Název: MĚŘENÍ KREVNÍHO TLAKU, TEPOVÉ FREKVENCE A EKG Autor: PaedDr. Ludmila Pipková Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět: biologie Mezipředmětové vztahy: fyzika Ročník: 5. (3. ročník vyššího gymnázia) Tematický celek: Fyziologie člověka Stručná anotace: Krevní tlak a EKG patří k základním parametrům, jež vypovídají o činnosti naší oběhové soustavy. 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.
POMŮCKY: Úkol č. 1 : Stopky, fonendoskop, měřič srdečního tepu, Vernier Úkol č. 2 : Přístroj na měření tlaku, fonendoskop, Vernier Úkol č. 3 : Čidlo na měření EKG, Vernier INSTRUKCE K BEZPEČNOSTI PRÁCE: E: Upozornění na dodržování pravidel bezpečnosti práce během laboratorního cvičení, zvláště při manipulaci s elektrickým proudem. 1. MĚŘENÍ TEPOVÉ FREKVENCE TEORIE: Frekvence srdeční činnosti je dána rytmicitou vzruchů vytvářených sinoatriálním uzlem v blízkosti horní duté žíly a je ovlivněna činností sympatiku a parasympatiku. Tímto způsobem je srdeční frekvence regulována s ohledem na potřeby organismu. Srdeční frekvence se mění v závislosti organismu na tělesné námaze (práce, sportovní výkon), psychických stavech (stres, strach, úlek, apod.). Také naše představy různých situací mohou tepovou frekvenci změnit (představa zkoušení). Srdeční frekvence je víceméně nepřímo úměrná tělesné váze (myš 600 t/min, morče 240t/min, slon40 t/min, člověk 60-70t/min ). Průměrná tepová frekvence člověka je také ovlivněna stupněm trénovanosti jedince a převahou sympatiku či parasympatiku. Trénovaní a vagotonici mají hodnoty nižší, pod 60 t/min (bradykardie), netrénovaní a sympatikotonici přes 80t/min (tachykardie). Tepová frekvence měřená v delším časovém intervalu vykazuje někdy velmi značná kolísání vyvolaná podněty z okolí neklid, představy, dýchání, hluk apod. Tepovou frekvenci proto raději měříme v kratších časových intervalech za 15, 10, 5 sekund. Násobením pak vypočteme vždy hodnotu minutovou. Vzhledem k možnosti kolísání takto měříme několik hodnot za sebou, abychom zjistili kolísání. Tepovou frekvenci můžeme stanovit dvojím způsobem: 1) určením počtu tepů v daném časovém intervalu 2) změřením časových intervalů mezi jednotlivými tepy Srdeční frekvenci je nejvhodnější počítat přímo na srdci a přiložením fonendoskopu zjišťovat srdeční ozvy. V našich podmínkách zvolíme metodu pohmatu na větších tepnách. V místě, kde tepny procházejí blízko kožního povrchu, vyhledáme a hmatáme průběh tepající arterie nejlépe třemi prsty, lehce
položenými napříč arterii. Palpujeme tep na tepně pažní na paži a v loketní jamce, na tepně vřetenní na zápěstí popř. na tepně spánkové na spáncích. Nejlepší způsob jak sledovat tepovou frekvenci je použití senzorů pro měření tepové frekvence. PRACOVNÍ POSTUP: Vyzkoušíme pohmat a poslech na výše uvedených místech. Po zvládnutí metodiky změříme palpačně tepovou frekvenci na tepně vřetenní souvisle vždy v minutových intervalech po dobu 3 minut a totéž provedeme pomocí měřiče tepové frekvence. Výsledky porovnáme. Poté měříme tepovou frekvenci ve 30 sekundových (2x), 15 sekundových ( 4x), 10 sekundových (6x) a 5 sekundových (12x) intervalech současně na jednom studentu na několika místech. Čas udáváme centrálně podle jedněch stopek. Zjištěné frekvence si studenti sami zaznamenávají do tabulky. Tabulka 30 x x x x 30 x x x x 15 x 15 x 15 x 15 x 10 10 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Nakonec pro srovnání ve dvojicích zjistíme stejným způsobem na jednom studentu tepovou frekvenci v 5 sekundových intervalech po dobu 3 minut, začátek musí být stejný. Pokusná osoba během první minuty udělá 3 dřepy, koncem druhé minuty zhluboka dýchá. ÚKOLY: 1) vytvořte graf vámi změřené tepové frekvence snímané v různých časových intervalech a přepočtěte ji na minutové hodnoty 2) vytvořte graf tepové frekvence snímané po různé formě zátěže 3) vysvětlete změny křivky
