Měření krevního tlaku a pulsu

BIOLOGIE Měření krevního tlaku a pulsu Pohyb je významným faktorem, který zásadně ovlivňuje celkový stav organismu. Krevní tlak je pro každého jednotlivce důležitý, pomáhá rozvádět okysličenou krev krevním řečištěm a tím udržovat organismus ve zdraví. Každý člověk by si měl své zdraví chránit, onemocněním předcházet a žít zdraví prospěšným životním stylem. Gymnázium Frýdlant, Mládeže 884, příspěvková organizace autor: Mgr. Renáta Flecknová

BIOLOGIE Obsah Obsah... 2 Úvod... 3 Cíle... 3 Teoretická příprava (teoretický úvod)... 4 Puls (tep)... 4 Krevní tlak (TK)... 5 Princip měření... 6 Hodnoty krevního tlaku... 7 Základní možnosti hodnot krevního tlaku... 7 Brouhův step-up test... 8 Senzor krevního tlaku (PS-2207)... 9 Motivace studentů... 10 Doporučený postup řešení... 10 Příprava úlohy... 10 Materiály pro studenty... 10 Záznam dat... 11 Analýza dat... 11 Syntéza a závěr... 11 Hodnocení... 11 Internetové odkazy a další rozšiřující informační zdroje... 11 Pracovní návod č. 1... 12 Zadání úlohy... 12 Pomůcky... 12 Bezpečnost práce... 12 Teoretický úvod... 12 Příprava úlohy (praktická příprava)... 13 Postup práce... 13 Pracovní návod č. 2... 18 Zadání úlohy... 18 Pomůcky... 18 Bezpečnost práce... 18 Teoretický úvod... 18 Příprava úlohy (praktická příprava)... 19 Postup práce... 19 Protokol 2. (řešená učitelská varianta)... 20 Úkoly... 20 Pomůcky... 20 Princip... 20 Nákres... 20 Postup... 21 Tabulka... 21 Graf a jeho popis... 21 Výpočet... 22 Závěr... 22 Protokol 2. (žákovská varianta)... 23 Úkoly... 23 Pomůcky... 23 Princip... 23 Nákres... 24 Postup... 24 Tabulka... 24 Graf a jeho popis... 24 Závěr... 25 Protokol 1. (řešená učitelská varianta)... 14 Úkoly... 14 Pomůcky... 14 Princip... 14 Nákres... 15 Postup... 15 Tabulka... 15 Závěr... 15 Protokol 1. (žákovská varianta)... 16 Úkoly... 16 Pomůcky... 16 Princip... 16 Nákres... 17 Postup... 17 Tabulka... 17 Závěr... 17

3 Zařazení do výuky Experiment je vhodné zařadit v rámci učiva o projevech činnosti srdce, řízení organismu, srdeční převodní systém, civilizační nemoci, výpočet vhodné zátěže při sportování V matematice oblast aplikace (statistika) zpracování dat Vyučovací předměty: biologie, matematika, tělesná výchova Průřezová témata: Environmentální výchova Problematika vztahů organismů a prostředí Osobnostní a sociální výchova Poznávání a rozvoj vlastní osobnosti, seberegulace, spolupráce a soutěž Tip Krevní tlak je mezi lidmi známá lékařská veličina. Měření krevního tlaku a pulsu patří k základním vyšetřovacím metodám při preventivních prohlídkách u lékaře. Časová náročnost Příprava experimentu příprava techniky (5 minut), instruktáž studentů (5 minut) Vlastní pokusy (1 x 15 minut, 2 x 10 minut) 2 vyučovací hodiny (2 x 45 minut) Čas včetně přípravy, úvodní diskuze a vyhodnocení výsledků skupin se závěrečnou diskuzí. Bezpečnost práce Zásady správného měření krevního tlaku pomocí senzoru Měření se provádí po 5minutách klidu. Je nutno odstranit všechny prvky, které končetinu stahují, jako např. oděvy nebo šperky. První měření krevního tlaku se provádí nejdříve na obou končetinách, dále se pokračuje na té, kde byl naměřen vyšší tlak. Manžetu je třeba mít vždy na stejném místě v úrovni srdce. Měří se vždy 3x s odstupem 5 minut a hodnotí se jen průměr těchto měření. Pokud jsou náhodně naměřeny výrazně vyšší nebo výrazně nižší hodnotu, měření je třeba opakovat. Zásadní chybou je měření krevního tlaku ve vypjatých situacích, při stresu, po kouření, po vypití černé kávy a alkoholu a po požití léků na hypertenzi. V přítomnosti poruch srdečního rytmu nemusí přístroj měřit správné hodnoty. Jednotlivé naměřené hodnoty na tzv. tonometrech pro použití v domácnostech nebo ve školách jsou vždy s určitou odchylkou od měření, které provádí zdravotník. Nelze je proto vydávat za absolutně přesný výsledek. Úvod Pohyb je významným faktorem, který zásadně ovlivňuje celkový stav organismu. Krevní tlak je pro každého jednotlivce důležitý, pomáhá rozvádět okysličenou krev krevním řečištěm a tím udržovat organismus ve zdraví. Každý člověk by si měl své zdraví chránit, onemocněním předcházet a žít zdraví prospěšným životním stylem. Průměrný srdeční puls má hodnotu kolem 75 úderů za minutu u mužů a okolo 82 u žen, může být ale i nižší a nemusí to být známkou onemocnění. Nižší hodnota pulsu se obvykle vyskytuje u atletů, kteří mají silná srdce schopná přečerpat větší množství krve hodnota se pak může pohybovat kolem 40 úderů za minutu. Typ experimentu: žákovský Cíle Studenti by měli zvládnout: použít odpovídající instrumentální vybavení (senzor měření TK a pulsu) ke stanovení hodnot krevního tlaku stanovit svoji klidovou tepovou frekvenci porovnat naměřené hodnoty s tabulkovými hodnotami krevního tlaku a pulsu provést měření tepové frekvence pomocí prstů provést výpočty maximálních a optimálních hodnot tepu při sportovní zátěži Klíčové kompetence: kompetence k řešení problémů student vytváří hypotézy, navrhuje postupné kroky, zvažuje využití různých postupů při řešení problému nebo ověřování hypotézy kompetence k učení kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi kompetence sociální a personální student aktivně spolupracuje při stanovování a dosahování společných cílů biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele

4 Slovníček pojmů TEPOVÁ FREKVENCE PROJEVY SRDEČNÍ ČINNOSTI SYSTOLA/DIASTOLA HYPERTENZE HYPOTENZE VÝPOČET TRÉNINKOVÉHO ZATÍŽENÍ BROUHUV STEP-UP TEST Viz pracovní list (učitel). Přehled pomůcek počítač s USB portem PASPORT USB Link (Interface) nebo Xplorer GLX senzor TK (PS-2207) software DataStudio židle hodinky pracovní návod pracovní list Teoretická příprava (teoretický úvod) Puls (tep) Průměrný srdeční puls má hodnotu kolem 75úderů za minutu u mužů a okolo 80 u žen, může být ale i nižší a nemusí to být známkou onemocnění. Nižší hodnota pulsu se obvykle vyskytuje u atletů, kteří mají silná srdce schopná přečerpat větší množství krve hodnota se pak může pohybovat kolem 40úderů za minutu. U lidí, kteří trpí závratěmi nebo ztrátami vědomí, může nízký puls signalizovat srdeční blok. Jedná se o stav, kdy dochází k zablokování elektrického impulsu, bez jehož pomoci nemůže srdce bít. Při zpomalení srdeční frekvence, kdy klesne srdeční puls pod 60 úderů za minutu, mluvíme o tzv. bradykardii. Naopak při zrychlení srdeční frekvence (srdeční puls nad 95 úderů za minutu) mluvíme o tzv. tachykardii. Tepová frekvence udává počet tepů srdce za minutu. Tepovou frekvenci využívají hlavně sportovci. Rozeznáváme: 1. Klidová tepová frekvence (KTF) 2. Aktuální tepová frekvence (ATF) 3. Maximální tepová frekvence (maxtf) Pro člověka, který nikdy nesportoval nebo se ke sportu vrací například po 10leté přestávce, může být přehnaná snaha o získání fyzické zdatnosti rovněž nebezpečná. Tělo, které není zvyklé na pravidelný pohyb, může být snadno šokováno náhlým tréninkem a začne se bránit, což se v lepším případě projeví zvýšenou únavou, svalovými horečkami, záněty šlach apod. Z tohoto důvodu je třeba svůj trénink kontrolovat, hodnotit a co nejpřesněji dávkovat. Profesionální sportovci to vědí a také tak činí. Sportující veřejnost se však domnívá, že při jejich aktivitách je tento profesionální přístup zbytečný a všeobecně platí špatná zásada - čím více, tím lépe. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Výpočet optimální tepové frekvence Karvonenova formule Tato metoda výpočtu cílových tréninkových zón při zátěži je označována jako jedna z nejúčinnějších. Pro většinu amatérských sportovců je tato metoda dostačující, nicméně chcete-li získat přesný údaj, je nutné absolvovat speciální laboratorní vyšetření. Jak postupovat při Karvonenově metodě? Zjistěte si klidovou tepovou frekvenci (KTF) po probuzení, před tím, než vstanete z postele, si změřte tep, nejlépe na zapěstí, popřípadě na krční tepně. Měřte počet tepů během šedesáti sekund. Abyste vyrovnali náhodné výkyvy tepové frekvence, proveďte měření tři dny po sobě a spočítejte průměr. Výpočet maximální tepové frekvence Pro muže: 214 - (věk x 0,8) Pro ženy: 209 - (věk x 0,7) Pásma tréninkového zatížení Podle tepové frekvence zjistíme, v jakém pásmu zatížení se pohybujeme. Hodnoty jsou individuální a závisí na stupni naší trénovanosti. Běží-li například dva rekreační běžci stejným tempem, pro jednoho je výkon středním (klidným) zatížením, druhý méně trénovaný se už může dostávat do pásma vysokého zatížení. Podle procenta z naší maximální tepové frekvence zjistíme, v jakém pásmu zatížení se pohybujeme.

5 Stupně intenzity sportovního zatížení: Nízký stupeň zatížení...50% - 60% (z maxtf) Střední stupeň zatížení 60% - 70% Vysoký stupeň zatížení...75% - 85% Nyní známe všechny potřebné údaje a můžeme je vložit do Karvonenovy formule: (maxtf KTF) x intenzita % + KTF = tréninkové pásmo Příklad výpočtu: Marii je 33 let, její klidová tep. frekvence (KTF) je 75 tepů za minutu, je začátečnice a její intenzita cvičení bude nízká 50%. Jaká bude doporučená tepová frekvence pro toto cvičení? 209 33(věk) = 176 (maxtf) (176 75) x 0,50 + 75 = 126 (tepů za minutu) Při cvičení nízké intenzity (50%) by měla mít Marie tep nejméně 126 tepů za minutu. Jaká je její hraniční tepová frekvence při nízké intenzitě (60%)? (176 75) x 0,60 + 75 = 136 tepů za minutu Rozpětí tepové frekvence při nízké intenzitě je pro Marii 126 až 136 tepů za minutu. Podle stejného postupu si můžete vypočítat jaká je vaše optimální tepová frekvence při jednotlivých stupních zatížení. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Krevní tlak (TK) Krevní tlak je tlak, kterým působí krev na stěnu cévy, kterou protéká. Je vytvářen působením srdce jako krevní pumpy a souvisí se stavbou a funkcemi krevního oběhu. Tento tlak je různý v různých částech krevního řečiště. Běžně se tlakem krve míní arteriální (tepenný) krevní tlak, tedy tlak krve ve velkých tepnách. Tlak se zvláště ve velkých cévách mění také v závislosti na čase - nejvyšších hodnot dosahuje ve vypuzovací fázi srdeční akce (systolický tlak), nejnižších ve fázi plnění srdečních komor (diastolický tlak). Krevní tlak se zapisuje jako dvě čísla, oddělená lomítkem. První hodnota je systolický tlak, druhá diastolický. Je vyjadřován v Torrech (milimetrech rtuťového sloupce). Obr. 1: Systola a diastola Zdroj: http://www.medonet.cz/l.php?id=109

