; 11-13 bronchioli respiratorii I, II, III; 14 - альвеоли з альвеолярними ходами, сполучені в ацинус; 15 - транзиторна зона; 16 - респіраторна зона.

Рис. 1.2 Схема порядків розгалуження бронхів у часточці легені

Середні бронхи мають діаметр від 5 до 2 мм. Товщина слизової оболонки та висота епітеліального шару зменшуються. М'язова пластинка слизової та її складки добре розвинені. Фіброзно-хрящова оболонка містить лише окремі острівці гіалінового хряща, місцями з'являється еластичний хрящ. У підслизовій оболонці зберігаються залози.

Діаметр малих бронхів від 2 до 0,5 мм. Епітелій стає дворядним. М'язова пластинка у малих бронхах добре розвинена. У цих бронхах відсутні залози, а також хрящі. Отже, малі бронхи мають лише слизову і зовнішню адвентиційну оболонки або відповідно чотири пластинки: епітеліальну, власну, м'язову та адвентиційну.

Термінальні (кінцеві) бронхіоли мають діаметр близько 0,5 мм і довжину до 1200 мкм. Загальний план будови їхніх стінок подібний до малих бронхів, але товщина стінки значно менша. Епітелій стає одношаровим кубічним війчастим [15].

Легеня (pulmo). Легеня вкрита серозною оболонкою - вісцеральною плеврою, яка побудована з одношарового плоского епітелію (мезотелію), оберненого в плевральну порожнину, та власної сполучнотканинної пластинки, зрощеної з паренхімою легені. У легені міститься частина повітроносних шляхів (бронхіальне дерево), а також респіраторний відділ (альвеолярне дерево). Легеня складається з часток, сегментів, часточок і ацинусів.

Права легеня містить три частки, ліва - дві. Кожна легеня має по десять сегментів і близько 800 часточок. Часточка складається з 12 -18 ацинусів, яких в одній легені є близько 15 тисяч.

Часточка легені -- це територія розгалуження малого бронха. Форма її пірамідна, висота 51--27, ширина 9--21 мм. Через вершину в часточку входить малий бронх і, розгалужуючись дихотомічно, на межі верхньої та середньої її третини утворює термінальні бронхіоли. Розгалуження термінальних бронхіол являє собою респіраторний відділ легень (рис. 1.3).

Територія розгалуження однієї термінальної бронхіоли є структурно-функціональною одиницею респіраторного відділу легень, яка має назву легеневого ацинуса. Ацинус побудований з трьох частин:

1) альвеолярних бронхіол (І, II, IIІ порядків);

2) альвеолярних ходів (або протоків);

3) альвеолярних мішечків.

а -- права легеня: 1 -- верхівка; 2 -- місце відрізання плеври; 3-- бронхолегеневий лімфатичний вузол; 4-- правий головний бронх; 5 -- права легенева артерія; 6 -- реброва поверхня; 7 -- праві легеневі вени; 8 -- хребтова частина; 9--легенева зв'язка; 10--діафрагмова частина; 11 -- нижній край; 12 -- середня частка правої легені; 13 -- серцеве втиснення; 14 -- коса щілина; 15 -- передній край; 16 -- середостінна частина; 17 -- верхня частка; б -- ліва легеня: 1 -- верхівка; 2 -- місце відрізання плеври; 3 -- середостінна частина; 4 -- передній край; 5 -- ліві легеневі вени; 6 -- верхня частка; 7 -- серцеве втиснення лівої легені; 8 -- серцева вирізка лівої легені; 9 -- коса щілина; 10 -- язичок лівої легені; 11 -- діафрагмова поверхня; 12 -- нижній край; 13 -- нижня частка; 14 -- легенева зв'язка; 15-- бронхолегеневий лімфатичний вузол; 16 -- реброва поверхня; 17 -- коса щілина; 18 -- лівий головний бронх; 19 -- ліва легенева артерія

Рис. 3.1 Легені

Альвеолярні бронхіоли І-го порядку утворюються у результаті дихотомічного поділу термінальних бронхіол. Вони мають таку ж довжину і діаметр, а також будову стінки, як і термінальні бронхіоли, але епітелій їх не має війчастих клітин. Основною відмінною рисою цих бронхіол є присутність у стінці маленьких комірок - альвеол. Альвеолярні бронхіоли II-го порядку мають меншу довжину (до 800 мкм), а кількість альвеол у їх стінці зростає. Альвеолярні бронхіоли III-го порядку ще коротші - до 500 мкм і мають ще більше альвеол [15, 16].

