Інформація для вчителів
Опис
Цей експеримент спрямований на встановлення зв'язку з медичною діагностикою в контексті дослідження роботи легень. Визначення індексу Тіффа є важливою частиною спірометричних досліджень функції легень, оскільки вони проводяться в медичній діагностиці.
За допомогою цього експерименту можна виявити тільки обструктивні (а не рестриктивні) респіраторні захворювання.
Використання спірометра для визначення різних параметрів
Додаткова інформація для вчителів (1/4)
попередні знання
Учні вже повинні знати серцево-судинну систему організму і те, як організм отримує кисень. Вони також повинні мати базові знання про функцію легень і називати деякі захворювання легенів.
Принцип
Об'єм форсованого видиху за першу секунду - це величина, яка дає інформацію про те, чи страждає пацієнт, якого обстежують, на обструктивне захворювання легень. Це дослідження регулярно використовується під час діагностики легеневих захворювань та обстежень функції легень для виявлення обструктивних захворювань легень. Однак для рестриктивних захворювань легень це дослідження не підходить, оскільки зниження життєвої ємності легень, своєю чергою, призводить до помилково високого коефіцієнту, який становить близько 75%.
Додаткова інформація для вчителів (2/4)
Мета навчання
Учні та студенти дізнаються, як можна визначити значення індексу Тіффно, який є важливою частиною обстежень роботи легень.
Завдання
Учні та студенти за допомогою спірометра визначають життєву ємність легень у літрах. Вони об'єднують ці дані з даними інших учасників дослідження в групі. Учні також визначають розміри тіла і встановлюють зв'язок між розмірами тіла (або статтю) та життєвою ємністю легень.
Додаткова інформація для вчителів (3/4)
Інструкції щодо виконання роботи
Для форсованого (примусового) видиху і правильного визначення вимірюваної величини важливо, щоб учасник експерименту різко нарощував свою м'язову силу, щоб видихнути повітря з легень. Це призводить до абсолютно неправильних значень, якщо учасники обстеження починають повільно видихати повітря. Щоб отримати реальне співвідношення між форсованим об'ємом видиху за першу секунду FEV1 і форсованою життєвою ємністю легень IVC, випробовувані повинні переконатися, що вони видихають якомога більше і якомога швидше протягом першої секунди.
Визначення об'єму форсованого видиху за одну секунду
Додаткова інформація для вчителів (4/4)
Довідкова інформація
Форсований об'єм видиху за першу секунду FEV1- це об'єм повітря, який можна примусово видихнути за першу секунду після повного вдиху. Перед початком експерименту випробовуваний зазвичай кілька разів вдихає і видихає, потім із зусиллям видихає все повітря, а потім вдихає якомога глибше, затримує повітря на короткий час і потім намагається (на початку вимірювання) видихнути якомога більше повітря протягом першої секунди вимірювання. Окрім того, в цьому експерименті також визначають життєву ємність легень (як інспіраторну VC = IVC). Це необхідно для отримання відношення FEV1 і IVC, яке називається показником (індексом)Тіффно:
Індекс Тіффно = FEV1 / IVC [%].
Індекс Тіффно у здорових молодих людей ≥ 75%. Якщо є (так зване обструктивне) респіраторне захворювання, таке як бронхіальна астма, це значення набагато нижче за 75%, тому що ємність однієї секунди значно знижується. Оскільки це значення, як і життєва ємність, залежить, серед іншого, від віку обстежуваного, у літніх людей цей показник становить лише близько 70%. На відміну від цих захворметоду.ювань існують також (так звані рестриктивні) респіраторні захворювання, які не можна визначити за допомогою цього методу.
Інструкції з техніки безпеки
- Враховуйте фізичну статуру учнів і студентів у межах фізичного навантаження!
Прилад, що використовується, не є медичним вимірювальним приладом. Вимірювані параметри дають уявлення про спірометрію. Відхилення результатів вимірювань між учасниками експерименту або приведеними прикладами не повинні розглядатися як патологія в медичному сенсі. Медична експертиза може бути отримана тільки в рамках повного обстеження легень, проведеного лікарем.
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Крім того, з гігієнічних міркувань, переконайтеся, що кожен учасник експерименту використовує свій загубник (мундштук) з фільтром (нову запаковану картонну трубку).
