FYZIOLOGIE ŢIVOČICHŮ A ČLOVĚKA č. 4 Prostudujte návod a poté proveďte experimenty, zaznamenejte výsledky měření, vyhodnoťte je a NAPIŠTE ZÁVĚR KE KAŢDÉMU ÚKOLU: Úkol č. 1 Plocha povrchu těla Úkol č. 2 Skutečná a náleţitá hodnota vitální kapacity plic Úkol č. 3 Vypracujte kontrolní úkoly za kapitolou č. 3 ve skriptech: Hruška, M.: Fyziologie ţivočichů a člověka I. a II. viz internet: http://www.biologie-psjg-hk-uhk.webnode.cz Úkol č. 4 Prohlédněte si ukázku fyziologických pojmů v závěru tohoto návodu a stručně je vysvětlete Úkol č. 1 Plocha povrchu těla Vypočítejte nejméně dvěma způsoby plochu povrchu celého svého těla a dále plochu povrchu nejméně dvou částí těla - viz část e) návodu. Do tabulky zaznamenejte nejméně 10 výsledků jiných studentů ze skupiny (nejlépe 5 muţů a 5 ţen). A) Výpočet povrchu těla Vypočítejte plochu povrchu svého těla a plochy jednotlivých tělních krajin. Plocha povrchu těla a plochy jednotlivých tělních krajin jsou velmi významné hodnoty používané při výpočtech látkové přeměny v organismu, tepelných ztrát těla a při stanovení rozsahu některých poškození (např. popáleniny). Povrch těla (plochu kůţe) vypočítáme např. z hodnot výšky a hmotnosti těla. a) zapište svoji tělesnou hmotnost v kg a výšku těla v cm b) z údajů tělesné výšky a hmotnosti těla vypočítejte celkovou plochu povrchu těla podle vzorce: celková plocha povrchu těla (cm 2 ) = 167. hmotnost těla v kg. výška těla v cm 1
c) hodnotu povrchu těla lze vyčíst z nomogramů aj.- porovnejte vypočítanou hodnotu s nomogramem (skriptum: Štefl, B. a kol.: Praktická cvičení z fyziologie živočichů a člověka. SPN, Praha, 1981, str. 60) nebo s tabulkou (Seliger, V.: Praktika z fyziologie. SPN, Praha, 1971, str. 275) Všechny tři hodnoty uveďte do protokolu. V dalších výpočtech používejte aritmetický průměr těchto tří hodnot. Průměrné hodnoty naší populace se pohybují mezi 16 000-18 000 cm 2. d) porovnejte svůj vzrůst s následující tabulkou: vzrůst těla muži ženy ----------------------------------------------------------------- malý méně než 170 cm méně než 158 cm střední 170 cm - 177 cm 158 cm - 164 cm vysoký více než 177 cm více než 164 cm e) Určete jakou plochu povrchu těla v cm 2 má vaše dolní končetina. Z celkové plochy povrchu těla připadá na hlavu a krk asi 11%, na trup 30% plochy, na horní končetiny připadá 23% a na dolní končetiny 36 % celkové plochy povrchu těla. číslo a jméno studenta 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. průměr muţi průměr ţeny klidová tepová frekvence hmat klidová tepová frekvence - fonendoskop apnoická pauza inspirační apnoická pauza exspirační Závěr: 2
Úkol č. 2 Skutečná a náleţitá hodnota vitální kapacity plic a) změřte vlastní klidovou dechovou frekvenci b) vypočítejte náleţitou hodnotu vitální kapacit plic (tzn. tabulkovou hodnotu, která náleţí osobám ve vašem věku, výšce, hmotnosti, pohlaví c) změřte skutečnou hodnotu vitální kapacity plic nejméně dvakrát d) ZMĚŘTE nebo vypočítejte odvoďte z jiţ naměřených údajů a teoretických hodnot - další statické a dynamické ventilační spirografické hodnoty zejména FVC s pomocí spirometru - tak, aby bylo moţné sestavit závěrečnou tabulku a) klidová dechová frekvence a některá teoretická východiska Jedním ze základních předpokladů existence živého organismu je neustálý přívod kyslíku. Tato funkce je zprostředkována dýchacím systémem. Dýchání obratlovců je možno charakterizovat určitou frekvencí, hloubkou apod. Průměrná klidová dechová frekvence člověka je 16-18 vdechů za minutu. S klesajícím věkem dechová frekvence