Как ловец жемчуга осуществляет гипервентиляцию легких

Обновлено: 12.05.2024

Автор: Борзенкова Наталья Александровна
Должность: учитель географии и биологии
Учебное заведение: МБОУ СОШ № 3 г. Бугуруслана
Населённый пункт: Оренбургской области
Наименование материала: Конспект урока биологии в 8 классе "Этапы дыхания"
Тема: Формирование естественно-научной грамотности на уроках биологии
Раздел: среднее образование

Технологическая карта урока биологии в 8 классе.

Учитель: Борзенкова Н.А.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Цель урока: сформировать у учащихся знания о дыхательных движениях.

Задачи урока:

Дать представление о дыхательных движениях, познакомить с механизмом дыхания.

Формировать умения наблюдать, анализировать результаты наблюдений, делать выводы на основании анализа полученных результатов,

сравнивать, умение работать с текстовой информацией, развивать навыки логического мышления и умения делать выводы.

Продолжить формировать активную позицию по вопросу ведения здорового образа жизни, заботы о своем здоровье; поддержание интереса к

Оборудование: экран, компьютер, проектор, карточки-задания, видеоролик по теме, учебник, тетрадь, карта оценки деятельности.

Методы работы: объяснительно – иллюстративные, частично – поисковые, словесные, наглядные, работа в парах,

Планируемые образовательные результаты

Предметные. Знать и объяснять механизмы дыхания человека.

Метапредметные. Умение работать с источниками биологической информации, умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии,

сравнивать разные точки зрения.

Познавательные УУД: умение выделять главное в тексте, структурировать учебный материал, грамотно формулировать вопросы, работать с

Личностные УУД: умение соблюдать дисциплину на уроке, уважительно относиться к учителю и одноклассникам, умение оценивать уровень

опасности ситуации для здоровья, понимание важности сохранения

Регулятивные УУД: умение организовать выполнение заданий учителя. Развитие навыков самооценки и самоанализа. Работая по плану, сверять

свои действия с целью и, при необходимости, исправлять ошибки самостоятельно.

Коммуникативные УУД: умение воспринимать информацию на слух, отвечать на вопросы учителя, умение публичного выступления, работать

малых и больших группах.

Личностные. Формирование ответственного отношения к обучению, формирование интеллектуальных умений.

Педагогические технологии:

- личностно – ориентированного обучения;

- объяснительно – иллюстративного обучения;

- словесной продуктивной и творческой деятельности;

Межпредметные связи: с анатомией, физиологией, медициной.

Ожидаемые результаты:

-усвоение материала в полном объёме на уроке;

- применение полученных знаний при выполнении практических заданий;

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Приветствие учеников. Организовать контроль начала работы, обеспечить

интеллектуальный и эмоциональный настрой учеников на урок.

Дышат люди, дышат звери,

Дышат все, кто хочет жить.

Кто под солнцем иль луною,

Может жизнью дорожить.

Прослушав это четверостишье, вы наверно догадались, что наш урок

будет посвящен ДЫХАНИЮ.

Стоя приветствовать учителя.

Настроиться на восприятие материала

1. Устный индивидуальный опрос домашнего задания:

1) Строение лёгких.

2) Газообмен в лёгких

3) Газообмен в тканях.

2. Письменная индивидуальная работа по карточкам (отдельные

1) Назовите дыхательные пути и органы дыхания.

2) Какую функцию выполняет гортань?

3) Что такое альвеолы?

4) Назовите проводящие пути, находящиеся между носовой и ротовой

полостью и гортанью.

5) На что делится трахея в нижней части?

Выходят к доске отвечают на вопрос.

Письменно работают в карточках.

потребность организма в воздухе.

Великий врач Древней Греции Гиппократ называл воздух « пастбищем

С дыханием связаны состав крови, движение, ум, чувства. Дыхание-

основа речи и пения. Даже простой вздох бессознательно выражает

душевное состояние человека.

У меня вопрос классу.

-Какую роль выполняют органы дыхания для человека? (обеспечение

организма кислородом, образование и удаление углекислого газа).

-Иными словами, органы дыхания выполняют газообмен.

-Кто может назвать механизмы дыхания?

Отвечают на вопросы, рассуждают,

-Так какова же тема нашего сегодняшнего урока?

А теперь давайте сформулируем цель нашего сегодняшнего урока, исходя

Лето и не думает начинаться — дожди, ураганы, ветры и холода. В эти дни больше всего страдают метеочувствительные люди. Почему они реагируют на каждое изменение погоды? И что делать, если самочувствие зависит от перемен атмосферного давления и влажности?

