Работа 2. Моделирование дыхания

Задача: пронаблюдать механизм растяжения и сжатия легких лягушки с использованием аппарата Дондерса.

Дыхание состоит из двух актов: вдоха и выдоха. Во время дыхательных движений объем грудной полости изменяется. При вдохе он увеличивается, а при выдохе  уменьшается.

Эластичная ткань легких всегда следует за изменениями объема грудной полости, расширяясь при вдохе и спадаясь при выдохе.

Легкие покрыты двумя листками плевры: первый  непосредственно прилегающий к органу  висцеральный, второй  отделенный от нее щелью  париетальный. Щель  плевральная полость заполнена небольшим количеством жидкости. При спокойном вдохе в плевральной полости создается отрицательное давление, равное 7 – 9 мм рт. ст., а при глубоком вдохе – 30 мм рт. ст. Это заставляет легкие расширяться, благодаря чему в них входит атмосферный воздух. При вдохе объем грудной полости уменьшается, сдавливаются легкие и из них выталкивается избытой воздуха, который выходит наружу.

Изменения, возникающие при дыхательных движениях, можно наблюдать на аппарате Дондерса (рис 27). Он представляет собой стеклянный сосуд с резиновой мембраной вместо дна. Сверху сосуд закрыт широкой пробкой с тремя отверстиями: одно  для канюли с препаратом легких, на верхний конец канюли надета резиновая трубка с зажимом «»; два других отверстия  для отводных стеклянных трубок с надетыми на них резиновыми трубками. Трубка «» также снабжена зажимом, через нее полость аппарата Дондерса сообщается с атмосферным воздухом. Трубка «в» соединена с водяным манометром, показывающим давление внутри сосуда.

Рис. 26. Модель дыхания

Объект и материально-техническое обеспечение работы: лягушка, пластинка для укладки лягушки, препаровальный инструмент, аппарат Дондерса, канюля с резиновой трубкой, зажимы, нитки, булавки.

Порядок выполнения работы. Разрушить головной и спинной мозг лягушки, прикрепить ее к пробковой пластинке брюшком вверх. Захватив пинцетом нижнюю челюсть, раскройте рот лягушки. Края нижней челюсти надрежьте. Оттягивая челюсть, найдите голосовую щель. Надрежьте ткани по обе стороны голосовой щели и расположите вокруг нее петлю лигатуры. Введите канюлю в голосовую щель и закрепите ее в трахее, плотно завязав лигатурой. Слегка раздув легкие через канюлю, наложите на резиновую трубку зажим. Вскройте грудную полость, отпрепарируйте легкие.

Наблюдая за спадением легких после каждого растяжения, убедитесь в эластичности легочной ткани.

Укрепите препарат легких в пробке аппарата Дондерса.

Поочередно оттягивая вниз и вдавливая внутрь сосуда резиновое дно аппарата Дондерса («диафрагму») наблюдайте за изменениями объема легких. При нормальном положении «диафрагмы» легкие спадаются, при оттягивании ее легкие расширяются.

Оформление протокола. Объясните наблюдаемые явления. Зарисуйте аппарат Дондерса.

Контрольные вопросы. Что произойдет с легочной тканью после нарушения герметичности аппарата?

Работа 3. Пневмография

Задача: научиться, с помощью пневмографа, регистрировать и определять характер частоты и глубины дыхания у человека.

Для регистрации дыхательных движений у человека применяют метод пневмографии. Дыхательные движения грудной клетки изменяются при кашле, чихании, разговоре, а также эмоциональных воздействиях: страх, радость, гнев и т.д. Все это сопровождается изменениями движений грудной клетки. Для их регистрации используют пневмограф  аппарат, с помощью которого можно определить характер фаз вдоха и выдоха. Принцип работы прибора может быть механическим или электрическим. Пневмограф (рис. 27) представляет собой металлическую капсулу, затянутую резиновой мембраной. К капсуле припаяны металлические петли для тесемок, которыми пневмограф фиксируется на груди. От капсулы идут две трубочки: одна из них соединяется с капсулой Марея, а другая, снабженная зажимом, служит для установки надлежащего давления внутри пневмографа. Действие пневмографа основано на воздушной передаче. Полости пневмографа и капсулы Марея вместе с соединяющими их трубками представляют замкнутую систему. Давление на мембрану пневмографа вызывает соответствующее увеличение давления в капсуле Марея и записывающий рычаг поднимается (рис. 27, А).

Рис. 27. Запись дыхательных движений человека при помощи пнеймографа

Принцип других моделей пневмографа сходен (такой же).

При отсутствии пневмографа, можно пользоваться манжеткой аппарата для измерения кровяного давления, куском велосипедной камеры, обшитым марлей (рис. 27, Б), соединив их с капсулой Марея.

С помощью пневмографа можно определить частоту и глубину дыхания, продолжительность вдоха и выдоха, их соотношение.

Человек производит 12-18 дыханий в минуту. Частота и глубина дыхания регулируются нервной системой и гуморальными факторами. Специфическим раздражителем дыхательного центра является углекислый газ.

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента. Испытуемый, пневмограф, капсула Марея, кимограф, штатив, резиновые трубки, зажим.

Порядок выполнения работы. Прикрепите пневмограф при помощи тесемок на грудной клетке исследуемого. Одну из трубок, идущих от пневмографа соедините с капсулой Марея. Через вторую трубку, снабженную зажимом, отрегулируйте давление во всей системе так, чтобы рычажок капсулы Марея принял горизонтальное положение, и тотчас же закройте зажим. Запишите дыхание испытуемого в покое.

Зажимом перекройте резиновую трубку, соединяющую пневмограф с капсулой Марея (так, чтобы не порвалась тонкая мембрана капсулы), и предложите испытуемому выполнить 20 приседаний (не снимая датчика). Снимите зажим с трубки и тотчас же запишите дыхательные движения на кимографе.

Оформление протокола. Вклейте (или зарисуйте) дыхание испытуемого в покое и при физической нагрузке. Дайте объяснение.

Контрольные вопросы. Каким фазам дыхания соответствуют подъем и опускание записывающего рычага? Какова глубина и частота дыхания в 1 мин в покое? Как изменилась амплитуда и частота дыхания после нагрузки?