Альвеолярні (респіраторні) ходи (протоки) мають діаметр у два-три рази більший, ніж альвеолярні бронхіоли і велику кількість альвеол, між якими лишаються невеличкі проміжки власної стінки альвеолярної протоки. Альвеолярні мішечки не мають власної стінки і побудовані з кількох альвеол, розташованих одна біля одної. На зрізі альвеолярний мішечок нагадує ротонду.

Альвеола - це відкритий пухирець, заповнена повітрям комірка, через тонку стінку якої відбувається газообмін. Загальна кількість альвеол у дорослої людини - 300-400 млн. в одній легені. Максимальна поверхня всіх альвеол у дорослого при вдиханні повітря сягає 100 м2. У дорослої людини розмір входу в альвеолу становить 0,15-0,25 мм, а її глибина -- 0,06-0,3 мм. Серед епітеліальних клітин альвеол розрізняють малі респіраторні епітеліоцити (або альвеолоцити І) і великі секреторні, зернисті епітеліоцити (або альвеолоцити ІІ) [17].

Респіраторні альвеолоцити вкривають 95% альвеолярної поверхні, мають розміри 5-6 мкм в ядерній частині та 0,2-0,9 мкм у цитоплазматичній. Це плоскі клітини, їхні широкі цитоплазматичні відростки, які називають вуалями, мають довжину до 10 мкм. Саме ділянки цих відростків респіраторних клітин пристосовані до газообміну, в забезпеченні якого і полягає функція даних клітин.

Великі, або секреторні, альвеолоцити вкривають 3-4 % поверхні альвеол, розташовуючись поблизу пор або по їхніх краях, мають розміри до 10 мкм, заокруглену форму, виступають у просвіт альвеоли, сполучаються з респіраторними клітинами щільними контактами. У цитоплазмі цих клітин містяться осміофільні тільця, добре розвинені комплекс Гольджі та ендоплазматична сітка. Великі епітеліоцити продукують фосфоліпіди, з яких будуються мембрани сурфактанту [17,18].

Сурфактантний алъвеолярний комплекс (або сурфактант) - це тонка плівка, яка вкриває альвеоли зсередини і контактує з повітрям. Сурфактант складається з двох фаз - мембранної та рідкої (гіпофази). Мембранний поверхневий компонент побудований з фосфоліпїдів і білків, а розташована глибше рідка гіпофаза -- з розчинених у воді глікопротеїнів.

Значення сурфактанту полягає у тому, що зменшуючи поверхневий натяг, він запобігає злипанню альвеол під час видиху. Крім того, він має бактерицидну дію і не дає проникати мікроорганізмам з повітря через стінку альвеоли. Сурфактант також запобігає транссудації рідини з капілярів в альвеоли, полегшує переміщення альвеолярних макрофагів і лімфоцитів.

Крім великих і малих альвеолоцитів у стінці альвеоли трапляються альвеолярні макрофаги. Це клітини, що належать до макрофагічної системи організму, мають кістково-мозкове походження і виконують захисну функцію [5].

Зовні до базальної мембрани альвеоли прилягають кровоносні капіляри, а також сітка еластичних волокон, які обплітають альвеоли. Через те, що альвеоли щільно прилягають одна до одної, кожний капіляр межує одночасно з кількома альвеолами. Це забезпечує найкращі умови для газообміну між кров'ю, що тече у капілярах, і повітрям, яке заповнює порожнини альвеол [15].



2. Методики дослідження основних показників функціонального стану системи дихання

2.1 Методика визначення частоти дихання

Для визначення функціонального стану дихальної системи ми проводили дослідження по таким напрямкам як: визначення частоти дихання, та визначення легеневого обсягу за допомогою комп'ютерного спірометра. Методика проведення та основні поняття даних досліджень описана в даному розділі.