Інформація для учнів
Мотивація
Використання спірометра для визначення різних параметрів
Цей експеримент спрямований на встановлення зв'язку з медичною діагностикою в контексті дослідження роботи легень. Визначення індексу Тіффа є важливою частиною спірометричних досліджень функції легень, оскільки вони проводяться в медичній діагностиці.
Завдання
- Визначте свою інспіраторну життєву ємність легень (IVC) у літрах.
- Визначте форсований об'єм видиху за першу секунду (FEV1) у літрах.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense Spirometer - Датчик для вимірювання об'єму дихання ± 10 л/с (Bluetooth + USB) | 12936-01 | 1 |
| 2 | measureAPP - безкоштовне програмне забезпечення для вимірювання для всіх пристроїв та операційних систем | 14581-61 | 1 |
Підготовка (1/2)
Для вимірювання за допомогою датчиків Cobra SMARTsense необхідне додаток PHYWE measureAPP. Цей застосунок можна безкоштовно завантажити з відповідного магазину додатків (QR-коди дивіться нижче). Перед запуском додатка, будь ласка переконайтеся, що на Вашому пристрої (смартфоні, планшеті, персональному комп'ютері) активовано Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Підготовка (2/2)
Спірометр Cobra SMARTsense
- Увімкніть спірометр Cobra SMARTsense, натиснувши кнопку живлення. Датчик розпізнається автоматично.
- Виберіть спірометр Cobra SMARTsense (Cobra SMARTsense Spirometer) у PHYWE measureAPP. Тепер завантажено всі попередні налаштування, необхідні для запису значень прямого вимірювання. Під час вимірювання об'єм автоматично відображається як функція часу.
Виконання роботи (1/2)
- Вимірювання 1 (IVC)У положенні стоячи, кілька разів зробіть нормальний вдих і видих.
- Тепер видихніть якомога більше і швидше.
- Помістіть загубник (мундштук) спірометра так, щоб Ваші губи повністю притискали мундштук. За необхідності затисніть ніс, щоб повітря не виходило через ніс.
- Почніть вимірювання.
- Тепер вдихніть стільки повітря, скільки зможете.
- Виміряйте вдихуваний об'єм як життєву ємність вдиху (IVC) у літрах. Потім завершіть і збережіть вимірювання (див. рисунок вище, наступний слайд).
- Ви можете прочитати значення IVC безпосередньо або визначити його з графічного додатку за допомогою інструменту "Вимірювання".
Виконання роботи (2/2)
- Вимірювання 2 (FEV1): Помістіть мундштук (загубник) спірометра так, щоб Ваші губи повністю його притискали. За необхідності затисніть ніс, щоб повітря не виходило через ніс. Потім починайте вимірювання.
- У положенні стоячи, кілька разів зробіть нормальний вдих і видих.
- Тепер вдихніть якомога глибше і затримайте повітря в легенях приблизно 1-2 секунди. За необхідності затисніть ніс, щоб повітря не потрапило в ніс.
- Тепер видихніть якомога більше повітря протягом першої секунди. Нарощуйте м'язову силу "раптово", а не протягом тривалого періоду часу.
- Завершіть і збережіть вимірювання після того, як видихнете повітря (нижнє зображення праворуч).
Протокол
Завдання 1
1. Яка життєва ємність Ваших легень (IVC) у літрах? Ви можете визначити об'єм легень за допомогою інструменту "Вимірювання".
2. Який форсований об'єм видиху Ваших легень (FEV1)?
3 Визначте індекс Тіффно = FEV1 / IVC [%].
Визначення життєвої ємності легень на вдиху
Завдання 2
Вставте слова в тексті в потрібне місце Об'єм ____ за першу секунду - це величина, яка дає інформацію про те, чи страждає пацієнт, якого обстежують, на ____ захворювання легень. Це дослідження регулярно використовується під час діагностики легеневих захворювань і обстежень функції легень для виявлення обструктивних захворювань легень. Однак для ____ захворювань легень це дослідження не підходить, оскільки зниження ____, у свою чергу, призводить до ненадійного високого коефіцієнта близько 75%.
Завдання 3
Питання