Этим людям и слушать прогноз необязательно. Их предсказания будут поточней показаний барометра и прорицаний гидрометеоцентра. Они верно знают: болит голова – к скорой грозе, суставы крутит – к дождику, давление подскочило – ветер поднимается и магнитное поле чудит.

Метеозависимость называют шестым чувством

Для начала развеем сомнения скептиков. Метеочувствительность не выдумки кисейных барышень. Это подтвердила наука: у людей, чувствительных к переменам погоды, в такие дни возрастает показатель лейкоцитов в крови. А медицинская статистика зафиксировала: более 60% горожан старше 28 лет реагируют на непогоду. Пропорции таковы: представительниц слабого пола, ощущающих приближение атмосферного фронта, в полтора раза больше, чем сильного.

Самой тонкой чувствительностью отличаются маленькие дети. Мамы грудничков замечают, что младенцы начинают кукситься, как только меняется погода.

Проявления метеозависимости

Верно предсказывать непогоду удается пациентам с болезнями бронхов и легких, астматикам, артритчикам, гипертоникам. Если сразу же снижаются показатели температуры за окном и давления атмосферы, они ждут ухудшения своего состояния, жалуются на боль в суставах и скованность в движении.

Состязаться с гидрометеоцентром в точности прогнозов могут сердечники. За пару часов до перемены погоды (причем это может быть даже изменение направления ветра) они жалуются на головную боль, слабость, беспокойство, боль в суставах, приступы стенокардии. Самые тяжелые для них дни – с повышенной влажностью воздуха и при приближении грозы.

Сердечные кризы, как замечают работники скорой помощи, случаются в момент выраженной активности геомагнитного поля и магнитных бурь. Реагирует больное сердце и на периоды высокой активности солнца.

Портится самочувствие в эти дни у страдающих вегетососудистой дисфункцией (раньше этот недуг называли вегетососудистой дистонией), гастритом, больных пневмонией, пиелонефритом, экземой. У людей с психическими проблемами есть еще один фактор влияния — лунные приливы и отливы.

В принципе, любой хроник реагирует на непогоду, считают врачи.

Почему сосуды ощущают ветер?

И как связаны между собой дождь и сердце? Многие ситуации объясняют элементарная физика и несложная физиология. Так, при падении атмосферного давления снижается давление в сосудах и уменьшается скорость кровотока. Образуются газы в кишечнике. Они распирают брюшную полость и соответственно поднимают диафрагму, результат – дышать затруднительно, сердце и сосуды испытывают дефицит кислорода. Если атмосферное давление поднимается, то соответственно увеличивается давление в сосудах и возрастает скорость кровотока, что тоже вызывает неприятные ощущения.

При сильном ветре нам трудней дышать – и ожидаемо падает содержание кислорода в крови. А еще градусы за окном, изменения в атмосферном давлении влияют на активность некоторых ферментов. Ученые говорят, что в предчувствиях грядущего ливня, града, урагана, скачков давления или резкого потепления или похолодания у человека срабатывает система защиты: меняются гормональный фон, активность ферментов, содержание тромбоцитов и показатели свертываемости крови.

Но в принципе, нельзя говорить о влиянии одного погодного фактора. Как правило, они действуют на наше самочувствие сообща. И можно вывести такие формулы. Холодный ветер плюс высокое атмосферное давление равно избытку кислороду и спазму сосудов. Низкое атмосферное давление плюс высокая влажность, высокая (или низкая) температура равно недостатку кислороду и тяжести в голове.

Среди проявлений метеозависимости – скачущее давление, учащенный пульс, одышка, повышение температуры, проблемы со сном, головокружение, головные боли, суставная боль, судороги, слабость, усталость, апатия, сонливость, озноб, плохое настроение, рассеянность, проблемы с памятью.

Самые критичные ситуации для метеозависимого человека – резкое падение или подъем атмосферного давления, разница температуры за окном в 8 градусов и больше на протяжении 48 часов. Но на самом деле, по настоящему тяжелых дней для самочувствия не более двух десятков в году. Раз в пять-шесть дней человек может реагировать на погоду незначительным ухудшением самочувствия.

Препараты при метеозависимости

Если у Вас остались вопросы, Вы можете задать их врачу-терапевту онлайн в приложении Доктис.