6 Princip měření Během srdečního cyklu tedy jednoho stahu a následného uvolnění srdečního svalu je nejvyššího tlaku krve dosaženo při systole, tj. při stahu srdečního svalu, kdy je krev vypuzena ze srdce do tepen celého těla. Tento tlak se nazývá systolický tlak. Naopak při uvolnění srdečního svalu zvaného diastola, tedy ve chvíli, kdy se srdce plní krví přitékající ze žil, je tlak krve na stěny tepen nejnižší a nazývá se diastolický tlak. Běžné měření krevního tlaku se provádí za pomoci rtuťového tonometru a fonendoskopu. Manžeta tonometru se upevní nejčastěji na paži nad loktem a naplní se vzduchem, jehož tlak ukazuje stupnice tonometru. Tím dojde k zaškrcení pažní tepny. Vzduch z manžety se pomalu upouští a ve chvíli, kdy se tlak vzduchu vyrovná systolickému tlaku krve v pažní tepně, začne do končetiny opět proudit krev. Zvukové fenomény tvořené proudící krví je možné registrovat fonendoskopem přiloženým v loketní jamce nad průběhem pažní tepny. Jedná se o turbulentní (vířivé proudění) krve. Systolický tlak krve se odečte ve chvíli prvního zaslechnutého zvukového fenoménu (rytmické klapání frekvencí odpovídající srdeční akci) na stupnici tonometru. Diastolický tlak krve se za dalšího snižování tlaku v manžetě odečítá ve chvíli vymizení zvukových fenoménů. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Obr. 2: Měření krevního tlaku pomocí fonendoskopu Zdroj: http://82.114.195.35:90/vyuka/ka%c4%8d%c3%adrkov%c3%a1%20 Jarmila/3.ro%C4%8Dn%C3%ADk/05%20c%C3%A9vn%C3%AD%20soustava/ m%c4%9b%c5%99en%c3%ad%20krevn%c3%adho%20tlaku.jpg Správnou hodnotu krevního tlaku (TK) nelze posoudit jen na základě jediného měření, např. při návštěvě u praktického lékaře. Krevní tlak u člověka poměrně významně kolísá v průběhu jednoho dne, jednak v krátkodobém intervalu, v řádu minut, a jednak kolísání má i tzv. cirkadialní periodu, kolísání v průběhu celého dne dle biorytmů. Okamžitou hodnotu TK - ovlivňuje řada faktorů (tělesná aktivita, emociální stav, např. nervozita pacienta v ordinaci, denní i roční doba, věk, dietní návyky...). Při měření by měl být vyšetřovaný v klidu fyzickém i duševním. Už samotné měření tlaku krevní tlak zvyšuje (tzv. efekt bílého pláště). Obr. 3: Kolísání TK během dne Zdroj: http://www.aureamedica. ic.cz/v_mer_tlaku.html

7 Hodnoty krevního tlaku Tab. č. 1: Hodnoty krevního tlaku Zdroj: http://www.medonet.cz/l.php?id=109 Základní možnosti hodnot krevního tlaku Vysoký krevní tlak (arteriální hypertenze) nastává tehdy, pokud systolický arteriální tlak opakovaně dosahuje hodnot nad 140/90 mm Hg. Člověk trpící hypertenzí má časté bolesti hlavy na čele a v týlní oblasti, potí se v obličeji, je unavený, buší mu srdce, někdy se dostaví i krátká arytmie. Nezřídka se u něj střídají nálady a je podrážděný. Končetiny jsou teplé, až horké. Může mít závratě a potíže s dýcháním. Neléčená hypertenze často končí infarktem, nebo mozkovou mrtvicí. Lékař diagnostikuje, zda jde o hypertenzi primární či sekundární, a podle toho stanoví potřebnou léčbu. U primární hypertenze, se včasnou úpravou životního stylu a léčbou, dá předejít vážným zdravotním onemocněním srdce, ledvin a mozku. Při sekundární hypertenzi, se léčba směřuje na onemocnění, které vyvolalo v organismu zvýšený tlak krve. K hypertenzi mohou být geneticky dané předpoklady, většinou jde však o kombinaci několika příčin, které se podílí na vzniku vysokého tlaku. Jde o civilizační chorobu a často je způsobena přílišným tlakem vnějších vlivů, neřešenými problémy, nakupenou agresí a dlouhodobým stresem. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Obr. č. 4: Poškození stěny tepny Zdroj: http://www.medonet.cz/l.php?id=109

8 Nízký krevní tlak (arteriální hypotenze) nastává tehdy, pokud jsou hodnoty systolického tlaku krve dlouhodobě pod 100/65 mm Hg. Nízký krevní tlak má za následek snížení prokrvení tkání a orgánů lidského těla. Průvodním jevem nízkého tlaku jsou závratě, pocení, pocit chladu. Projevuje se častou únavou, pocity vyčerpání, točením a bolestí hlavy. Vnějším projevem je bledost, kruhy pod očima, studené končetiny, známky únavy či apatie. Společenskou komplikací může být i snížená práceschopnost a pomalost reakcí. Nižším krevním tlakem trpí víc mladí lidé, zvláště subtilní postavy. Statisticky je zaznamenán výskyt hypotenze častěji u žen. Nicméně je třeba dodat, že na velikost krevního tlaku působí mnoho vlivů: věk, aktuální mentální a fyzické rozpoložení, okolní teplota a jiné. Například u starších lidí je vysoký systolický a nízký diastolický tlak normální z důvodu opotřebení a menší pružnosti krevního řečiště. Obecně je nebezpečnější vysoký spodní tlak, protože se jedná o nejnižší tlak v krevním řečišti, tedy tlak, který jej namáhá neustále. Kolísavý krevní tlak se považuje za ještě horší, než je vysoký tlak. Cévy jsou vystaveny silným změnám a nárazům. Mohou se tak snadněji z cévní stěny odloučit krevní sraženiny a způsobit trombózu nebo embolii. Je to velmi nebezpečné, proto by měl člověk trpící kolísavým krevním tlakem pravidelně navštěvovat odborné lékaře a dbát všech jejich rad, užívat léky a dodržovat správný životní styl. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Brouhův step-up test Při této zkoušce sledujeme změny tepové frekvence po výstupu na stupeň určité výšky (u nás židle) a hodnotíme dynamiku změn návratu tepové frekvence do hodnot KTF. Základním principem je, že zdatnější člověk má při stejné zátěži nižší tepovou frekvenci než méně zdatný jedinec. Po zátěži se tyto hodnoty rychleji vracejí do KTF. Pomocí tohoto testu můžeme vypočítat index zdatnosti. Nevýhodou výpočtu je, že potřebuje hodnoty v 30sekundových intervalech. Hodnoty TF naměřené v těchto intervalech po zátěži: 1,0-1,5 min., 2,0-2,5 min. a 3,0-3,5 sečtěte a vypočítejte index zdatnosti podle vzorce: (doba vystupování v sekundách). 100 Body = ------------------------------------------------------------------------- (součet všech tří 30 sekundových hodnot tepů). 2 Výsledky: 80 a méně bodů slabá tělesná kondice 81 100 bodů nízký průměr 101 120 bodů vysoký průměr 121 140 bodů zdatný jedinec 141 a více bodů vysoce zdatný

9 Tipy Nevýhodou senzoru měření krevního tlaku je, že se musí před laboratorní prací kalibrovat. Kalibrace se musí pravidelně opakovat, jinak dochází k výraznému zkreslení výsledků! Při měření tepové frekvence senzorem krevního tlaku vycházejí většinou vyšší hodnoty pulsu. Domnívám se, že dochází k podobné situaci jako u tzv. efektu bílého pláště. Toto se týká studentů, kteří si měří krevní tlak poprvé v životě a proto jsou nervózní. Doporučte studentům při manuálním měření tepové frekvence, aby si zapsali výsledek měření a pak teprve vynásobili. Tímto způsobem předejte chybným výsledkům z důvodu numerické chyby při násobení. Při práci s více studenty se osvědčilo, když učitel nahlas počítá cviky při zátěži a studenti cvičí ve stejném rytmu. Výsledky jejich výkonnosti se pak lépe srovnávají. Praktické provedení Měření tepové frekvence jediná objektivní metoda, kterou lze použít při každodenní pohybové aktivitě existují dva způsoby měření (manuální a elektronický) Manuální měření tepové frekvence je naprosto známá, po desetiletí užívaná metoda, ke které není potřeba žádných přístrojů. Její nevýhodou je, že měření je možno provádět pouze v klidu, respektive je potřeba při měření přerušit pohybovou aktivitu. Nejznámějším místem měření je vřetenní tepna těsně nad zápěstím, v prohlubni na palcové straně pravé ruky. Na toto místo přiložíme dva prsty pravé ruky, až ucítíme srdeční tep. Tepová frekvence se měří zpravidla po dobu 10sekund a vynásobí se šesti. Výsledek nám oznámí počet srdečních tepů po dobu jedné minuty. Lze měřit také po dobu 15vteřin a poté vynásobit čtyřmi. Delší doba se nedoporučuje z důvodu chyby, kterou způsobuje postupné zpomalování tepu (zklidnění) po zátěži. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Bezpečnost práce Na židli studenti nesmí vyskakovat, ani z ní seskakovat! Hrozí nebezpečí úrazu! Některým studentům se může při zátěžovém cvičení udělat nevolno nebo točit hlava. Musí ihned přerušit experiment! Obr. č. 5: Bod na vřetenní tepně Zdroj: http://www.cvicime.cz/cviceni-praha/plan/aerobne/mereni.html Obr. č. 6: Nejčastější forma měření tepové frekvence Zdroj: http: ://www.kardiochirurgie.cz/novinky/jak-vam-tluce-srdce-528 Senzor krevního tlaku (PS-2207) Senzor pro měření systolického a diastolického krevního tlaku a tep srdce. Součástí balení je standardní manžeta (PS-2532) a pumpička s ventilkem. Technické specifikace: Měří systolický a diastolický tlak krve v mmhg Sleduje tepovou frekvenci v BPM

10 Motivace studentů Při každé správné preventivní prohlídce lékař nebo sestřička člověku měří tlak. Omotá horní končetinu mažetou, nafoukne ji, přiloží na loketní jamku fonendoskop a po chvíli meření a sledování sloupce rtuti na tonometru vyřkne dvě čísla. Co tato čísla vypovídají o našem zdravotním stavu a proč je dobré dbát na jejich hodnotu? Na tyto otázky najdete odpovědi v laboratorní práci. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Obr. č. 7: Měření krevního tlaku studenta septimy Zdroj: Foto R. Flecknová Doporučený postup řešení 1. Před samotným měřením studenti obdrží pracovní návod k domácímu studiu a také pracovní listy. 2. Zvážíme, zda budeme měřit jen s Xplorerem a nebo budeme výsledky zpracovávat v DataStudiu nebo Sparkvue. 3. Připravíme Xplorer (případně PC) a senzor k měření. Příprava úlohy Před měřením zadáme studentům k vypracování přípravnou část z pracovního listu. Zjistíme domácí přípravu studentů, zda si vyplnili slovníček pojmů a zda rozumí podstatě dané úlohy. Před měřením si připravíme všechny potřebné pomůcky k měření a rozdělíme studenty do pracovních skupin. Senzor krevního tlaku (PS-2207) Senzor pro měření systolického a diastolického krevního tlaku a tep srdce. Součástí balení je standardní manžeta (PS-2532) a pumpička s ventilkem. Technické specifikace: měří systolický a diastolický tlak krve v mmhg sleduje tepovou frekvenci v BPM nutná kalibrace Materiály pro studenty Pracovní návod k nastudování laboratorního cvičení, zejména teorie. Pracovní list - nastavení Xploreru, zaznamenání zjištěných dat, analýza a pochopení naměřených veličin. Porovnání s teorií. Vyslovení závěrů.

11 Záznam dat Data lze zaznamenat Xplorerem a naměřené veličiny zpracovat přímo v Xploreru. Tato volba je méně náročná na technické vybavení. Uložená naměřená data mohou studenti zpracovat také v DataStudiu nebo Sparkvue, ve kterém může učitel přímo připravit pro studenty pracovní list. použít odpovídající instrumentální vybavení (senzor měření TK a pulsu) ke stanovení hodnot krevního tlaku provést měření tepové frekvence pomocí prstů Analýza dat stanovit svoji klidovou tepovou frekvenci porovnat naměřené hodnoty s tabulkovými hodnotami krevního tlaku a pulsu provést výpočty maximálních a optimálních hodnot tepu Brouhův step-up test zdatnosti Syntéza a závěr Studenti shrnou své poznatky o tom, co dělali a k jakým závěrům dospěli a své výsledky porovnají s teorií. Pokud by se výrazně lišili od teorie, pokusí se zdůvodnit, co by mohlo být příčinou. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Materiály pro učitele Hodnocení Zda studenti zvládli: stanovit svoji klidovou tepovou frekvenci porovnat naměřené hodnoty s tabulkovými hodnotami krevního tlaku a pulsu provést měření tepové frekvence pomocí prstů provést výpočty maximálních a optimálních hodnot tepu při tréninkovém zatížení Internetové odkazy a další rozšiřující informační zdroje http://cs.wikiversity.org/wiki/m%c4%9b%c5%99en%c3%ad_krevn%c3%adho_tlaku http://cs.wikipedia.org/wiki/krevn%c3%ad_tlak http://cs.wikipedia.org/wiki/puls_(tep) http://www.pasco.cz/index.php?option=com_content&task=view&id=65&itemid=53 http://www.pasco.cz/index.php?option=com_content&task=view&id=218 http://www.medonet.cz/l.php?id=109 http://www.cyklistikakrnov.com/clanky/clanky/proc-merit-tepovoufrekvenci.htm http://www.sportvital.cz/sport/trenink/tepova-frekvence-barometrspravneho-treninku/ http://www.nirvana-sport.cz/poradna/mereni-tepove-frekvence.php Stloukal M., Beneš J.: Biologie pro III. ročník gymnázia. SPN, Praha, 1986, 2.vydání. ISBN 80-04-24972-8 Machová J.: Cvičení z biologie pro III. ročník gymnázia (nepovinný předmět). SPN, Praha, 1984, 1. vydání.

BIOLOGIE Měření krevního tlaku a pulsu Pracovní návod č. 1 Zadání úlohy Proveďte měření krevního tlaku a tepové frekvence v klidu. Pomůcky Xplorer GLX senzor krevního tlaku (PS-2207) software Sparkvue nebo DataStudio Bezpečnost práce Zásady správného měření krevního tlaku pomocí senzoru Měření se provádí po 5 minutách klidu. Je nutno odstranit všechny prvky, které končetinu stahují, jako např. oděvy nebo šperky. První měření krevního tlaku se provádí nejdříve na obou končetinách, dále se pokračuje na té, kde byl naměřen vyšší tlak. Manžetu je třeba mít vždy na stejném místě v úrovni srdce. Měří se vždy 3x s odstupem 5 minut a hodnotí se jen průměr těchto měření. Pokud jsou náhodně naměřeny výrazně vyšší nebo výrazně nižší hodnoty, měření je třeba opakovat. Zásadní chybou je měření krevního tlaku ve vypjatých situacích, při stressu, po kouření, po vypití černé kávy a alkoholu a po požití léků na hypertenzi. V přítomnosti poruch srdečního rytmu nemusí přístroj měřit správné hodnoty. Jednotlivé naměřené hodnoty na tzv. tonometrech pro použití v domácnostech nebo ve školách jsou vždy s určitou odchylkou od měření, které provádí zdravotník. Nelze proto je vydávat za absolutně přesný výsledek. Teoretický úvod Krevní tlak je tlak, kterým působí krev na stěnu cévy, kterou protéká. Je vytvářen působením srdce jako krevní pumpy a souvisí se stavbou a funkcemi krevního oběhu. Rozlišujeme: a) vysoký krevní tlak (hypertenze) b) nízký krevní tlak (hypotenze) c) kolísavý krevní tlak

13 Nejvyšších hodnot dosahuje ve vypuzovací fázi srdeční akce (systolický tlak), nejnižších ve fázi plnění srdečních komor (diastolický tlak). Krevní tlak se zapisuje jako dvě čísla, oddělená lomítkem. První hodnota je systolický tlak, druhá diastolický. Je vyjadřován v Torrech (milimetrech rtuťového sloupce). Tepová frekvence udává počet tepů srdce za minutu. Příprava úlohy (praktická příprava) Před příchodem do laboratoře se seznamte s teorií a vyplňte teoretickou část pracovního listu. Postup práce Nastavení HW a SW a) měření jen s Xplorerem Založte nový soubor např.: Záznam TK - Zapněte Xplorer a vyberte si položku Data Files - Zmáčkněte F4 (Files) a zvolte New Files - Zmáčkněte F4 (Files)a zvolte Save as a pojmenujte soubor (v našem případě Záznam TK) - Zmáčkněte F2 Save a zmáčkněte domeček Připojte senzor krevního tlaku (TK) - Po připojení senzoru TK k Xploreru vyberte v hlavní nabídce položku Senzors. Obr. č. 8: Měření krevního tlaku a tepu pomocí senzoru pasco Zdroj: Foto R. Flecknová - V přehledu senzorů se objeví TK (Visible), u ostatních zkontrolujte nefunkčnost (Not visible). Tento způsob umožní lepší přehlednost při měření. - Zmáčkněte domeček - Většinou jakmile počítač rozpozná nové zařízení, spustí se automaticky okno. - Doporučuji Four. Zobrazuje tlak (Pressure), tep (Pulse Rate), systolický (Systolic BP) a diastolický tlak (Diastolic BP). biologie Měření krevního tlaku a pulsu Pracovní návod č. 1 Příprava měření Překontrolovat zda nikde neškrtí oděv a je správně umístěna manžeta. Vlastní měření (záznam dat) a) Měření se provádí na levé pažní tepně. b) Přiložte nafukovací manžetu na pažní tepnu, obtočte kolem paže. c) Zapněte Xplorer GLX. Přístroj automaticky vyhledá zobrazení. Doporučuji Four. Zobrazuje tlak (Pressure), tep (Pulse Rate), systolický (Systolic BP) a diastolický tlak (Diastolic BP). d) Zmáčkněte tlačítko START. Natlakujte na 16O mm Hg. e) Proveďte zadané měření a zmáčkněte tlačítko STOP. f) Měření opakujte ještě dvakrát! Hodnoty měření zprůměrujte a zaznamenejte! Analýza naměřených dat Určení druhu krevního tlaku.

BIOLOGIE Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 1. (řešená učitelská varianta) pracoval(a): spolupracovali(y): datum: třída: Úkoly: 1. Proveďte měření krevního tlaku v klidu. 2. Proveďte měření krevního pulsu v klidu. Pomůcky: Xplorer GLX Senzor krevního tlaku (PS-2207) software DataStudio Princip a) vyjmenujte projevy srdeční činnosti Projevy srdeční činnosti: 1) krevní tlak; 2) tepová frekvence; 3) srdeční ozvy; 4) EKG b) vysvětlete, jak vzniká puls Puls vzniká srdečními stahy při smrštění levé komory, přičemž dochází k vehnání krve do aorty. Můžeme ho měřit na všech tepnách, kde se nacházejí tlakové body. Krevní tlak je tlak, který je vyvíjen na stěny cév při transportu krve oběhovým systémem. Jeho rychlost je měřena speciálním přístrojem, tzv. tlakoměrem. Hodnota se měří v mm rtuťového sloupce na tlakoměru (torrech). Jde o tlak krve ve velkých tepnách, arteriích, od toho je odvozen i méně známý název arteriální tlak krve. c) napište, které krajní typy hodnoty TK rozlišujeme Hypotenze (tzv. nízký krevní tlak), nastává tehdy, pokud jsou hodnoty systolického tlaku krve dlouhodobě pod 100/65 mm Hg. Nízký krevní tlak má za následek snížení prokrvení tkání a orgánů lidského těla. Průvodním jevem nízkého tlaku jsou závratě, pocení, pocit chladu. Hypertenze (tzv. vysoký krevní tlak), nastává tehdy, pokud systolický arteriální tlak opakovaně dosahuje hodnot nad 140/90 mm Hg. Při dlouhodobém vysokém tlaku jsou ohroženy cévy, srdce a další orgány a tento stav je třeba léčit. Nebezpečí infarktu nebo cévní mozkové příhody. d) vysvětlete termíny systola a diastola systola smrštění srdce, diastola relaxace srdce

15 Nákres Postup 1. Studenti pracují ve dvojici. Měření se provádí na levé pažní tepně. 2. Přiložte nafukovací manžetu na pažní tepnu, obtočte kolem paže. 3. Zapněte Xplorer GLX. Přístroj automaticky vyhledá zobrazení. Doporučuji Four. Zobrazuje tlak (Pressure), tep (Pulse Rate), systolický (Systolic BP) a diastolický tlak (Diastolic BP). 4. Odstartujte měření. Natlakujte na 16O mm Hg. 5. Proveďte zadané měření. Měření opakujte ještě dvakrát! Hodnoty měření zprůměrujte a zaznamenejte! Tabulka senzor měření krevního tlaku biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 1. (řešená učitelská varianta) Měření TK 1. měření 2. měření 3. měření Průměr Andrea 89/69 105/70 101/69 98/69 Miroslav 115/73 119/71 117/71 117/72 Měření pulsu 1. měření 2. měření 3. měření Průměr Andrea 88 86 83 86 Miroslav 66 60 64 63 Závěr Měřili jsme hodnoty krevního tlaku za pomoci senzorů pasco. Výsledky měření jsme zaznamenali v tabulkách. Z výsledků vyplývá, že Andrea má nízký krevní tlak a vyšší klidovou tepovou frekvenci. Ve srovnání s teoretickými tabulkami, její výsledek odpovídá. Dívky v tomto věku mají spíše nízký tlak a proto hodnoty pulsu musí být vyšší, aby se jim do tkání dostalo potřebné množství krve. Miroslav pravidelně rekreačně sportuje, má střední hodnoty krevního tlaku a proto i hodnota klidového tepu odpovídá průměru lidí v jeho věku.

BIOLOGIE Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 1. (žákovská varianta) pracoval(a): spolupracovali(y): datum: třída: Úkoly: 1. Proveďte měření krevního tlaku v klidu. 2. Proveďte měření krevního pulsu v klidu. Pomůcky: Xplorer GLX Senzor krevního tlaku (PS-2207) software DataStudio Princip a) vyjmenujte projevy srdeční činnosti b) vysvětlete, jak vzniká puls c) napište, které krajní typy hodnoty TK rozlišujeme d) vysvětlete termíny systola a diastola

17 Nákres senzor měření krevního tlaku Postup 1. Studenti pracují ve dvojici. Měření se provádí na levé pažní tepně. 2. Přiložte nafukovací manžetu na pažní tepnu, obtočte kolem paže. 3. Zapněte Xplorer GLX. Přístroj automaticky vyhledá zobrazení. Doporučuji Four. Zobrazuje tlak (Pressure), tep (Pulse Rate), systolický (Systolic BP) a diastolický tlak (Diastolic BP). 4. Odstartujte měření. Natlakujte na 16O mm Hg. 5. Proveďte zadané měření. Měření opakujte ještě dvakrát! Hodnoty měření zprůměrujte a zaznamenejte! biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 1. (žákovská varianta) Tabulka Hodnoty 1. měření 2. měření 3. měření Krevní tlak Tep (puls) Průměrná naměřená hodnota krevního tlaku: Klidová tepová frekvence: Závěr Porovnejte teorii s výsledky experimentu.

BIOLOGIE Měření tepové frekvence Pracovní návod č. 2 Zadání úlohy Proveďte měření tepové frekvence po zátěži (Brouhův step-up test). Pomůcky židle hodinky (časomíra) Bezpečnost práce Při anaerobním cvičení studenti na židli nesmí vyskakovat, ani z ní seskakovat! Některým studentům se může při zátěžovém cvičení udělat nevolno nebo točit hlava. Musí ihned přerušit experiment! V obou případech hrozí nebezpečí úrazu! Teoretický úvod Tepová frekvence udává počet tepů srdce za minutu. Rozeznáváme tyto druhy tepové frekvence: 1. klidová tepová frekvence (KTF) 2. aktuální tepová frekvence (ATF) 3. maximální tepová frekvence (maxtf) Výpočet maximální tepové frekvence (maxtf) Pro muže: 214 - (věk x 0,8) Pro ženy: 209 - (věk x 0,7) Stupně intenzity zatížení: Nízký stupeň zatížení...50% - 60% (z maxtf) Střední stupeň zatížení 60% - 70% Vysoký stupeň zatížení...75% - 85% Karvonenova formule: (maxtf KTF) x intenzita % + KTF = tréninkové pásmo tepů

19 Příprava úlohy (praktická příprava) Před příchodem do učebny biologie se seznamte s teorií a seznamte se s teoretickou částí pracovního listu. Postup práce Příprava měření Zajištění židle a dostatku místa pro cvičení každého studenta. Zjištění hodnoty klidové tepové frekvence. Měření provést alespoň 3x a nejnižší hodnota pak odpovídá klidové tepové frekvenci za minutu. Vlastní měření (záznam dat) A. Proveďte 15 dřepů (aerobní zátěž) Ihned po fyzickém výkonu proveďte měření tepové frekvence na vřetenní tepně a pak znovu opakujte měření každou minutu. Po návratu tepu na hodnotu klidové tepové frekvence výsledky zaznamenejte do připravené tabulky a grafu. B. Proveďte 50 výstupů na židli Brouhův step-up test (anaerobní zátěž) 1. Proveďte 50 výstupů na židli dle pokynů vyučujícího. Pokud se vám začne motat hlava, ihned měření přerušte a posaďte se! 2. Ihned po fyzickém výkonu proveďte měření a pak znovu opakujte měření každou minutu. 3. Po návratu tepu na hodnotu klidové tepové frekvence výsledky zaznamenejte do připravené tabulky a grafu. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Pracovní návod č. 2 Analýza naměřených dat Porovnání grafů z obou měření. Obě měření lze zaznamenat do jednoho grafu. Výpočet mezí tepů při nízké tréninkové zátěži z tzv. Karvonenovy formule.

BIOLOGIE Měření tepové frekvence Protokol 2. (řešená učitelská varianta) pracoval(a): spolupracovali(y): datum: třída: Úkoly: 1. Zjistěte hodnotu své klidové tepové frekvence. 2. Proveďte měření tepové frekvence po zátěži (Brouhův step-up test). 3. Vypočítejte krajní meze tepů při nízké tréninkové zátěži. Pomůcky: židle hodinky Princip a) vysvětlete termín tepová frekvence a) Tepová frekvence = počet tepů za minutu b) druhy tepové frekvence b) KTF = klidová tepová frekvence ATF = aktuální tepová frekvence maxtf = maximální tepová tepová frekvence (Pro muže: 214 - (věk x 0,8)Pro ženy: 209 - (věk x 0,7)) c) význam Karvonenovy formule c) Karvonenova formule (maxtf KTF) x intenzita % + KTF = tréninkové pásmo Používá se při stanovení optimálních tréninkových zátěží při sportu pomocí tepových frekvencí. Nákres měření tepu na vřetenní tepně

21 Stanovení tepové frekvence 1. Nejčastějším místem měření je vřetenní tepna těsně nad zápěstím, v prohlubni na palcové straně pravé ruky. Na toto místo přiložte dva prsty pravé ruky, až ucítíte srdeční tep. 2. Měřte po dobu 15sekund, a poté se výsledek vynásobte čtyřmi. Výsledek je počet srdečních tepů po dobu jedné minuty. Klidová tepová frekvence Měření proveďte alespoň 3x nejnižší hodnota pak odpovídá klidové tepové frekvenci za minutu. Postup A. Proveďte 15 dřepů (aerobní zátěž) 1. Ihned po fyzickém výkonu proveďte měření a pak znovu opakujte měření každou minutu. 2. Výsledky zaznamenejte do tabulky a grafu. B. Proveďte 50 výstupů na židli Brouhův step-up test (anaerobní zátěž) A. Prove te 1. Proveďte 15 d ep 50 výstupů (aerobní na zát ž) židli. Pokud se vám začne motat hlava, ihned měření přerušte a posaďte se! 1. 2. Ihned po fyzickém výkonu prove te proveďte m ení měření a pak a pak znovu znovu opakujte opakujte m ení měření každou každou minutu. minutu. 2. 3. Výsledky zaznamenejte do do tabulky tabulky a grafu. Ze židle neseskakujte ani na ni nevyskakujte! B. Prove te 50 výstup na židli Brouh v step-up test (anaerobní zát ž) 1. Prove te 50 výstup na židli. Pokud se vám za ne motat hlava, ihned m ení p erušte a posa te se! Tabulka 2. Ihned po fyzickém výkonu prove te m ení a pak znovu opakujte m ení každou minutu. 3. Výsledky zaznamenejte do tabulky grafu. Tabulka hodnot tepové frekvence po zátěži Ze židle neseskakujte ani na ni nevyskakujte! 0. minuta 1. minuta 2. minuta 3. minuta 4. minuta 5. minuta 6. minuta 15 dřepů 84 74 68 66 64 64 66 50 výstupů 106 92 76 66 64 66 64 Graf a jeho popis Graf hodnot tepové frekvence při aerobní a anaerobní zátěži biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 2. (řešená učitelská varianta)

22 Výpočet Klidová tepová frekvence (KTF): 64 Věk: 17 maxtf: 214 (17 x 0,8) = 200 Výpočet mezí při nízké tréninkové zátěži z tzv. Karvonenovy formule: (maxtf KTF) x intenzita% + KTF (200 64) x 0.5 + 64 = 132 (200 64) x 0,6 + 64 = 146 Meze tepů při nízké sportovní zátěži: 132 146 Závěr Měření potvrdila: nízkou klidovou tepovou frekvenci (64 tepů/minutu) po zátěži se tepová frekvence rychle vrátila na hodnotu KTF při anaerobní zátěži student (106 tepů/minutu) nedosáhl ani spodní hranice nízké tréninkové zátěže (byla vypočtena 132 tepů/minutu) Student má velmi dobrou fyzickou kondici. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 2. (řešená učitelská varianta)

BIOLOGIE Měření tepové frekvence Protokol 2. (žákovská varianta) pracoval(a): spolupracovali(y): datum: třída: Úkoly: 1. Zjistěte hodnotu své klidové tepové frekvence. 2. Proveďte měření tepové frekvence po zátěži (Brouhův step-up test). 3. Vypočítejte krajní meze tepů při nízké tréninkové zátěži. Pomůcky: židle hodinky Princip a) vysvětlete termín tepová frekvence b) druhy tepové frekvence c) význam Karvonenovy formule Karvonenova formule (maxtf KTF) x intenzita % + KTF = tréninkové pásmo

24 Nákres měření tepu na vřetenní tepně Stanovení tepové frekvence 1. Nejčastějším místem měření je vřetenní tepna těsně nad zápěstím, v prohlubni na palcové straně pravé ruky. Na toto místo přiložte dva prsty pravé ruky, až ucítíte srdeční tep. 2. Měřte po dobu 15sekund, a poté se výsledek vynásobte čtyřmi. Výsledek je počet srdečních tepů po dobu jedné minuty. Klidová tepová frekvence Měření proveďte alespoň 3x a nejnižší hodnota pak odpovídá klidové tepové frekvenci za minutu. Postup A. Proveďte 15 dřepů (aerobní zátěž) 1. Ihned po fyzickém výkonu proveďte měření a pak znovu opakujte měření každou minutu. 2. Výsledky zaznamenejte do tabulky a grafu. B. Proveďte 50 výstupů na židli Brouhův step-up test (anaerobní zátěž) 1. Proveďte 50 výstupů na židli. Pokud se vám začne motat hlava, ihned měření přerušte a posaďte se! 2. Ihned po fyzickém výkonu proveďte měření a pak znovu opakujte měření každou minutu. 3. Výsledky zaznamenejte do tabulky grafu. Ze židle neseskakujte ani na ni nevyskakujte! biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 2. (žákovská varianta) Tabulka Tabulka hodnot tepové frekvence po zátěži 15 dřepů 50 výstupů 0. minuta 1. minuta 2. minuta 3. minuta 4. minuta 5. minuta 6. minuta Graf a jeho popis Graf hodnot tepové frekvence při aerobní a anaerobní zátěži

25 Závěr Porovnejte teorii s výsledky experimentu. biologie Měření krevního tlaku a pulsu Protokol 2. (žákovská varianta)