stoupá a dosahuje u novorozenců okolo 45 vdechů za minutu. Průměrný dechový (respirační) objem je v klidu asi 500 ml vzduchu (tzn. že plicní minutová ventilace se pohybuje kolem 8-9 litrů). V průměru jde asi o 15-18% vitální kapacity plic. Ekonomické dýchání je dýchání hluboké, neboť mrtvý prostor, tvořený dýchacími cestami (150 ml - 170 ml) se při něm zmenšuje a větší objem vzduchu se dostává až do plicních alveol. Vedle dechového objemu můžeme do plic vdechnout maximálním vdechem ještě asi 2 500 ml (inspirační rezervní objem). Tento objem v průměru činí 60% vitální kapacity. Naopak po normálním vydechnutí lze s maximálním úsilím vdechnout ještě asi 1 500 ml (exspirační rezervní objem), což bývá v průměru 25% vitální kapacity. I po úplném vydechnutí zbývá v plicích ještě určité množství vzduchu. V průměru je to asi 1 500 ml vzduchu (reziduální objem), který nelze změřit spirometrem. Při pneumotoraxu plíce splasknou a část tohoto vzduchu (objem kolapsový) unikne, ale i v úplně splasklých plicích zůstává ještě 500 ml vzduchu (objem minimální), který je v plicích od prvního vdechnutí. Spirometr je přístroj pro měření plicních objemů. Ke grafickému záznamu spirometrických hodnot se užívá spirograf. Ze vzniklého záznamu - spirogramu - lze odečítat frekvenci a hloubku dýchání. Spirografie je možno využít k detekci některých onemocnění dýchací soustavy, k měření plicní poddajnosti a utilizaci O 2. Vitální kapacita plic (VCP) = inspirační rezervní objem + exspirační rezervní objem + respirační objem 3
Vitální kapacita plic je tedy objem vzduchu, který lze z plic vypudit usilovným výdechem po předchozím maximálním nadechnutí. Vitální kapacita plic je důležitým indikátorem výkonnosti dýchací činnosti. b) vypočítejte náleţitou hodnotu vitální kapacity plic (NHVC) vašeho těla. NHVC je teoretický údaj, který lze stanovit např. podle vztahu: NHVC (litry) = povrch těla v m 2. f (muž: f = 2,5; žena: f = 2,0) c) změřte spirometrem skutečnou hodnotu vitální kapacity plic Připravte k použití spirometr, zkontrolujte úplnost přístroje a jeho správnou činnost, zkontrolujte přívodní hadice, hygienické náustky, apod. Vyplňte údaje na záznamovém papíru (vždy pro dva studenty jeden). Založte opatrně registrační papír (červená kontrolka NESMÍ svítit). Dvakrát hlouběji vydechněte, pak maximálně nadechněte a plynule vydechněte maximum vzduchu do spirometru (nevydechovat nosem). Maximální nádech, výdech a registraci opakujte celkem třikrát. Po každém měření každou křivku označte jménem a číslem měření. Jako výsledek vyšetření se započítává nejvyšší naměřená hodnota. Proveďte korekci výsledné hodnoty na definované podmínky (skriptum - citace je uvedena výše - str. 61). Tzn. je třeba vynásobit korekčním faktorem. Vyjádřete kolik procent činí naměřená hodnota vitální kapacity z náleţité hodnoty vitální kapacity. Počet procent z NHVC = (naměřená hodnota VC).100 (náleţitá hodnota VC) =.. (doplnit hodnotu) d) vypočítejte a změřte statické a dynamické ventilační spirografické hodnoty Na stejný registrační papír zaznamenejte klidový dechový objem např. takto: Několik minut klidně dýchejte. Pomocník (jiný student počítá a měří vaší klidovou dechovou frekvenci. Po klidném dýchání a nadechnutí následně pokračujte v dýchání přes přístroj (nutno začít výdechem). Rozdíl lokálního minima a lokálního maxima křivky udává respirační objem (osa y). Rozdíl těchto dvou hodnot vzhledem k ose x určuje čas potřebný k výměně dechového objemu. Z tohoto údaje vypočítejte minutovou dechovou frekvenci a porovnejte ji s počítanou dechovou frekvencí. Stejný registrační papír založte znovu do přístroje. Klidně dýchejte. Po normálním klidném vydechnutí vydechněte usilovně maximum vzduchu. Přístroj zaznamená exspirační rezervní objem. 4
Vypočítejte inspirační reservní objem: inspirační rezervní objem = VC - respirační objem - exspirační rezervní objem Pozn.: FVC = usilovná (rychlá) vitální kapacita (tj. celkový objem vzduchu, který je možné co nejrychleji vydechnout po maximálním vdechu) FEV 1 = absolutní sekundová kapacita (je frakce vitální kapacity, tj. maximální objem vzduchu, který lze vydechnout po maximálním nadechnutí s nejvyšším úsilím za 1 sekundu) Vitální kapacita plic, změřená při pomalém dýchání může být normální, ale FVC a FEV 1 mohou být značně zmenšeny, zejména při takových chorobách, jako je astma, kdy konstrikce bronchů plic zvyšuje odpor dýchacích cest. Poměr FEV 1 : VC (tzv. relativní sekundová kapacita) může být použit k rozlišení onemocnění. Měl by činit ve 20ti letech více než 0,80, ve 40ti letech více než 0,75 a v 60ti letech více než 0,70. Onemocnění mohou být obstrukční (např. astma) nebo restrikční (např. plicní edém nebo zánět, skolióza). U restrikčních chorob jsou sníženy i FEV 1 a VC, ale poměr FEV 1 : VC zůstává normální. Pozn.: obstrukce = překážka, neprůchodnost; restrikce (nesprávně restrinkce) = omezení, zmenšení, snížení. Zaznamenejte (přehledně) všechny zjištěné statické a dynamické hodnoty: I. hodnoty statické - moje vlastní vitální kapacita v... letech činí.. ml - průměrná zjištěná vitální kapacita žen naší skupiny:. - průměrná zjištěná vitální kapacita mužů naší skupiny:.. - maximální a minimální hodnoty. vitální kapacity zjištěné měřením na cvičení: - inspirační rezervní objem:. - exspirační rezervní objem:. - dechový objem:.. - reziduální objem:. - funkční reziduální kapacita (je exspirační rezervní objem plus reziduální objem):.. - celková kapacita plic (je součet vitální kapacity a reziduálního objemu) 5
II. hodnoty dynamické - klidová dechová frekvence:. - minutová klidová ventilace (součin klidové dech. frekvence a respiračního objemu):. - maximální minutová ventilace (zhluboka a co nejrychleji dýchejte deset sekund, zjištěný počet vdechů vynásobte VC a převeďte na litry za minutu): - rozepsaný usilovný výdech (je objem vzduchu vydechnutý s největším úsilím a největší rychlostí po maximálním vdechu a výdechu za 1, 2 a 3 sekundy) FEV 1 :. FEV 2 :.. FEV 3 :... - procento vitální kapacity za 1 s (relativní sekundová kapacita), tj. poměr FEV 1 : VC:. Úkol č. 3 Vypracujte kontrolní úkoly za kapitolou č. 3 ve skriptech: Hruška, M.: Fyziologie ţivočichů a člověka I. a II. viz internet: http://www.biologie-psjg-hk-uhk.webnode.cz Úkol č. 4 Prohlédněte si ukázku fyziologických pojmů v závěru tohoto návodu a stručně je vysvětlete 6
- hydrolymfa a hemolymfa - tkáňový mok a lymfa - malý plicní a velký tělní oběh - systola a diastola - klidová tepová frekvence - srdeční cyklus - klidový tepový objem - EKG - srdeční automacie - převodní systém srdeční - srdeční cyklus - Einthovenův trojúhelník - elektrická osa srdeční - srdce myogenní a neurogenní - tepna, žíla, kapilára - endotel - anastomóza - tlak systolický a diastolický - vasomotorické centrum - krevní plazma, krevní elementy - anemie - diapedéza - malý plicní a velký tělní oběh - hematopoeza - faktory krevní srážlivosti - hemostatická zátka - skupinové antigeny, krevní skupiny - hlavní histokompatibilní systém - komplex HLA - lymfatický systém, mízní cévy - slezina - transcelulární tekutiny 7