Реферат

Актуальность. Для пациентов с сохраненным спонтанным дыханием и дыхательной недостаточностью разработаны различные способы доставки газовой смеси в дыхательные пути. Открытым остается вопрос о выборе оптимальной методики при гипоксии у пациентов с тяжелой внебольничной пневмонией. Применение высокопоточной оксигенотерапии является альтернативой ингаляции кислорода через стандартные канюли.

Цели исследования. Экспериментальное изучение механизмов воздействия высокопоточной оксигенотерапии и оценка ее клинической эффективности в сравнении с традиционной оксигенотерапией у пациентов с тяжелой внебольничной пневмонией.

При проведении клинического этапа осуществлен сравнительный анализ эффективности респираторной поддержки в группах пациентов с тяжелой внебольничной пневмонией с использованием высокопоточной и традиционной оксигенотерапии.

В ходе проведения клинического этапа исследования установлено значимое снижение частоты инициации искусственной (инвазивной и неинвазивной) вентиляции легких, увеличение показателей оксигенации (насыщение гемоглобина кислородом, парциальное давление кислорода в артериальной крови) и парциального давления углекислого газа в артериальной крови с одновременным снижением частоты дыхания.

Использование высокопоточной оксигенотерапии у пациентов с тяжелой внебольничной пневмонией в сравнении со стандартной методикой уменьшает частоту применения искусственной (инвазивной и неинвазивной) вентиляции легких при увеличении показателей оксигенации. При этом уменьшается гипервентиляция, что подтверждается увеличением парциального давления углекислого газа в артериальной крови и снижением частоты дыхания.

Ключевые слова: высокопоточная оксигенотерапия, терапия ингаляцией кислорода, пневмония

Поступила: 30.02.2020

Читать статью в PDF

Введение

Острая дыхательная недостаточность (ОДН) часто осложняет ВБП и является основным фактором, определяющим госпитализацию пациентов в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Внутрилегочное шунтирование и нарушение вентиляционно-перфузионных отношений в легких — основные патофизиологические механизмы развития гипоксемии при пневмонии [7]. Оксигенотерапия оказывает незначительное воздействие на шунтирование, однако при этом значительно ухудшаются вентиляционно-перфузионные отношения вследствие гипоксической легочной вазоконстрикции. У пациентов с тяжелой ВБП данный факт может стать причиной увеличения физиологического мертвого пространства [8]. В настоящее время активно развиваются методики респираторной терапии, уменьшающие потребление кислорода организмом вследствие создания положительного давления в дыхательных путях, приводящего к уменьшению работы дыхания пациента.

В то же время одной из причин того, что от 37 до 60 % пациентов с ВБП, поступивших в ОРИТ, нуждаются в искусственной вентиляции легких (ИВЛ), является неэффективное использование стандартных методик оксигенотерапии [9, 10]. При угрожающей жизни ОДН, а также в случаях несостоятельности функций нескольких органов и систем ИВЛ остается основным методом интенсивной терапии. Однако его применение может стать причиной как легочных, так и внелегочных осложнений [11].

Экспериментальное и клиническое обоснование использования неинвазивных методик оксигенотерапии (например, высокопоточной оксигенотерапии (ВПО)), минимально влияющих на структуру и функцию легких, обеспечивая при этом оптимальную оксигенацию и вентиляцию, является перспективным направлением исследований в области респираторной медицины. Основой для данной методики служит применение скорости потока до 60 л/мин с возможностью установки температуры, влажности, фракции кислорода во вдыхаемой смеси (FiO₂) [12].

В отечественных рекомендациях скорость потока 30 л/мин определяется как стартовая величина при гипоксемической ОДН. Однако физиологического обоснования наиболее оптимального алгоритма выбора первичных настроек ВПО у больных с ОДН различного генеза нет [1].

Исходя из вышесказанного, целью исследования явились экспериментальное изучение механизмов воздействия ВПО и оценка ее клинической эффективности в сравнении с традиционной оксигенотерапией у пациентов с тяжелой ВБП.

Материалы и методы

Исследование одобрено независимым этическим комитетом при Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Протокол № 207 от 22 мая 2018 г.). Экспериментальный этап исследования проводили на базе симуляционного центра Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова в период с 2017 по 2018 г. Клинический этап исследования проводили в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова в период с 2018 по 2019 г.