Частота дихальних рухів у дорослої людини коливається від 16 до 20 на одну хвилину, а у жінок - на 2-4 дихальні рухи на 1 хвилину більше, ніж у чоловіків. У новонароджених дітей - 40-60 на 1 хвилину, у віці 6 місяців - 35-40 на 1 хвилину, в 1 рік - 30-35, у 5 років - 25-30, у 10 років - 18-20 на 1 хвилину. Частота дихальних рухів до числа серцевих скорочень відноситься як 1:4 [22].

Частота дихання зменшується до 12-14 за 1 хв. під час сну, а при фізичних навантаженнях, емоційному збудженні, після значного прийому їжі зростає.

Патологічне зростання частоти пульсу та дихання може бути при:

звуженні просвіту дрібних бронхів у результаті спазму або запалення їх слизової оболонки;

зменшенні дихальної поверхні легень при запаленні та туберкульозі, спаданні легені;

недостатності глибини дихання.

Патологічне сповільнення дихання буває при зниженні функції дихального центру та його збудженні.

Порушення частоти, глибини, ритму дихання називається задишкою. Задишка може бути фізіологічна, наприклад, при підйомі на висоту, а також патологічного - при захворюваннях серцево-судинної та дихальної систем. Якщо задишка пов'язана з порушенням вдиху, то вона називається інспіраторною (вдихувальною). Задишка, пов'язана з порушенням видиху, називається експіраторною (видихувальною).

Дихання вважається ритмічним тоді, коли глибина і тривалість фаз вдиху і видиху однакові.

Розрізняють такі типи дихання: грудний; черевний; змішаний.

Якщо під час вдиху грудна клітка помітно розширюється і піднімається за рахунок скорочення міжреберних м'язів, то це грудний тип. Він зустрічається переважно у жінок.

При черевному диханні дихальні рухи здійснюються переважно діафрагмою. При цьому зміщується черевна стінка. Цей тип дихання більше властивий чоловікам. При змішаному типі дихальні рухи забезпечуються за рахунок скорочення міжреберних м'язів та діафрагми.

Глибина дихання визначається об'ємом вдихуваного та видихуваного повітря у спокійному стані. У дорослих об'єм видихуваного повітря в спокійному стані складає 300-900 мл [27].

Тому розрізняють глибоке і поверхневе дихання. Поверхневе дихання частіше буває при збільшенні частоти дихання. Вдих і видих стають коротшими. Частіше поверхневе дихання можливе при захворюванні легень, плеври.

Для підрахунку дихальних рухів необхідно покласти руку на грудну клітину людини або на верхню частину живота і впродовж однієї хвилини рахувати кількість вдихів. Найзручніше рахувати дихання візуально, спостерігаючи за рухами грудної клітини або черевної стінки. Необхідно пам'ятати, що людина може мимоволі затримувати та прискорювати дихання, тому підрахунок потрібно робити непомітно для хворого, найкраще під час пальпації пульсу [22].



Рис. 2.1 Процедура проведення підрахунку частоти дихання

Алгоритм проведення підрахунку частоти дихання наступний:

1. Обстеженний повинен знаходитися у стоячому або сидячому положенні, обличчяям до виконавця маніпуляції. Прикласти руку до грудної клітини обстежуваного на рівні грудини або до живота на рівні пупка.

2. Грудний тип встановлюється в тому випадку, коли вдих та видих відбувається в основному за рахунок рухів грудної клітини. Черевний тип дихання - у випадку більшої амплітуди рухів передньої черевної стінки. Змішаний тип дихання встановлюється в тому випадку, коли вдих та видих відбувається за однакової участі грудної клітини і передньої черевної стінки.

3. Порахувати кількість дихальних рухів грудної клітини або передньої черевної стінки за 1 хвилину.

4. Норма частоти дихання для дорослих - 16-20 за 1 хвилину,

5. Визначити показники частоти дихання за такими показниками:

- у стані спокою;

- після фізичного навантаження (біг на місці).