2. MĚŘENÍ KREVNÍHO TLAKU TEORIE: Krevní tlak je hnací silou krevního oběhu. Na jeho vzniku se účastní především srdce a odpor cév na periferii. Cévní stěna vykonává svou pružností určitý tlak na krev i mezi dvěma systolami. Tak vzniká relativně stálý tlak krve. Jeho velikost závisí na činnosti srdce (tepovém objemu), na odporu stěn tepen a na rozvětvení cév. Krevním tlakem rozumíme krevní tlak ve velkých tepnách, konkrétně měřeno na tepně pažní. Protože krevní tlak kolísá s každým tepem, měříme jeho nejvyšší hodnotu, krevní tlak systolický při stahu komor a jeho nejnižší hodnotu, krevní tlak diastolický (při stahu síní a ochabnutí komor) Rozdíl obou tlaků označujeme jako tlak pulzový. Tlak krve v tepnách k periferii cév klesá. Normální hodnoty krevního tlaku jsou u systolického 120mmHg a u diastolického 80mmHg.Hodnoty se označují zlomkem (120/80mmHg) a liší se u žen a mužů, věkem. Vysoký krevní tlak (hypertenze) je vážnou chorobou, působící nepříznivě na srdce, cévy a jiné orgány. Při měření krevního tlaku stlačíme manžetou paži nad loktem a měříme tlak potřebný k tomu, abychom zastavili proud krve v tepnách pod místem stlačení. Manžeta je spojena hadicí se rtuťovým manometrem. Krevní tlak měříme metodou auskultační, při které stanovíme jak systolický tak diastolický tlak. V okamžiku, kdy slyšíme první šelesty soudobé s tepem, odečteme na manometru maximální krevní tlak. Při dalším poklesu tlaku v manžetě se šelest dále zesiluje k maximu, pak slábne nejprve zvolna, potom rychle, až vymizí. Náhlý pokles odpovídá diastolickému tlaku. Slyšené šelesty vyvolává krevní vír za stlačeným vzduchem pod manžetou.1) PRACOVNÍ POSTUP: Při měření TK položí pokusná osoba paži dlaní nahoru tak, by svaly byly naprosto uvolněné. Měříme vždy na holé paži. Ke stlačení cévy použijeme gumovou nafukovací manžetu a upevníme ji těsně nad loketní ohbí. Mušli fonendoskopu přiložíme těsně k manžetě nad tepnu, kterou předtím dobře nahmatáme. Pak nahustíme manžetu na předpokládaný systolický tlak. Ve fonendoskopu nesmí být slyšet žádný zvuk. Když pak zvolna vypouštíme v manžetě tlak, objeví se jemné tlumené zvuky soudobé se srdečním tepem. V tom okamžiku odečteme systolický tlak. Zvuky se rychle zesilují až v jasné a úsečné a pak se zvolna zeslabují, až úplně zmizí. Diastolický tlak odečteme při náhlém zeslabení.1) Pro kontrolu měříme TK pomocí čidla na měření tlaku.
ÚKOLY: 1. proveďte měření krevního tlaku a změřené hodnoty zapište do tabulky, následně proveďte kontrolní měření 2. vypočítejte průměrné hodnoty krevního tlaku všech měřených osob, skupiny mužů a žen 3. MĚŘENÍ EKG TEORIE : EKG (elektrokardiogram) je záznam sumární elektroaktivity srdce. K snímání se používá elektrod standardně umístěných na povrchu těla. Záznam se skládá z vln a kmitů, které mají charakteristický tvar a trvání. Vlna P je způsobena depolarizací síní (systola síní), komplex QRS je počáteční depolarizace komor (systola komor), vlna T je repolarizace komor (diastola komor).2)
PRACOVNÍ POSTUP: Práce s přístrojem Vernier. Nainstalujte program Logger Lite a zapojte do počítače. Připojte senzor EKG. Poté otřete papírovým ubrouskem kůži na vnitřní straně pravého a levého lokte a pravého zápěstí (odstraní se vlhkost, mastnota a odumřelá kůže). Na otřená místa umístěte elektrody černým koncem dolů a připojte černou kroko svorku ke konci elektrody na pravém zápěstí, zelenou kroko svorku na elektrodu na pravém lokti a červenou kroko svorku na elektrodu na levém lokti. Zapněte program. Seďte rovně s rukama na stehnech.)
Schéma zapojení Začněte se sběrem dat kliknutím na zelené tlačítko. Po nahrání křivky přizpůsobte měřítko kliknutím na ikonu písmena A v grafu, graf označte a překopírujte do Excelu/Wordu a uložte.) ÚKOLY: 1) Identifikujte na naměřeném EKG jednotlivé body (PQRST). 2) Vyznačte v grafu jednu srdeční revoluci. 3) Zjistěte z grafu počet tepů za minutu. 4) Opakujte měření po třech minutách intenzivní námahy (dřepy) a porovnejte s původním měřením.
DISKUSE: Proč je dobré znát hodnoty své hodnoty TK a TF? Kdy se hodnoty těchto veličin mohou změnit? Kdy jsou změněné hodnoty TK a TF považovány za nebezpečné pro zdraví? Jak změnám předcházet. Která onemocnění se změnami souvisí? Co je to EKG? Co vše nám říká EKG a našem srdci? ZÁVĚR: Literatura: 1) SELIGER, V. Praktika z fyziologie pro studující tělesné výchovy. Praha: SPN, 1974. 376 s. NOVOTNÝ, I., HRUŠKA, M. Biologie člověka pro gymnázia. Praha: Fortuna, 1995. 136 s. 2) ROKYTA, R. a kol. Fyziologie pro bakalářská studia. Praha: ISV, 2000. 359 s. Další zdroje: M. Hůla, Prezentace: CS oběh plodu, EKG v medicíně, přírodovědných a tělovýchovných oborech