Проекты

Гигиена дыхания

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Анатомия и физиология человека»

Направление работы: Физиология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 429
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 12–14 апреля 2018 года

Цель

Исследование и оценка функционального состояния и адаптивных возможностей органов дыхания, выявление их функциональных резервов и скрытых нарушений у группы учащихся 10 класса.

Описание

Как мы знаем, дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа, а значит, это одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма.

Несмотря на информацию Министерства здравоохранения об определенной стабилизации уровня заболеваемости болезнями органов дыхания при одновременном росте заболеваемости по другим классам болезней, в 2012–2014 годах уровень общей заболеваемости болезнями органов дыхания составил 382 на 1000 человек населения (368 в 2010году и 381 в 2008году). Эта проблема, на взгляд автора, наиболее остро стоит в школьной среде.

Два года назад, работая над проектом «Как правильно выбрать спортивное занятие», автор уже проводил исследования жизненной ёмкости лёгких. Полученные результаты заставили большинство учащихся класса задуматься о своём здоровье.

 

Задачи работы:

• освоить методики исследования системы органов дыхания;

• собрать информацию о функциональном состоянии органов дыхания группы обучающихся 10 класса;

• оценить функциональное состояние лёгких подростков 15–17 лет;

• оценить общее состояние здоровья учащихся 10класса с помощью теста максимального потребления кислорода (МПК);

• разработать рекомендации для нормализации работы системы органов дыхания.

Исследование организма человека во время выполнения мышечных нагрузок определённой мощности в последние годы стало обязательным и приняло форму рекомендаций Всемирной организации здравоохранения.

Судить о функциональном состоянии и адаптивных возможностях организма человека, в первую очередь, можно по состоянию органов дыхания. При этом исследование системы дыхания должно происходить комплексно (не только ЖЕЛ), с учётом роста, веса и других анатомо-морфологических показателей.

Эксперимент 1. Тест максимального потребления кислорода (МПК)

Максимальное потребление кислорода (МПК) – наибольшее количество кислорода, которое человек способен поглощать из вдыхаемого воздуха при выполнении динамической нагрузки с участием мышечного аппарата.

При сопоставлении величины МПК у разных по возрасту и полу людей обнаруживается её зависимость от массы тела и роста, степени тренированности, индивидуальных особенностей организма. Замечено, что у людей старше 30–35 лет МПК снижается в среднем на 10 % за каждое десятилетие. У женщин МПК составляет 65–85 % от показателей МПК у мужчин.

Мы воспользовались методом В.Л.Карпмана (1969г.), предложившего непрямой метод определения МПК, основанный на корреляции величины МПК с результатами оценки физической работоспособности.

Для этого дополнительно нам понадобились данные о физической работоспособности, полученные методом PWC170.

Определение физической работоспособности производилось в модифицированном степ-тесте (по И.А.Корниенко с соавт., 1978). В качестве разминки выполнялось трёхминутное нашагивание на скамейку высотой 30 см в темпе 16 подъёмов в минуту.

Основная попытка делалась через 3 минуты отдыха в темпе 25 подъёмов в минуту в течение 3-х минут. Частота сердечных сокращений (ЧСС) регистрировалась до нагрузки и сразу после второй нагрузки. Величина физической работоспособности рассчитывается по формуле:

(170 – ЧСС покоя)

PWC170 = -------------------------------------------- * W нагрузки,

(ЧСС нагрузки – ЧСС покоя)

Где W = P*n*h*K,

P – вес тестируемого (кг),

n – число подъёмов на ступеньку в минуту (25),

h – высота ступеньки (30 см)

К – коэффициент подъёма и спуска (1,2).

Затем мы определили МПК по формулам Карпмана:

• для лиц с невысокой степенью тренированности:

МПК (л/мин) = 1,7* РWC170 +1240

Все данные по эксперименту мы занесли в таблицу 1.

№ п/п

Участник эксперимента

ЧСС покоя

ЧСС нагрузки

Вес
участника

W нагрузки

PWC170

МПК

МПК
/вес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксперимент 2. Определение жизненной ёмкости лёгких

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – наибольшее количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. Она складывается из дыхательного объёма и резервных объёмов вдоха и выдоха. ЖЕЛ – один из важнейших показателей, позволяющих судить о подвижности лёгких и грудной клетки, а также отражающий функциональные возможности системы дыхания.

Мы пользовались методикой определения ЖЕЛ с помощью воздушного шарика и расчётными методиками определения ЖЕЛ.