6. Дані дослідження внести до таблиці (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Показник	Норма в спокої	Результат в спокої	Результат після навантаження
Частота дихання



2.2 Методика визначення легеневої ємності за допомогою комп'ютерного спірометра тахіометричного типу

Спірометрія - це метод дослідження функцій зовнішнього дихання, який включає вимірювання об'ємних і швидкісних показників дихання. Спірометрія допомагає ефективно визначити здатність легень приймати, утримувати й використовувати вдихуване повітря. Спірометрію застосовують при профілактичних дослідженнях і з метою діагностики захворювань легень і серцево-судинної системи [23].

Дослідження проводять за допомогою комп'ютерного спірометра, що має у своєму складі електронний блок Спіро-Спектр, дві імпульсні трубки, пневмоперетворювач потоку, мундштук, носовий затискач та калібрувальний шприц (Додаток А.).

Рис. 2.2 Комп'ютерний спірометр

Обстежуваний знаходиться в положенні сидячи. Висота ротової трубки або висота сидіння регулюються так, щоб обстежуваному не доводилося нахиляти голову або надмірно витягати шию. Уникають нахилів тулуба вперед при виконанні видиху. Одяг не повинен утрудняти екскурсії грудної клітки. Оскільки вимірювання засновані на аналізі ротового потоку повітря, необхідне використання носового затискача та контроль за тим, щоб губи обстежуваного щільно охоплювали спеціальний загубник і не було витоку повітря повз загубник протягом всього дослідження (Додаток Б.). Перед кожним дослідженням пацієнта детально інструктують, а у ряді випадків наочно демонструють процедуру виконання даного тесту [22].

Рис. 2.3 Проведення вимірювань легеневої ємності за допомогою комп'ютерного спірометра

Нормальні значення цих показників є індивідуальними, тому результати спірометрії оцінюються через порівняння їх із середньостатистичним значенням для здорової людини тієї ж статі, віку, зросту і ваги тіла. За результатами спірометрії встановлюють наявність і ступінь рестриктивних та обструктивних порушень.

Алгоритм проведення підрахунку частоти дихання наступний:

Визначення дихального об'єму. Після спокійного вдиху призвести спокійний видих через мундштук в спірометр, що не форсуючи дихання і не напружуючи мускулатуру.

Визначення резервного об'єму видиху. Після спокійного вдиху призвести максимальний видих у спірометр і з показання шкали відняти величину дихального об'єму.

Визначення життєвої ємності легень. Після максимального вдиху призвести максимальний видих у спірометр.

Визначення резервного об'єму вдиху.

Визначається шляхом розрахунку: з величини життєвої ємкості легенів відняти суму дихального об'єму і резервного об'єм видиху.



3. Критерії оцінки діяльності дихальної системи

Згідно методики дослідження, описаної у розділі 2, було проведено виміри функціональних показників легень, а саме частоти дихальних рухів та спірометричних показників (дихального об'єму, життєвої ємності легень, резервного об'єму вдиху та видиху). У якості обстежуваних було вибрано 10 людей віком від 18 до 23 років зі схожою конституцією тіла, вага яких коливалась від 55 до 70 кг, та зростом від 168 до 182 см. Це дало можливість отримати об'єктивні результати.

Усі досліджувані нами люди були поділені на дві групи: люди, які займаються регулярним фізичним навантаженням, та люди, які не займаються регулярним фізичним навантаженням. Такий поділ дав змогу показати влив фізичного навантаження на функціональні показники легень людей, що займаються та не займаються регулярним фізичним навантаженням.

Головним критерієм оцінки функціонального стану слугувало фізичне навантаження, яке давало змогу визначити фізіологічні зміни в дихальній системі досліджуваних нами людей. Безпосередньо фізичне навантаження оцінювалось згідно заздалегідь складених нормативних параметрів, а саме:

- присідання на двох ногах з витягнутими вперед руками (10 разів);

- віджимання від підлоги (10 разів).

Фізичні навантаження проводились в описаній послідовності з інтервалом в 1-3 хв. Саме такий вид фізичних вправ вимагає напруження великих груп м'язів нижніх кінцівок, тулуба та верхніх кінцівок. Відповідно, для забезпечення нормального функціонування м'язів необхідно багато кисню для проведення окисних процесів, що в свою чергу вимагає від дихальної системи більшого навантаження та зміни її нормативних показників проти визначених у стані спокою [26].

