Виртуальный физиологический эксперимент. Физиология дыхания

Необходимо: персональный компьютер, программа PhysioEx 6.0 for Human Physiology, методические указания по теме «Физиология дыхания».

 

Учебно-исследовательская цель работы: изучить влияние различных физиологических и патологических факторов на дыхательные объемы.

Ход работы

1. Пробная серия.

2. Измерение дыхательных объемов в норме.

3. Эффект ограниченного воздушного потока на дыхательные объемы.

4. Эффект сурфактанта на дыхательные объемы.

5. Эффект пункции грудной клетки.

6. Вариации в дыхании.

7. Возвратное дыхание.

8. Задержка дыхания.

 

РАБОТА № 5

Расчет кислородной емкости крови

Необходимо: результаты определения количества гемоглобина в крови.

Учебно-исследовательская цель работы: вычислить кислородную емкость крови.

Ход работы

Возможность крови как переносчика О₂ характеризуется величиной ее кислородной емкости. Кислородная емкость крови – это максимальное количество кислорода, которое может содержаться в 100 мл крови при полном переходе гемоглобина в оксигемоглобин, то есть при полном насыщении его кислородом. Транспорт О₂ кровью зависит от кислородной емкости крови (КЕК). КЕК выражается в миллилитрах (мл) или в объемных процентах (% об.), зависит от концентрации в крови гемоглобина.

Каждая молекула Hb может присоединить четыре молекулы О₂, в пересчете получается, что 1 г Hb связывает 1,34 мл О2 (константа Гюфнера). Зная количество гемоглобина в крови, можно определить кислородную емкость крови:

КЕК = Hb × 1,34

Пример. Если в 100 мл крови содержится 15 г гемоглобина, то кислорода – 15 × 1,34 = 20 мл (20% об.).

Определение КЕК важно для характеристики дыхательной функции крови. Средняя КЕК у здорового человека – около 1820 мл. Кислородная емкость крови у мужчин в покое в среднем равна 19–20 мл, у женщин – 17–19 мл. При интенсивной физической работе КЕК может возрастать до 21–22 мл и более.

 

РАБОТА № 6

Расчет коэффициента использования кислорода тканями организма

Необходимы: результаты одновременного определения концентрации кислорода в артериальной и венозной крови обследуемого.

Учебно-исследовательская цель работы: ознакомление со способом вычисления коэффициента использования кислорода тканями организма.

Ход работы

Для вычисления количества потребленного кислорода тканями организма требуется одновременное определение величины насыщения кислородом артериальной и смешанной венозной крови. Коэффициент использования (утилизации) кислорода (КиO₂) – это отношение доли кислорода (%), используемой тканями (разности концентрации кислорода в артериальной и венозной крови), к общему содержанию его в артериальной крови, представлен формулой:

,

где С_артО₂ – концентрация кислорода в артериальной крови, С_венО₂ – концентрация кислорода в венозной крови.

Пример. При обычных состояниях С_артО₂ = 20%, С_венО₂ = 12%. Подставляя эти значения в формулу, получаем КиО₂ = 40%, то есть тканями здорового человека поглощается от 30–40% доставляемого им кислорода. При тяжелой мышечной работе КиО₂ способен повышаться до 60–80%. Оценка КиО₂ дает возможность произвести своевременную коррекцию параметров кислородного статуса организма. При недостаточности кровообращения наблюдается усиление потребления тканями кислорода, что проявляется в увеличении по сравнению с нормой артерио-венозной разницы насыщения крови кислородом.