Для оценки изучаемых показателей применяли аппарат ИВЛ Hamilton G5 (Hamilton Medical, Швейцария) с наличием режима HighFlow, позволяющего проводить ВПО через контур доставки газа с устройством соединения с трахеостомической канюлей OPT870 (Fisher & Paykel, Healthcare Ltd).

В качестве модели легких использовали высокореалистичный симулятор TestChest® Respiratory Flight Simulator (Organis-GmbH, Швейцария), состоящий из точной модели легких со сложной системой математического моделирования для обеспечения воспроизведения легочной механики, газообмена и гемодинамических реакций взрослого человека в норме и при различных патологических состояниях как при сохранении самостоятельного дыхания, так и при проведении ИВЛ.

Основные характеристики моделей представлены в табл. 1.

Таблица 1. Параметры моделей легких TestChest® Respiratory Flight Simulator

Table 1. TestChest® Respiratory Flight Simulator parameters

Изменяемый параметр биомеханики дыхания модели

Варианты моделей эксперимента

Здоровые легкие

Легкие со сниженной растяжимостью

Легкие с высоким сопротивлением дыхательных путей

Растяжимость ниже нижней точки перегиба, мл/см вод. ст.

Растяжимость выше верхней точки перегиба, мл/см вод. ст.

Общая растяжимость, мл/см вод. ст.

Сопротивление дыхательных путей, условные единицы

Нижняя точка перегиба, см вод. ст.

Верхняя точка перегиба, см вод. ст.

Регистрацию показателей проводили на семи этапах исследования. На каждом этапе устанавливали величину потока и концентрацию кислорода 50 % на фоне моделирования параметров системы дыхания человека с частотой 14 уд. в мин. Для базового измерения показателей системы дыхания применяли поток 0 л/мин, для моделирования стандартной оксигенотерапии — от 5 до 15 л/мин с шагом 5 л/мин, для моделирования ВПО — от 30 до 50 л/мин с шагом 10 л/мин. При этом величина потока 30 л/мин определена в соответствии с отечественными рекомендациями по проведению неинвазивной вентиляции легких, как рекомендуемая при гипоксемической ОДН [1].

Для оценки результатов были выбраны параметры состояния дыхательной системы пациента.

Продолжительность дыхательного цикла (T, ед. времени) — время от начала до конца цикла.
Давление в дыхательных путях (ДДП, см вод. ст.) в определенную точку времени Ti. При этом количество измерений во время дыхательного цикла, моделируемого с частотой 14 уд. в мин, составило 200.
Среднее давление в дыхательных путях (ДДПср) отдельного цикла, рассчитанное по формуле

В дальнейшем проводился клинический этап исследования, заключающийся в сравнительном анализе эффективности респираторной поддержки с использованием ВПО и традиционной оксигенотерапии (группы 1 и 2) у пациентов с ВБП и признаками ОДН. Количество пациентов в каждой группе составило 32 человека.

Критериями включения определены:

возраст старше 18 лет;
дыхательная недостаточность, не требующая ИВЛ по общепринятым критериям [2];
гемодинамические показатели (среднее артериальное давление ≥ 65 мм рт. ст. без использования вазопрессоров).

Критериями исключения определены:

отказ пациента от проводимого исследования;
беременность.

Для объективной оценки тяжести ВБП применяли шкалу SMRT-CO (systolic blood pressure, multilobar chest radiography involvement, respiratory rate, tachycardia, confusion, oxygenation), учитывающую клинические, лабораторные и инструментальные признаки [2]. ВБП оценивали как тяжелую при сумме баллов 4 и более. Общая характеристика групп пациентов представлена в табл. 2.

Таблица 2. Антропометрические показатели, сопутствующая патология и тяжесть основного заболевания пациентов 1-й и 2-й групп

Table 2. Anthropometric indicators, concomitant pathology and the severity of the underlying disease in patients of groups 1 and 2

Показатель

Группа 1

Группа 2

(n = 32)

Нас всегда манил подводный мир, полный тайн и загадок. Если верить легенде, еще Александр Македонский, устав от завоеваний, попросил Аристотеля сконструировать для него гигантскую бочку. В ней полководец опустился на глубину. Впрочем, современному человеку, который хочет под воду, совсем не обязательно становиться царем. Клубы занятий дайвингом существуют во всех крупных городах, география погружений широкая, а основными ограничениями по международным правилам являются насморк и беременность.

