Гигиена дыхания

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ Школа № 000 «СОКОЛИНАЯ ГОРА» структурное подразделение № 000 ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА И. и. ЯКУШКИНА

я

Определение функционального состояния и адаптивных возможностей организма человека (групп людей). Оценка общего состояния здоровья с помощью теста максимального потребления кислорода (МПК). Измерение жизненной ёмкости лёгких. Определение частоты дыхания

АВТОРЫ ПРОЕКТА – ученицы 10 класса «А»:        Долганова Александра,

Малько Татьяна,

Фалеева Виктория

Эрматова Диёрахон

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА:        

МОСКВА 2017 г.

Оглавление

Актуальность выбранной темы        2

Цель работа        3

Задачи работы        3

Материалы и методы        3

Краткий обзор современных источников литературы по выбранной теме        8

Результаты, полученные в ходе выполнения работы, обсуждение результатов        9

Теоретические и практические выводы        13

Человек не осознает, что он дышит, пока не вспомнит об этом специально.

Стивен Кинг, КЭРРИ

Актуальность выбранной темы

Как мы знаем, дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа, а значит – это одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма.

Еще 3 столетия назад ученые были убеждены, что человек дышит только для того, чтобы удалить из организма «лишнее» тепло. Известный английский естествоиспытатель Роберт Гук решил опровергнуть эту нелепицу и предложил своим коллегам из королевского научного общества провести эксперимент – некоторое время дышать в герметических мешках. Этот эксперимент продлился не долго, через 1 минуту эксперимент прекратился, ученые мужи стали задыхаться. Однако некоторые из них продолжали настаивать на своем, на что Роберт Гук только пожал плечами. Гораздо позже ученые смогли это объяснить. При задержке дыхания в организм не поступает достаточное количество кислорода, и даже прирожденные мыслители глупеют прямо на глазах.

Несмотря на информацию Министерства здравоохранения об определенной стабилизации уровня заболеваемости болезнями органов дыхания при одновременном росте заболеваемости по другим классам болезней. В 2012 - 2014 годах уровень общей заболеваемости болезнями органов дыхания составил 382 на 1000 человек населения (368 в 2010 году и 381 в 2008году), эта проблема, на наш взгляд, наиболее остро стоит в школьной среде.

Два года назад (в 8 классе), работая над проектом «Как правильно выбрать спортивное занятие», мы уже проводили исследования жизненной емкости лёгких, и полученные результаты заставили большинство учащихся нашего класса задуматься о своем здоровье.

Цель работы:

Исследование и оценка функционального состояния и адаптивных возможностей органов дыхания, выявление их функциональных резервов и скрытых нарушений у группы учащихся 10 класса.

Задачи работы:

освоить методики исследования системы органов дыхания; собрать информацию о функциональном состоянии органов дыхания группы обучающихся 10 класса; оценить функциональное состояние лёгких подростков 15 – 17 лет; оценить общее состояние здоровья учащихся 10 класса с помощью теста максимального потребления кислорода (МПК); разработать рекомендации для нормализации работы системы органов дыхания.

Материалы и методы

Исследование организма человека во время выполнения мышечных нагрузок определенной мощности в последние годы стало обязательным и приняло форму рекомендаций Всемирной организации здравоохранения.

Судить о функциональном состоянии и адаптивных возможностях организма человека, в первую очередь, можно по состоянию органов дыхания. При этом исследование системы дыхания должно происходить комплексно (не только ЖЕЛ), с учетом роста, веса и других анатомо-морфологических показателей.

Эксперимент 1. Тест максимального потребления кислорода (МПК)

Максимальное потребление кислорода (МПК) - наибольшее количество кислорода, которое человек способен поглощать из вдыхаемого воздуха при выполнении динамической нагрузки с участием мышечного аппарата.

При сопоставлении величины максимального поглощения кислорода (МПК) у разных по возрасту и полу людей обнаруживается ее зависимость от массы тела и роста, степени тренированности, индивидуальных особенностей организма. Замечено, что у людей старше 30 – 35 лет МПК снижается в среднем на 10 % за каждое десятилетие. У женщин МПК составляет 65 – 85 % от показателей МПК у мужчин.

