Методы исследования внешнего дыхания и газообмена

Функциональное состояние дыхательного аппарата может характеризоваться, как качественными (ритм), так и количественными(частота, глубина дыхания, минутный объем дыхания, жизненная емкость легких) показателями. Жизненная емкость легких(ЖЕЛ)- показатель внешнего дыхания, включающий дыхательный объем, т.е. объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый при каждом дыхательном цикле(обычно около 500 мл), резервный(дополнительный) объем вдоха- объем воздуха, поступающий в легкие при максимальном(после спокойного) вдохе(около1500 мл), и резервный объем воздуха- тот объем, который можно максимально выдохнуть после спокойного выдоха(около1500 мл). ЖЕЛ не является показателем функциональной способности аппарата внешнего дыхания. Величина ЖЕЛ зависит в основном от пола, возраста и роста. Однако в гигиене труда определение этого показателя можно осуществлять при сравнительной оценке оптимальности рабочих поз. Так, если ЖЕЛ в свободном вертикальном положении принять за100%, то при сгибании туловища вперед она будет составлять88,5%, а при сгибании назад- 75%. Определение ЖЕЛ проводится с помощью сухого или водного спирометра. Перед проведением измерения на нос исследуемого накладывается зажим. После максимально глубокого вдоха производится максимально глубокий выдох в мундштук. Выдох не должен быть форсированным (чрезвычайно быстрым), его время исследователем не ограничивается. Измерение производят3-5 раз до получения близких результатов, из которых учитывается максимальный. Минутный объем дыхания (МОД), или легочная вентиляция, - объем воздуха, который вентилируется в легких за1 мин для обеспечения организма необходимым количеством кислорода и выведения углекислого газа. Практически МОД обычно рассчитывают по объему воздуха, который выдохнул испытуемый за определенное время(3-5 мин), с последующим делением его на число минут. МОД в стационарных условиях может определяться путем измерения объема выдыхаемого за известный промежуток времени воздуха при помощи спирографов. Метод Дугласа. Частота дыхания(количество дыхательных движений в1 мин) определяется путем визуального наблюдения за дыхательными экскурсиями грудной клетки, однако в производственных условиях это не всегда осуществимо. Указанный метод не позволяет также качественно охарактеризовать дыхание, т.е. определить его ритм. Глубина дыхания определяется как частное от деления МОД(в миллиметрах) на число дыханий в1 мин. Измерение газообмена часто бывает необходимо для определения величины энерготрат при выполнении различных видов трудовой деятельности. Во-первых, величина энерготрат может служить мерой тяжести(только для физических работ с преобладанием динамического компонента) труда; во-вторых, быть информативным показателем для оценки рациональности трудового процесса (например, энерготрат до и после внедрения оздоровительных мероприятий). Рост величины энерготрат при неизменной производительности труда служит достаточно важным признаком развития утомления. Кроме того, величину энерготрат следует использовать при оценке производственного микроклимата, нормировании и организации труда.

Существует несколько методов определения величины энерготрат человека. Среди них в гигиене

труда наиболее широко используется метод непрямой калориметрии, который включает в себя

обязательное измерение газообмена. Под газообменом понимают процессы поглощения организмом кислорода из вдыхаемого воздуха и выделение углекислого газа.

Для определения содержания углекислого газа и кислорода в выдыхаемом воздухе используют газоанализаторы, которые могут быть физическими и химическими. В химических газоанализаторах применяют метод избирательного поглощения углекислого газа и кислорода различными химическими соединениями с последующим определением их объемов. Физические газоанализаторы используют физические свойства газов; они подразделяются на электрические, магнитные и др. Измерив тем или иным способом количество потребленного кислорода и выделенного углекислого газа, рассчитывают дыхательный коэффициент(СО2/О2). По его величине определяют калорический эквивалент кислорода, умножив который на количество потребленного кислорода, получают величину энерготрат. В практике физиолого-гигиенических исследований наиболее часто используют измерения гемодинамических показателей и электрокардиографию. Основными показателями функционального состояния системы кровообращения, исследование которых доступно в широкой практике, являются артериальное давление, частота сердечных сокращений, ударный и минутный объемы сердца, среднее динамическое давление.

Электрокардиография (ЭКГ) основана на регистрации разности потенциалов сердца,

проецируемых на поверхность тела. В физиологии и гигиене труда применяют двухполюсные

отведения и чаще всего три классических, или стандартных: 1) рука- рука; 2) правая рука- левая

нога; 3) левая рука- левая нога.

У здоровых людей ЭКГ не дает полной информации о состоянии организма. В настоящее время

разработан ряд методических приемов обработки данных ЭКГ, которые повысили ее значимость в

проведении обследования человека в процессе трудовой деятельности. К числу их относится метод

вариационной пульсометрии.