Участник эксперимента, стоя, после непродолжительного спокойного дыхания вдыхает так глубоко, как только может, и затем делает глубокий, насколько это возможно, выдох в воздушный шар. Сразу же, закрутив отверстие шара, кладет его на плоскость стола и замеряет диаметр шара с помощью двух линеек. Процедура повторяется ещё два раза с паузами по 15 секунд. Затем находится среднее значение и рассчитывается объём шара

ЖЕЛ_1 = (π*D3)/6

Чтобы оценить полученные данные, величину ЖЕЛ сравниваем с так называемой должной величиной ЖЕЛ, которую можно рассчитать по формулам:

ЖЕЛ_2 для мальчиков = 4530(см3/м)*рост (м) – 3900 (см3), для мальчиков от 4 до 17 лет при росте до 1,65 м;

ЖЕЛ_2 для мальчиков = 10000(см3/м)*рост (м) – 12850 (см3), для мальчиков от 4 до 17 лет при росте свыше 1,65 м;

ЖЕЛ_2 для девочек = 3750(см3/м)*рост (м) – 3150 (см3), для девочек от 4 до 17 лет при росте до 1,75 м;

ЖЕЛ_3 – жизненная ёмкость лёгких у школьников разного возраста по Н.А. Шалкову.

Занесли данные в таблицу 2

№ п/п

Участник эксперимента

Рост

Проба

Диаметр шара

Среднее значение диаметра

ЖЕЛ_1

ЖЕЛ_2

ЖЕЛ_3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксперимент 3. Определение частоты дыхания

Совокупность вдоха и следующего за ним выдоха считают одним дыхательным движением. Количество дыханий за 1 мин называют частотой дыхательных движений (ЧДД) или просто частотой дыхания.

В норме дыхательные движения ритмичны. Частота дыхательных движений у взрослого здорового человека в покое составляет 16–20 в минуту, у женщин она на 2–4 дыхания больше, чем у мужчин. В положении «лёжа» число дыханий обычно уменьшается (до 14–16 в минуту), в вертикальном положении увеличивается (18–20 в минуту). У новорождённого ЧДД составляет 40–50 раз в 1 минуту, к 5 годам снижается до 24, а к 15–20 годам составляет 16–20 в 1 минуту. У спортсменов ЧДД может быть 6–8 в минуту.

Определение частоты дыхательных движений проводилось сидя, при этом участника эксперимента держали за руку как для исследования пульса, но наблюдали за экскурсией грудной клетки и считали дыхательные движения в течение 1 минуты. Результат ЧДД записали в таблицу 4.

№ п/п

Участник эксперимента

ЧДД

 

 

 

 

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• воздушные шарики (по 3 на каждого участника эксперимента),

• 2 линейки по 30см,

• скамейка высотой 30см,

• тонометр,

• ростомер.

Результаты

1. При анализе результатов показателей жизненной ёмкости лёгких группу школьников разделили на подгруппы:

• девушки;

• юноши, активно занимающиеся спортом и юноши, не занимающиеся спортом, но ведущие здоровый образ жизни;

• курящие юноши.

Первая подгруппа:

У 5 из 18 девушек показатели соответствуют или немного превышают норму.

Вторая подгруппа:

Только у троих юношей, занимающихся спортом, показатели ЖЕЛ_1 соответствуют норме. Опираясь на результаты наших исследований, мы не можем с точностью сказать, что тот или иной вид спорта в большей степени развивает лёгкие. При этом показатели ЖЕЛ у юношей, не занимающихся спортом, значительно ниже остальных в этой подгруппе, что говорит о пользе спорта. Объяснить этот факт, на взгляд автора, можно тем, что юноши к 16 годам имеют высокий рост, а их лёгкие ещё недостаточно развиты.

Третья подгруппа:

У большинства юношей жизненная ёмкость лёгких гораздо ниже нормы и должной величины. Только у одного ЖЕЛ_1 соответствует норме.

2. Анализ частоты дыхательных движений показал, что ЧДД у курящих юношей намного превышает норму.

3. Проанализировав диаграмму, мы заметили, что у 4 из 18 девочек значения МПК/вес соответствуют показателю «отлично». У 3 девочек состояние МПК/вес «неудовлетворительное» – это связанно с их физиологическими особенностями. У 4 участниц потребление кислорода в разы больше нормы. Это связано с тем, что они занимаются спортом, а именно баскетболом. У многих юношей, занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни, хорошие и отличные показатели. Из чего можно сделать вывод, что занятия спортом способствуют развитию дыхательной системы. Анализируя полученные данные, можно заметить, что у курящих мальчиков показатели хуже, чем у другой категории юношей.

4. Используя простые рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям:

• правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины дыхание;

• во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать её с ритмом движения (вдох на 2–3 шага, выдох на 3–4 шага).

Также не стоит забывать о нормальном развитии грудной клетки. Основным в этом направлении являются:

• правильное положение тела при сидении за партой или столом;

• дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, управляющую движениями грудной клетки;

• ходьба и стояние в выпрямленном положении, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность лёгких и обеспечивает более глубокое дыхание.

Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию лёгких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Перспективы использования результатов работы

Индивидуальное использование результатов каждым участником эксперимента. Выстраивание траектории укрепления и развития дыхательной системы.

Особое мнение

«Конференция для меня – это большой жизненный опыт. Очень понравилась атмосфера конференции, компетентность и доброжелательность членов жюри. Конференция дала возможность увидеть, какие проекты выполняют учащиеся других школ»