Мы воспользовались методом (1969 г.), предложившего непрямой метод определения МПК, основанный на корреляции величины МПК с результатами оценки физической работоспособности.

Для этого дополнительно нам понадобились данные о физической работоспособности, полученные методом PWC170.

Определение физической работоспособности производилось в модифицированном степ-тесте (по с соавт., 1978). В качестве разминки выполнялось трехминутное нашагивание на скамейку высотой 30 см в темпе 16 подъемов в минуту.

Основная попытка делалась через 3 минуты отдыха в темпе 25 подъемов в минуту в течение 3-х минут. ЧСС регистрировалась до нагрузки и сразу после второй нагрузки. Величина физической работоспособности рассчитывается по формуле:

(170 – ЧСС покоя)

PWC170 =  -------------------------------------------- * W нагрузки,

       (ЧСС нагрузки – ЧСС покоя)

Где W = P*n*h*K,

P – вес тестируемого (кг.),

n – число подъемов на ступеньку в минуту (25),

h – высота ступеньки (30 см.)

К – коэффициент подъема и спуска (1,2).

Затем мы определили МПК по формулам Карпмана:

для лиц с невысокой степенью тренированности:

МПК (л/мин) = 1,7* РWC170 +1240

Все данные по эксперименту мы занесли в Таблицу_1 (Приложение_1)

№	Участник эксперимента	ЧСС покоя	ЧСС нагрузки	ВЕС участника	W нагрузки	PWC170	МПК	МПК /вес

Эксперимент 2. Определение жизненной ёмкости легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - наибольшее количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. Она складывается из дыхательного объема и резервных объемов вдоха и выдоха. ЖЕЛ – один из важнейших показателей, позволяющих судить о подвижности легких и грудной клетки, а также отражающий функциональные возможности системы дыхания.

Мы пользовались методикой определения ЖЕЛ с помощью воздушного шарика и расчетными методиками определения ЖЕЛ.

Участник эксперимента, стоя, после непродолжительного спокойного дыхания вдыхает так глубоко, как только может, и затем делает глубокий, насколько это возможно, выдох в воздушный шар. Сразу же, закрутив отверстие шара, кладет его на плоскость стола и замеряет диаметр шара с помощью двух линеек, как показано на рисунке. Процедура повторяется ещё два раза с паузами по 15 секунд. Затем находится среднее значение и рассчитывается объем шара

ЖЕЛ_1 = (р*D3)/6

Чтобы оценить полученные данные, величину ЖЁЛ сравниваем с так называемой должной величиной ЖЕЛ, которую можно рассчитать ее можно по формулам:

ЖЕЛ_2 для мальчиков = 4530(см3/м)*рост (м) – 3900 (см3), для мальчиков от 4 до 17 лет при росте до 1,65 м;

ЖЕЛ_2 для мальчиков = 10000(см3/м)*рост (м) – 12850 (см3), для мальчиков от 4 до 17 лет при росте свыше 1,65 м;

ЖЕЛ_2 для девочек = 3750(см3/м)*рост (м) – 3150 (см3), для девочек от 4 до 17 лет при росте до 1,75 м;

Занесли данные в Таблицу_2 (Приложение_2)

№	Участник эксперимента	рост	проба	Диаметр шара	Среднее значение диаметра	ЖЕЛ_1	ЖЕЛ_2	ЖЕЛ_3
1

Где ЖЕЛ_3 – жизненная ёмкость легких у школьников разного возраста по .

Таблица_3

Возраст в годах	Мальчики	Девочки	Пределы колебаний
4	1 000	—	700—1 200
5	1 200	—	1 100—1 300
6	1 200	1 100	1 000—1 500
7	1 400	1 200	1 000—1 300
8	1 600	1 300	1 100—1 900
9	1 700	1 450	1 300—1 900
10	1 600	1 650	1 400—2 000
11	2 100	1 800	1 600—2 300
12	2 200	2 000	1 500—2 500
13	2 200	2 100	1 700—2 600
14	2 700	2 400	1 800—2 800
15	3 200	2 700	2 000—4 000
16	4 000	2 800	2 500—5 000
17	4 200	3 000	2 800—5 200

Эксперимент 3. Определение частоты дыхания

Совокупность вдоха и следующего за ним выдоха считают одним дыхательным движением. Количество дыханий за 1 мин называют частотой дыхательных движений (ЧДД) или просто частотой дыхания.