Правда, погружения с аквалангом нравятся не всем. Одни не хотят покупать и возить с собой в поездки тяжелое снаряжение. Других пугает шум, с которым при дыхании под водой выходит воздух из регулятора. Третьи хотят ближе "общаться" с морскими обитателями, которые избегают шумных и пахнущих неопреном дайверов. Но выход есть — фридайвинг, то есть погружение на глубину на задержке дыхания. И этому можно научиться.

Прежде чем перейти к описанию процесса обучения, обратимся к истории. Этот вид погружений известен давно. Ловцы губок, искатели жемчуга, подводные охотники плавали в морях и океанах. Считалось, что подводное плавание на задержке дыхания — занятие для избранных, что нырнуть можно только на небольшую глубину и на непродолжительное время, иначе можно навредить организму.

Все изменилось в конце XX века, когда начал набирать популярность спортивный фридайвинг. Выяснилось, что казавшиеся до этого непокоряемыми глубины покорить можно. Официальный рекорд погружения в ластах сегодня составляет 130 м, а с помощью дополнительных устройств — аж 214 м (хотя еще в 70–е считалось, что человека после 30 м ждет неминуемая смерть). И задерживать дыхание люди научились надолго — рекорд уже перевалил за 10 минут.

Впрочем, если тяга к риску не близка, лучше обратить внимание на рекреационный фридайвинг, то есть обучение подводному плаванию тех, кто хочет скользить в глубине для удовольствия. И, чтобы разобраться, что это такое, я когда–то направился в дайв–центр "Капитан Кук" в бассейне "Юность" на ул. Правды, где занятия по рекреационному фридайвингу ведет Анна Фукс, инструктор–экзаменатор NDL (дайверская лига, созданная в России и получившая признание в мире).

Легкое дыхание

Почему в бассейн? Просто учиться плавать на задержке дыхания стоит в спокойной воде. Тут можно выработать правильную технику и избежать ошибок. Занятие начинается "на берегу". Сперва инструктаж о поведении в воде. Несколько принципиальных моментов. Например, жесткое правило — вдыхать и выдыхать только наверху, когда голова поднята над поверхностью. В этом отличие фридайвинга от всех других видов плавания, но это требование логично — воздух в легких служит не только для обеспечения организма кислородом, но и в качестве пузыря, который помогает сохранять плавучесть.

Еще один важный момент — запрет на гипервентиляцию легких перед погружением. Существует мнение, что для долгого погружения необходимо сделать серию интенсивных вдохов–выдохов. Во фридайвинге это категорически запрещено, потому что может привести к потере сознания под водой, непроизвольному вдоху и крайне неприятным последствиям.

Кстати, не стоит рассчитывать, что сразу получится нырнуть глубоко. "Раздышивание" — процесс небыстрый и планомерный. И применяются для этого не только регулярные задержки дыхания и спецупражнения, но и практики, близкие к тем, что используют йоги (фридайвинг порой называют "йогой в воде"). Но результат может удивить — опытные инструкторы утверждают, что любой человек при регулярной и правильной тренировке (а также отказе от вредных привычек и правильном питании) может научиться не дышать до 5 минут.

Но вернемся в бассейн. Тренировка продолжается на бортике, разминка включает в себя как привычные упражнения из ОФП, так и специальные. Например, вытягивание себя в струнку с поднятыми вверх руками. Анна внимательно следит, чтобы тело действительно представляло единую линию, указывает, что и где "отклячилось", требует устранить. Это упражнение придется практиковать регулярно, оно помогает принимать в воде правильное положение.

Но вот идем в воду, надеваем снаряжение. Оно похоже на дайверское, но ласты длиннее и легче, это позволяет делать более мощный взмах. Опытные фридайверы вообще используют моноласты, которые надеваются сразу на обе ноги и со стороны напоминают хвост русалки. Маска, наоборот, поменьше, чтобы для ее продувки требовалось меньше воздуха (фридайвер воздух экономит). И гидрокостюм чуть другой — состоит из двух отдельных элементов, кроме того, шьется так, чтобы наиболее удобным положением было именно то, с вытянутыми вверх руками.

Тренировки можно разделить на несколько блоков. Отрабатывается умение контролировать свое тело. Кувыркаться, крутиться и вставать в воде на руки придется много. А также бегать по дну — никогда бы не подумал, что такое возможно (оказалось — вполне). Во–вторых, задержка дыхания (называемая здесь "апноэ") тренируется и в воде. И обязательно под контролем инструктора. Все погружения во фридайвинге (как спортивном, так и рекреационном) проводятся только при страхующем опытном напарнике: вода — стихия опасная.

Читайте также: