Název: Oběhová a dýchací soustava

Transkript

1 Název: Oběhová a dýchací soustava Výukové materiály Autor: Mgr. Blanka Machová Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět, mezipředmětové vztahy: Biologie Ročník: 4. a 5. (2. a 3. vyššího gymnázia) Tematický celek: Biologie člověka Stručná anotace, časová dotace: výukový materiál je zaměřen na oběhovou a dýchací soustavu člověka, 45 minut Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu Přírodní vědy prakticky a v souvislostech inovace výuky přírodovědných předmětů na Gymnáziu Jana Nerudy (číslo projektu CZ.2.17/3.1.00/36047) financovaného z Operačního programu Praha - Adaptabilita.

2 Popis - stručná anotace Toto praktické cvičení je vhodné zařadit po probrání oběhové a dýchací soustavy. Zabývá se pozorováním a zkoumáním funkcí oběhové a dýchací soustavy, které si mohou žáci vyzkoušet sami na sobě. Skládá se ze čtyř úkolů. První úkol se zabývá měřením dechové frekvence s následným s určením minutové ventilace. Druhý úkol měří apnoickou pauzu inspirační a expirační. U třetího úkolu vycházíme z předem naměřené inspirační apnoické pauzy a sledujeme, jak se její hodnoty změní v závislosti na fyzické aktivitě, ve čtvrtém úkolu stanovíme na základě Step-up testu index tělesné zdatnosti. Pomůcky Pracovní list, psací potřeby, kalkulačka, židle Teorie viz pracovní list Postup práce Před plánovaným praktickým cvičením je potřeba sdělit žákům pomůcky, které si na hodinu přinesou, a upozornit na to, aby si vzali pohodlné oblečení nebo věci na převlečení, protože po nich bude vyžadována fyzická aktivita. Po obdržení pracovního listu si žák přečte teoretický úvod a poté začne postupně pracovat na jednotlivých úkolech, které plní ve dvojicích. V pracovním listu nejsou záměrně uvedeny průměrné hodnoty apnoe naměřené u mužů a žen v populaci (úkol 2). Jelikož mají žáci tendenci výsledky nepatrně upravovat k lepším výsledkům nebo sami sebe přetěžovat za účelem splnění limitu, nebylo by žádoucí, aby znali tyto hodnoty. Výsledky a diskuze Cílem praktického cvičení je zjištění vlastních fyziologických hodnot, seznámení se s novými pojmy (inspirium, exspirium, dechový objem, minutová ventilace, apnoe) a posouzení vlastního zdravotního stavu a fyzické kondice. Úkol 2 průměrné hodnoty apnoické pauzy naměřené u mužů a žen v populaci (16-50 let) Apnoická pauza (s) INSPIRAČNÍ EXSPIRAČNÍ Muži Ženy V závěru mohou žáci navzájem porovnávat výsledky, kterých dosáhli, zamyslet se nad způsobem udržování fyzické kondice a upevňování zdraví, nad vlivem sportovního tréninku a volbě vhodného životního stylu. Zdroje KOHLÍKOVÁ, E. Vybraná témata praktických cvičení z fyziologie člověka. Praha: Karolinum, 2006.

3 Pracovní list pro žáka Oběhová a dýchací soustava Úkol 1: Měření dechové frekvence a minutové ventilace Jméno: Třída: Teorie: Počet dechů za minutu (nádech inspirium, výdech exspirium) se nazývá dechová frekvence (DF). Dechová frekvence je závislá na spotřebě kyslíku a ukazuje na stav vnitřního prostředí. Při namáhavé práci nebo při sportu se tato dechová frekvence zrychluje. Postup: Testovaná osoba stojí a klidně dýchá. Pozorujeme jeho dechovou frekvenci a počítáme počet dechů za minutu. Výslednou dechovou frekvenci pak vynásobíme normálním dechovým objemem, který činí 0,5 l. DF =...dechů/min Minutová ventilace =...l Úkol 2: Měření apnoické pauzy při klidném dýchání Teorie: Při klidném dýchání vykonává člověk dýchací pohyby automaticky a rytmicky bez účasti vůle. Dýchání neustává ani ve spánku nebo v narkóze. Přesto můžeme na krátkou dobu zadržet dech, prohloubit nebo zrychlit dýchání. Apnoická pauza (apnoe) je krátkodobé zastavení dýchání. Může nastat při různých dýchacích poruchách nebo i úmyslně z naší vůle. Nácvikem se doba zadržení dechu může podstatně prodloužit. Sportovci zvláště vytrvalci, běžci a plavci, mají apnoické pauzy většinou o 50 až 100% delší. Při tělesné námaze se doba zadržení dechu zkracuje. Postup: Testovaná osoba stojí a dvakrát hlouběji vydechne a vdechne. Potom hluboce vdechne a zadrží dýchání tak dlouho, jak to vydrží. Druhá osoba sleduje stopky a hlásí každých 5 sekund čas. Asi 2 minuty po skončení pokusu provede obdobnou apnoickou pauzu po hlubokém výdechu (apnoická pauza exspirační). Pozn.: po skončení sednout na židli (bezpečnost a zároveň signál pro měřiče).

4 Tabulka: (průměrné hodnoty apnoické pauzy naměřené u mužů a žen v populaci let) Apnoická pauza (s) INSPIRAČNÍ EXSPIRAČNÍ Muži Ženy Apnoická pauza (s) INSPIRAČNÍ EXSPIRAČNÍ Čas Úkol 3: Stangeho zkouška Teorie: Stangeho zkouška je jednou z funkčních dechových zkoušek. U zdatných jedinců bývá hodnota inspirační apnoické pauzy měřené bezprostředně po námaze zkrácena na polovinu doby zadržení dechu při klidném dýchání. Doba třetí apnoické pauzy bývá u zdatných osob shodná s první a u zvlášť zdatných jedinců se prodlužuje. Uvedené funkční dechové testy mají však omezenou spolehlivost, protože přitom záleží na spolupráci zkoumaného jedince. Postup: Použijeme výsledek apnoické pauzy inspirační z předcházejícího pokusu. Potom testovaný žák udělá 20 dřepů během 30 sekund. Ihned po skončení dřepů změříme jeho inspirační apnoickou pauzu podruhé. Jednu minutu po změření této druhé apnoické pauzy změříme inspirační apnoickou pauzu potřetí. Apnoická pauza (s) V klidu Po zátěži 1 min po zátěži INSPIRAČNÍ

5 Úkol 4: Step-up test Teorie: Při tělesné práci, sportu nebo také onemocnění či zvýšené psychické zátěži, se srdeční tep zrychluje. Po opětovném uvedení do klidu se srdeční činnost po určité době srovnává a zklidňuje, podle trénovanosti daného jedince. Podle rychlosti s jakou se hodnoty tepové frekvence po zátěži vracejí zpět do klidových hodnot můžeme posoudit trénovanost jedince., židle, kalkulačka Postup: Student, který bude zátěžový test provádět, si nejprve změří klidovou tepovou frekvenci (TF). Na znamení vystoupí na židli jednou nohou, pak druhou, a opět sestoupí jednou a pak druhou. Cvičení provádí celkem 5 minut v tempu zhruba 30 výstupů za minutu. Po skončení cvičení si změří tep ve dvou intervalech vždy po dobu 20 vteřin. Výsledky zapíše do tabulky, podle vzorce vypočte index zdatnosti a podle přiložené tabulky vyhodnotí svoji tělesnou zdatnost. začátek měření klidová f 1 1.minuta f 2 2.minuta f 3 tepová frekvence Výpočty: délka cvičení v sekundách = t tepové frekvence = f 1, f 2, f 3 = počet tepů za 20 sekund x 3 index fyzické zdatnosti = X X = t / (f 1 + f 2 + f 3 ) *100 Tabulka tělesné zdatnosti: 80 a méně málo výkonný středně výkonný dobře výkonný velmi dobře výkonný 141 a více výborně výkonný