В норме дыхательные движения ритмичны. Частота дыхательных движений у взрослого здорового человека в покое составляет 16-20 в минуту, у женщин она на 2-4 дыхания больше, чем у мужчин. В положении «лежа» число дыханий обычно уменьшается (до 14-16 в минуту), в вертикальном положении - увеличивается (18-20 в минуту). У новорожденного ЧДД составляет 40-50 раз в 1 минуту, к 5 годам снижается до 24, а к 15-20 годам составляет 16-20 в 1 минуту. У спортсменов ЧДД может быть 6-8 в минуту.

Определение частоты дыхательных движений мы проводили сидя, при этом взяли участника эксперимента за руку как для исследования пульса, но наблюдали за экскурсией грудной клетки и посчитали дыхательные движения в течение 1 минуты. Результат ЧДД записали в соответствующую таблицу.

Таблица_4 (Приложение_3)

№ п/п	Участник эксперимента	ЧДД
1
2

Краткий обзор современных источников литературы по выбранной теме

При работе над проектом мы пересмотрели разработки ведущих специалистов в области диагностики функционального состояния и адаптивных возможностей организма человека. Большая часть материала относится к 60-ым – 90-ым годам XX века, но есть и современная литература:

, Донозологическая диагностика в оценке состояния здоровья // Валеология: диагностика, средства и практика обеспечения здоровья. - СПб.: Наука, 1993. - С. 33 - 48. Оздоровительные эффекты физических упражнений и их место в системе средств оптимизации функционального состояния человека / // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2004. - N 5. - С. 8-14. Влияние мышечных нагрузок различной направленности на физическое состояние и острую заболеваемость школьников 7-10 лет / , , // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2004. - N 4. - С. 41-44. Здоровый образ жизни и здоровье населения России. Вестник РАМН. -2001.- №8.-С.14-17. Сердечно-дыхательный синхронизм в оценке регуляторно-адаптивных возможностей организма.-Краснодар: Кубань-Книга.-2010.-244с. , Состояние функциональных резервов организма и возможность их коррекции у лиц различных возрастных групп. -2010.-№5.-С.36-40.

Для практической части мы использовали разработку кафедры анатомии и физиологии ФГБОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ», Волгоград, 2012 г.

А также сайты:

http://sportwiki. to/

http://fitsport. ru/

Результаты, полученные в ходе выполнения работы, обсуждение результатов

Анализировать результаты мы хотим начать с показателей жизненной емкости легких. А для этого мы разделили нашу группу на подгруппы:

девушки; юноши, активно занимающиеся спортом и юноши, не занимающиеся спортом, но ведущие здоровый образ жизни; курящие юноши.

И так, первая группа – девушки:

У большинства участников эксперимента (5 из 7) показатели соответствуют или немного превышают норму.

Из диаграммы видно, что у Участницы 11 результаты ЖЕЛ_1 и ЖЕЛ_2 сильно превышают норму. Это связано с физиологией девушки, она достаточно крупная, но при этом подвижная, ведущая активный образ жизни.

У Участницы 1 эксперимент с воздушным шариком показал, что ЖЕЛ_1=1708, что не соответствует её росту (ЖЕЛ_2) и возрасту (ЖЕЛ_3). Объяснить это можно малоподвижным образом жизни.

Говоря о наших юношах, ведущих здоровый образ жизни, хочется заметить, что не у одного из них емкость легких, определенная в ходе экспериментов не соответствует значениям должной величины, рассчитанной по формулам. Только у троих показатели ЖЕЛ_1 соответствуют норме. И мы не можем с точностью (опираясь на результаты наших исследований) сказать, что тот или иной вид спорта в большей степени развивает легкие. При этом показатели ЖЕЛ у юношей, не занимающихся спортом (Участник 4 и Участник 5), значительно хуже остальных в этой группе, что говорит о пользе спорта.

