ДЫХАНИЕ И КУРЕНИЕ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФИЗИКИ Выполнили: Пархоменко Наталья, Стяжкина Сюзанна Руководитель: Филатова Н.О., к.п.н., учитель физики МОУ «Сибирский лицей» Томск 2010

Цель: изучение процесса дыхания человека с точки зрения физики и влияния курения на этот процесс. Задачи исследования: 1.Рассмотреть процесс дыхания с позиции газовых законов. 2.Рассмотреть способы измерения объема легких. 3.Описать принцип действия и устройство спирометра – прибора для измерения объема легких. 4.Сконструировать рабочую модель спирометра. 5.Сконструировать устройство для демонстрации вредного влияния курения на легкие человека. 6.Исследовать легкие учащихся спирометрическим методом. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Закон Дальтона где p 1, р 2, p 3, p n парциальные давления, производимые каждым газом, входящим в состав смеси. Парциальным давлением газа в смеси газов называется давление, которое этот газ создавал бы в отсутствие других компонентов смеси. p=p 1 + p 2 + p p n

Средние величины парциального давления газов (мм рт. ст.) в сухом вдыхаемом воздухе, альвеолах, в выдыхаемом воздухе и в крови при мышечном покое (средняя часть рисунка). Парциальное давление газов в венозной крови, оттекающей от почек и мышц (нижняя часть рисунка).

ИЗМЕНЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ЛЕГКИХ ПРИ ВДОХЕ И ВЫДОХЕ Изотермический закон (Р 0 V 0 =P 1 V 1 ) - вследствие образовавшегося перепада давлений происходит вдох.

МОДЕЛЬ ЛЕГКИХ Модель легких

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЛЕГКИХ 1.С помощью формулы Дюбуа. т - масса тела в килограммах, L - длина тела, рост в метрах. Далее пользуются известной зависимостью, со­гласно которой на 1 м 2 поверхности приходится у мужчин - 2,5 л, у женщин - 2 л полного объема легких. 2. Спирометрия. 3. Метод стандартов.

Зависимость экспериментальных значений от теоретических Курящие Некурящие Теоретические значения Экспериментальные значения, V, л Теоретические значения Экспериментальные значения, V, л 4,284,24,734,6 4,765,94,284,1 4,545,53,3163,6 3,122,853,392,8 4,685,63,172,3 3,122,94,333,85 5,1755,54,263,6 5,1553,123 4,653,253,4 4,654,52,983 4,144,23,083 3,052,833,5

Спирометрия Спирометрия (от лат. spiro дую, дышу) - метод измерения жизненной ёмкости лёгких с помощью спирометра. Спирометрия предложена в 1846 году английским учёным Дж. Хатчисоном. Схема спирометра Хатчисона

Современный спирометр имеет турбинный принцип действия – в каркасе прибора расположен микропроцессор, соединенный с турбиной, которую приводит в движение воздух, выдыхаемый пациентом через специальный мундштук.

дыхательный объем легких – количество воздуха, которое пациент вдыхает и выдыхает; резервный объем вдоха – разница между спокойным и максимально глубоким вдохом; емкость вдоха – количество вдыхаемого воздуха от нормального выдоха до максимально глубокого вдоха; резервный объем выдоха – разница между спокойным и максимально возможным выдохом; жизненная емкость легких – разница между максимальным выдохом и максимальным вдохом. ПОКАЗАТЕЛИ СПИРОМЕТРИЧЕСОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

МОДЕЛЬ СПИРОМЕТРА Схема и модель поплавкового спирометра

а)б) Диаграмма 1. Юноши. а) не курящие б) курящие ДИНАМИЧЕСКАЯ СПИРОМЕТРИЯ

а)б) Диаграмма 2. Девушки. а) некурящие б) курящие ДИНАМИЧЕСКАЯ СПИРОМЕТРИЯ

Номограмма оценки ЖЕЛ по росту и весу для мужчин Номограмма оценки ЖЕЛ по росту и весу для женщин МЕТОД СТАНДАРТОВ. ОЦЕНОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ

V, см 3 (ФЖЕЛ) Рост, смВес, кгV, см 3 (ДЖЕЛ)Оценка, σ Юноши Курящие Средняя, -0, ,5Средняя, -0, Средняя,-0, Средняя,-0,83 Некурящие Средняя,-0, Высокая, Высокая, Средняя, 0, Средняя, 0,1 Девушки Некурящие Средняя,-0, Средняя,-0, Средняя,-0, Средняя,0, Средняя,0, Средняя,0,6 Курящие Низкая,-1, Низкая,-2,3

Модель легких курящего МОДЕЛЬ ЛЕГКИХ КУРЯЩЕГО

Курение вредит вашему здоровью! Спасибо за внимание!