Фізіологічні показники легень визначенні за допомогою комп'ютерного спірометра, поділяються на 4 основні показники:

дихальний об'єм;

резервний об'єм видиху;

резервний об'єм вдиху;

життєва ємність легень.

Методика їх визначення описана в розділі 2.

Перша група досліджуваних людей (група порівняння) складалась з п'ятьох людей, що не займались регулярним фізичним навантаженням.

Показники функціонального стану їх легеневої системи знімались спочатку у стані спокою та після фізичного навантаження, описаного вище. Усі виміри показників були проведені згідно методики для кожної окремо взятої досліджуваної людини після попереднього інформування про цілі і методи дослідження та отримання згоди на участь в експерименті.

В усіх досліджуваних першої групи результати співпадають з нормою для їх вікової і фізичної особливості і коливаються в межах від 410 до 500 мл. (табл. 3.1). Резервний об'єм вдиху також відповідає нормі з незначним відхиленням, так як і резервний об'єм видиху. Життєва ємність легень відповідає усім нормативам. Після проведення досліджень у цій групі можна зробити висновок про те, що результат дослідження є досить позитивним і свідчить про відсутність порушення функціонального стану дихальної системи.

Таблиця 3.1. Легеневий об'єм обстежених у стані спокою (1-ша група)

Легеневий об'єм	Нормативний показник	Отриманий результат
Дихальний об'єм	400 - 600 мл	500	450	480	420	410
Резервний об'єм видиху	1-1,5 л	1,6	1,3	1,5	1,2	1,1
Резервний об'єм вдиху	1,5 - 3 л	2,6	3,0	2,3	2,1	2,0
Життєва ємність легень	3- 5 л	4,2	4,3	3,8	3,3	3,1

Перша група людей продемонструвала значну зміну показників уже безпосередньо після фізичного навантаження . Дихальні об'єми відхилялись від норми в стані спокою в межах 100-200 мл (табл. 3.2). Резервний об'єм видиху у двох людей перевищував нормативний показник, у інших був дещо більшим порівняно зі станом спокою. У всіх досліджуваних резервний об'єм вдиху знаходився в межах норми. Показники життєвої ємності легень знаходились в межах норми, з відхиленням від стану спокою 100- 300мл.

Таблиця 3.2. Легеневий об'єм обстежених після фізичних вправ (1-ша група)

Легеневий об'єм	Нормативний показник	Отриманий результат
Дихальний об'єм	400 - 600 мл	510	470	480	430	420
Резервний об'єм видиху	1-1,5 л	1,7	1,5	1,7	1,3	1,3
Резервний об'єм вдиху	1,5 - 3 л	2,9	2,9	2,3	2,3	2,1
Життєва ємність легень	3- 5 л	4,6	4,4	4,0	3,6	3,4

Загалом, по першій групі досліджуваних людей, спостерігали незначні відхилення від нормативних показників, як в стані спокою так і після фізичного навантаження. Це вказує на неповністю розвинену здатність дихальної системи пристосуватись до стану фізичних і постфізичних навантажень. Після фізичного навантаження такі показники, як дихальний об'єм і життєва ємність легень, повинні були б збільшитись дещо в більшій мірі. Тому, дані результати засвідчили хорошу пристосованість дихальної системи. Спостерігали лише хвилинне збільшення частоти дихальних рухів.

Умовна друга група людей, в якій усі досліджувані займались регулярним фізичним навантаження будь якого характеру, показала зовсім інші результати. Загалом спостерігали збільшення усіх нормативних показників. Дихальний об'єм значно перевищував за показниками першу групу людей. При цьому, не перевищували норму (табл. 3.3). Резервний об'єм видиху у більшості перевищував нормативні показники у значені від 100 до 300 мл. Резервний об'єм вдиху також перевищував норму у більшості обстежених, але з меншим значенням відхилення (від 100 до 200 мл). За результатами вимірів життєвої ємності легень усі показники відповідали нормативним.

Таблиця 3.3. Легеневий об'єм обстежених у стані спокою (2-а група)

Легеневий об'єм	Нормативний показник	Отриманий результат
Дихальний об'єм	400 - 600 мл	570	580	550	500	600
Резервний об'єм видиху	1-1,5 л	1,6	1,7	1,5	1,5	1,8
Резервний об'єм вдиху	1,5 - 3 л	2,9	3,2	3,1	3,0	3,2
Життєва ємність легень	3- 5 л	4,5	4,9	4,6	4,5	5,0

Після проведення вимірів у другій групі в стані спокою проводились виміри після фізичного навантаження (табл. 3.4). Дихальний об'єм у двох з жених перевищував норму на 300-400 мл. В інших показники незначно відхилювались від норми. Резервний об'єм видиху у всіх членів групи перевищував нормативний показник на 100 до 400 мл. Резервний об'єм видиху у більшості перевищив норму на 200- 300 мл. Життєва ємність легень збільшилась, порівняно зі станом спокою, але знаходилась в межах норми з незначним відхиленням.

Таблиця 3.4. Легеневий об'єм обстежених після фізичних вправ (2-ша група)

Легеневий об'єм	Нормативний показник	Отриманий результат
Дихальний об'єм	400 - 600 мл	580	630	560	500	640
Резервний об'єм видиху	1-1,5 л	1,8	1,9	1,6	1,6	1,8
Резервний об'єм вдиху	1,5 - 3 л	2,9	3,2	3,2	3,0	3,3
Життєва ємність легень	3- 5 л	4,7	5,1	4,8	4,6	5,1

Якщо порівнювати першу і другу групу людей у стані спокою, можемо зробити висновки про підняття якісних фізіологічних показників легень у другої групи зі збільшенням його об'ємного значення по всіх показниках.

Навіть у стані спокою спостерігали кращу пристосованість легеневої системи у людей, які займаються регулярним фізичним навантаженням. Значні зміни відбуваються після фізичного навантаження (рис. 3.1). Їх зазнали показники резервного об'єму видиху та вдиху, що найбільше відхилялись від норми. Відбувалось це за рахунок збільшення об'єму вдиху і видиху. Відхилення від норми можна назвати умовним, так як з допомогою збільшення об'ємних показників дихальні показники легень збільшувались. Саме вони дозволяють виконувати фізичні навантаження, без додаткових пристосувальних реакцій у вигляді збільшення частоти дихальних рухів. Також слід зазначити, що показники життєвої ємності легень незначно відрізняються від показників у стані спокою, що свідчить про адаптованість дихальної системи до фізичних навантажень [24].

Рис. 3.1 Порівняльна характеристика першої (синім) і другої (коричневим) групи людей після фізичного навантаження

Важливим є показник частоти дихальних рухів, о вимірюється за одну хвилину. Заміри проводились у двох груп людей, до і після проведення фізичних навантажень, перед дослідженням фізіологічних показників легень за допомогою спірометрії. Частота дихання є кількісним показником, відповідно спірометрія відображає якісні показники дихальної системи. Дане дослідження дало змогу показати відмінність цих двох показників на досліджуваних людях. Важливу роль грає саме відмінність результатів у частоті дихальних рухів, особливо після фізичного навантаження.

Частота дихальних рухів, в середньому для дорослих людей відповідає 16-20 дихальним рухам за 1 хв. У першій досліджуваній групі людей, які не займались регулярним фізичним навантаженням і знаходились у стані спокою, частота дихальних рухів повністю відповідала нормі (табл. 3.5).

Таблиця 3.5. Частота дихання досліджуваних у стані спокою (1-ша група)

Показник	Результат в спокої
Частота дихання	18	16	15	17	17

Та ж група людей, але вже після фізичних вправ, показала значні зміни у результатах. В середньому частота дихальних рухів зросла на 4,15 %. Показник частоти дихання зріс від 7 до 10 дихальних рухів за 1хв (табл. 3.6).

Таблиця 3.6. Частота дихання досліджуваних після фізичного навантаження (1-ша група)

Показник	Результат в спокої
Частота дихання	25	24	23	26	27

Друга група людей, які отримують регулярне фізичне навантаження, показала схожі результати у стані спокою, але з помітно меншою амплітудою дихальних рухів. Усі показники відповідали нормі (табл. 3.7).