Диаграмма ЖЕЛ у курящих мальчиков очень показательна. У большинства из них жизненная емкость легких гораздо ниже нормы и должной величины. Только у одного ЖЕЛ_1 соответствует норме.

Анализ частоты дыхательных движений показал что:

ЧДД курильщиков намного превышает норму.

Многие ученые утверждают, что основным критерием здоровья следует считать величину МПК. Ведь, именно МПК является количественным выражением уровня здоровья, показателем «количества» здоровья.

Проанализировав диаграмму, можно заметить, что у 4 из 7 девочек значения МПК/вес соответствуют показателю «отлично». Только у 1 девочки – состояние МПК/вес «неудовлетворительное» - это связанно с ее физиологическими особенностями.

У всех юношей, занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни, хорошие и отличные показатели. Из чего можно сделать вывод, что занятия спортом способствуют развитию дыхательной системы.

Анализируя полученные данные, можно заметить, что у курящих мальчиков показатели хуже, чем у другой категории юношей.

Теоретические и практические выводы

В 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию в области медицины, открыв одну из возможных причин возникновения рака. Он установил, что возможной причиной этого заболевания является недостаточный доступ кислорода к клетке.

Количество кислорода, которое клетки используют для окислительных процессов, зависит от насыщенности крови кислородом и степени проникновения кислорода из капилляров в ткани. Снижение поступления кислорода приводит к кислородному голоданию и к замедлению окислительных процессов в тканях.

Используя простые, на наш взгляд, и доступные для понимания рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям:

правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины дыхание; во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать ее с ритмом движения (вдох на 2-3 шага, выдох на 3-4 шага).

Также не стоит забывать о нормальном развитии грудной клетки. Основным в этом направлении является:

правильное положение тела при сидении за партой или столом; дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, управляющую движениями грудной клетки; приучаться ходить и стоять в выпрямленном положении, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает более глубокое дыхание.

Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию легких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Здоровье – это не только отсутствие болезней и определенный уровень функционального состояния организма, но и та среда, в которой мы находимся. Перефразируя очень известное утверждение, мы заявляем: «МЫ – ЭТО ТО, ЧЕМ МЫ ДЫШИМ!»

Большую часть времени старшеклассники находятся в школе, поэтому помещение, в котором мы находимся должно быть хорошо проветренным, потому что чистый воздух позволяет нашим легким легче дышать, насыщая их кислородом. А это способствует улучшению мыслительного процесса и благотворно влияет на весь организм. Поэтому необходимо соблюдать оптимальный режим проветривания помещения и регламент влажной уборки. Так же необходимо чаще бывать на свежем воздухе вдали от крупных магистралей. Но самое главное – вести здоровый образ жизни.

Все приведенные выше гигиенические мероприятия, помимо их значения для нормального развития и деятельности органов дыхания, являются одним из важнейших средств закаливания дыхательной системы и не менее важны с точки зрения профилактики заболеваний в этой области.

Таблица_1        Приложение_1

№	Участник эксперимента	ЧСС покоя	ЧСС нагрузки	ВЕС участника	W нагрузки	PWC170	МПК	МПК/вес
1	Участник 1	108	144	49	441	760	2531	52
2	Участник 2	66	90	63	567	2457	5417	86
3	Участник 3	102	126	65	585	1658	4058	62
4	Участник 4	89	119	90	810	2187	4958	55
5	Участник 5	99	128	94	846	2071	4761	51
6	Участник 6	96	122	78	702	1998	4637	59
7	Участник 7	90	124	64	576	1355	3544	55
8	Участник 8	72	120	52	468	956	2864	55
9	Участник 9	72	144	53	477	649	2344	44
10	Участник 10	78	104	61	549	1943	4542	74
11	Участник 11	75	164	82	738	788	2579	31
12	Участник 12	66	138	73	657	949	2853	39
13	Участник 13	84	124	74	666	1432	3674	50
14	Участник 14	60	116	67	603	1184	3254	49
15	Участник 15	96	120	68	612	1887	4448	65
16	Участник 16	87	128	61	549	1111	3129	51
17	Участник 17	90	126	45	405	900	2770	62
18	Участник 18	78	120	70	630	1380	3586	51
19	Участник 19	90	138	80	720	1200	3280	41
20	Участник 20	69	108	69	621	1608	3974	58
21	Участник 21	52	80	72	648	2731	5882	82
22	Участник 22	78	164	47	423	453	2009	43
23	Участник 23	87	121	56	504	1230	3332	59
24	Участник 24	82	132	55	495	871	2721	49
25	Участник 25	78	138	60	540	828	2648	44

Таблица_2        Приложение_2

№	Участник эксперимента	рост	проба	Диаметр шара	Среднее значение диаметра	ЖЕЛ_1	ЖЕЛ_2	ЖЕЛ_3
1	Участник 9	1,53	1	17,5	17,5	2805	2587,5	2800
2	17,5
3	17,5
2	Участник 2	1,74	1	18	19,8	4062	4550	4000
2	19
3	22,5
3	Участник 24	1,72	1	17	18,00	3052	4350	4000
2	18,5
3	18,5
4	Участник 17	1,6	1	18,5	18,00	3052	2850	2800
2	18
3	17,5
5	Участник 23	1,64	1	18	18,00	3052	3000	2800
2	18
3	18
6	Участник 4	1,78	1	18,5	18,50	3314	4950	4200
2	18,3
3	18,7
7	Участник 5	1,78	1	17	18,17	3138	4950	4200
2	18,5
3	19
8	Участник 16	1,72	1	16,5	17,50	2805	4350	4200
2	18
3	18
9	Участник 10	1,73	1	19	20,17	4292	4450	4200
2	20,5
3	21
10	Участник 21	1,73	1	19,5	19,23	3723	4450	4200
2	17,8
3	20,4
11	Участник 11	1,66	1	19	18,67	3404	3750	2800
2	18,5
3	18,5
12	Участник 19	1,79	1	19	19,53	3900	5050	4200
2	20
3	19,6
13	Участник 6	1,76	1	19,5	20,33	4400	4750	4200
2	21,5
3	20
14	Участник 3	1,76	1	20,4	20,13	4271	4750	4200
2	20
3	20
15	Участник 1	1,72	1	13,5	14,83	1708	3300	2800
2	15
3	16
16	Участник 15	1,80	1	19	19,67	3981	5150	4000
2	20
3	20
17	Участник 7	1,63	1	19	18,50	3314	3450	4000
2	17,5
3	19
18	Участник 2	1,76	1	18	18,67	3404	4750	4200
2	18,5
3	19,5
19	Участник 12	1,8	1	19,5	19,67	3981	5150	4200
2	19,5
3	20
20	Участник 25	1,77	1	18,5	18,70	3422	4850	4200
2	18,6
3	19
21	Участник 18	1,78	1	18,5	19,50	3880	4950	4200
2	19,5
3	20,5
22	Участник 22	1,6	1	18,2	18,33	3225	2850	2800
2	17,8
3	19
23	Участник 8	1,67	1	17	18,33	3225	3112,5	2800
2	18,5
3	19,5
24	Участник 13	1,85	1	19	19,17	3685	5650	4000
2	19,4
3	19,1
25	Участник 14	1,69	1	16,5	17,27	2694	4050	4200
2	16,9
3	18,4

Таблица_4        Приложение_3

№ п/п	Участник эксперимента	ЧДД	норма ЧДД
1	Участник 1	20	16-20
2	Участник 2	15	16-20
3	Участник 3	17	16-20
4	Участник 4	21	16-20
5	Участник 5	14	16-20
6	Участник 6	18	16-20
7	Участник 7	21	16-20
8	Участник 8	21	16-20
9	Участник 9	17	16-20
10	Участник 10	14	16-20
11	Участник 11	12	16-20
12	Участник 12	30	16-20
13	Участник 13	24	16-20
14	Участник 14	19	16-20
15	Участник 15	25	16-20
16	Участник 16	26	16-20
17	Участник 17	19	16-20
18	Участник 18	25	16-20
19	Участник 19	21	16-20
20	Участник 20	19	16-20
21	Участник 21	17	16-20
22	Участник 22	16	16-20
23	Участник 23	19	16-20
24	Участник 24	18	16-20
25	Участник 25	25	16-20