Таблиця 3.7. Частота дихання досліджуваних у стані спокою (2-га група)

Показник	Результат після навантаження
Частота дихання	15	16	16	17	15

Незначно було перевищено норму для стану спокою після фізичного навантаження. Частота дихальних рухів зросла на 3,5 %. Показники дихальних рухів зросли від 6 до 7 дихальних рухів за 1 хв ( табл. 3.8).

Таблиця 3.8. Частота дихання досліджуваних після фізичних вправ (2-га група)

Показник	Результат після навантаження
Частота дихання	21	22	23	24	22

Можна зазначити відмінну закономірність збільшення частоти дихання між цими групами. У першій групі частота дихальних рухів зросла після фізичного навантаження на 4,15%, а у другій групі зросла на 3,5%. Це свідчить про більше зростання амплітуди дихання у людей, які не займаються фізичним навантаженням регулярно. Показники дихальних рухів також зросли в обох групах після фізичного навантаження, але з різною частотою. Так у першій групі вона знаходиться в межах від 7 до 10, а у другій групі від 6 до 7 дихальних рухів. Таке збільшення наглядно показує відмінність фізіологічного стану людей у двох групах. Якщо у першій групі показних частоти дихання збільшився на 7 дихальних рухів і це був найменший результат, то у другій групі збільшення дихальних рухів до 7 за 1 хв є найбільшим показником.

Таким чином, після проведення вимірів виявлено, що у людей, які займаються спортом, результати набагато кращі. Частота їх дихальних рухів у стані спокою відповідає нормі і, в той самий час, в середньому менша від людей, які спортом не займаються. Після фізичних навантажень різниця між станом спокою у людей, які займаються спортом значно нижча.

В людей, які не займаються регулярним фізичним навантаженням, легені не досить розвинені, тому після фізичного навантаження їхній дихальній системі доводиться пристосовуватись до навантажень за рахунок збільшення частоти дихальних рухів. У другій дослідженій групі об'єми легень і їх функціональні показники більші. Тому таке функціонування легеневої системи врівноважене і компенсаторно-пристосувальним реакціям організму не потрібно пристосовуватись до фізичних навантажень за рахунок збільшення частоти дихальних рухів.

анатомічний легеневий дихальний спірометрія



Висновки

Анатомічні показники легень та їх функціонального стану на прикладі проведених методик виявили наступні закономірності:

Анатомо-фізіологічні показники дихальної системи людини напряму пов'язані зі способом жаття. Людям, які ведуть здоровий спосіб життя і не мають шкідливих звичок, притаманні хороші показники легеневої діяльності, що відповідають нормальним.

У таких людей помітно краща пристосованість до фізичних навантажень, про що засвідчують проведені дослідження. Усі проведені виміри функціонального стану легень показали незначне відхилення після фізичного навантаження по відношенню до стану спокою. Тому у таких людей пристосованість організму краща.

Спосіб життя без регулярних фізичних навантажень, особливо при відсутності шкідливих звичок, показує непоганий результат за фізіологічними показниками легеневої системи. Більшість показників відповідає нормі. Але при фізичних навантаженнях спостерігається відхилення від норми. Організму доводиться використовувати компенсаторно-пристосувальні реакції у вигляді збільшення частоти дихальних рухів.

Об'ємні показники легеневої системи, такі як: резервний об'єм видиху та резервний об'єм вдиху, свідчать про підготовленість до фізичних навантажень. Чим вищі ці показники, тим краща пристосованість організму до фізичного навантаження. Їх відхилення від норми повинно бути незначним, що свідчитиме про відсутність патологічних змін.

На підставі проведених досліджень, їх аналізу, можна зробити висновок про важливість регулярного фізичного навантаження на дихальну систему та організм в цілому. Заняття фізичними вправами, спортом, ведення активного способу життя і відпочинку забезпечить відсутність хвороб з боку дихальної системи, підвищить резистентність організму, дозволить повноцінно виконувати фізичні навантаження.



Список використаних джерел

1. Агаджанян Н.А. Физиология человека / Н.А. Агаджанян. - М.: Медицина, 2001. - 526 с.

2. Елисеев В.Г. Атлас микроскопического и ультрамикроскопического строения клеток, тканей и органов / В.Г. Елисеев. - М.: Медицина, 1970. - 124 с.

3. Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека / Р.Д. Синельников, Я.Р. Синельников. - М.: Медицина, 1990. - 264 с.

4. Алмазов И.В. Атлас по гистологии и змбриологии / И.В. Алмазов,

5. Л.С. Сутулов. - М.: Медицина, 1978. - 180 с.

6. Афанасьев Ю.В. Лабораторные занятия по курсугистологии, цитологии и эмбриологии / Ю.В. Афанасьев. - М.: Высшая школа, 1990. - 404 с.

7. Петровского Б.В. Большая медицинская энциклопедия / Б.В. Петровского. - М.: Медицина, 1974-1988. - 436 с.

8. Властовский В.Г. Акселерация роста и развития у детей / В.Г. Властовський. - М.: Наука, 1992. - 280 с.

9. Маркосяна А.А. Возрастная морфология и физиология / А.А. Маркосяна. - М.: Наука, 1967. - 306 с.

10. Волкова О.В. Эмбриогенез и возрастная гистология внутренних органов человека / О.В. Волкова, М.И. Пекарский. - М.: Медицина, 1976. - 412 с.

11. Гжегоцький М.Р. Фізіологія людини / М.Р. Гжегоцький, В.І. Філімонов, Ю.С. Петришин. - К.: Книгаплюс, 2005. - 480 с.

12. Елисеева В.Г. Гистология / М.: Медицина, 1963. - 324 с.

13. Дюбенко К.А. Анатомія людини / К.А. Дюбенко. - К.: Атлант, 2002. - 688 с.

14. Есипова М.К. Легкое в норме / М.К. Есипова. - Новосибирск: Наука, 1975. - 284 с.

15. Иванов И.Ф. Цитология, гистология, эмбриология / И.Ф. Иванов, П.А. Ковальский. - 3-е изд., исп. и доп. - М.: Колос, 1999. - 696 с.

16. Карлсон Б.А. Основы эмбриологии по Пэттену / Б.А. Карлсон. - М. : Мир, 1983. - 520 с.

17. Кайдашева І.П., Методи клінічних та експериментальних досліджень в медицині / І.П. Кайдашева. - Полтава: Полімет, 2003. - 180 с.

18. Кнорре А.Г., Эмбриональный гистогенез / А.Г. Кнорре. - Л.: Медицина, 2002. - 432 с.

19. Колесов Д.В. Физиолого-педагогические аспекты полового созревания / Д.В. Колесов, Н.Б. Сельверана. - М.: Педагогика, 2009. - 224 с.

20. Кузнецова Г.Д. Возрастные особенности дыхания детей и подростков / Г.Д. Кузнецова. - М.: Медицина, 1991. - 128 с.

21. Нейко Є.М. Внутрішні хвороби / Є.М. Нейко, В.І. Боцюрко. - К.: Здоров'я, 2000. - 524 с.

22. Філімонов В.І. Нормальна фізіологія / В.І. Філімонов. - К.: Здоров'я, 1994. - 608 с.

23. Нурушев М.Х. Возрастное развитие легких по данным макро- и микроскопических и гистохимических исследований / М.Х. Нурушев. - М. Просвищение, 1997. - 128 с.

24. Панасюк Є.М. Фізіологія і патологія системи дихання / Є.М. Панасюк, Л.С. Корзюк, Я.М. Федорів. - Л.: Світ, 1992 - 216 с.

25. Петришин О.Л. Анатомия, физиология и гигиена детей младшего школьного возраста / О. Л. Петришин, Е.П. Попова. - М.: Просвещение, 2009. - 222 с.

26. Філімонов В.І. Руководство по физиологии / В.І. Філімонов - М.: Медицина, 1978. - 504 с.

27. Сахарчук І.І. Клінічна пульмонологія / І. І. Сахарчук, І.P. Ільницький, Ю.М. Бондаренко. - К.: Книга плюс, 2003. - 368 с.

Размещено на Allbest.ru

...