Температура тела критическая для человека: Что делать при температуре 42 °С

Содержание

Измерения глубинной температуры тела человека методом пассивной акустической термометрии | Аносов

1. Марини Дж., Уиллер А. Медицина критических состояний. М.: Медицина; 2002: 992. ISBN 5-225-00628-0

2. Усенко Л.В., Царев А.В. Искусственная гипотермия в современной реаниматологии. Общая реаниматология. 2009; 5 (1): 21-23. DOI: 10.15360/1813-9779-2009-1-21

3. Шифман Е.М., Гуменюк Е.Г., Шакурова Е.Ю. Эпидуральная анальгезия и лихорадка в родах. Общая реаниматология. 2008; 4 (5): 55-59. DOI: 10.15360/1813-9779-2008-5-55

4. Ульмер Г., Брюк К., Вальден Ф., Гарт О., Теве Г. Физиология человека. т. 4. М.: Мир; 1986: 27-28.

5. Rieke V., Butts Pauly K. MR thermometry. J. Magn. Reson. Imaging. 2008; 27 (2): 376–390. DOI: 10.1002/jmri.21265. PMID: 18219673

6. Winter L., Oberacker E., Paul K., Ji Y., Oezerdem C., Ghadjar P., Thieme A., Budach V., Wust P., Niendorf T. Magnetic resonance thermometry: methodology, pitfalls and practical solutions. Int. J. Hyperthermia. 2016; 32 (1): 63-75. DOI: 10.3109/02656736.2015.1108462. PMID: 26708630

7. Passechnik V.I., Anosov A.A., Bograchev K.M. Fundamentals and prospects of passive thermoacoustic tomography. Crit. Rev. Biomed. Eng. 2000; 28 (3-4): 603-640. DOI:10.1615/CritRevBiomedEng.v28.i34.410. PMID: 11108236

8. Буров В.А., Дариалашвили П.И., Евтухов С.Н., Румянцева О.Д. Экспериментальное моделирование процессов активно-пассивной термоакустической томографии. Акуст. журнал. 2004; 50 (3): 298–310. DOI: 10.1134/1.1739492

9. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Экспериментальные исследования особенностей пассивной корреляционной томографии источников некогерентного акустического излучения мегагерцового диапазона. Акуст. журнал. 2006; 52 (5): 702–709. DOI: 10.1134/ S1063771006050150

10. Krotov E.V., Zhadobov M.V., Reyman A.M., Volkov G.P., Zharov V.P. Detection of thermal acoustic radiation from laser-heated deep tissue. Appl. Phys. Lett. 2002; 81 (21): 3918-3920. DOI: 10.1063/1. 1521245

11. Кротов Е.В., Рейман А.М., Субочев П.В. Синтез акустической линзы Френеля для акустояркостной термометрии. Акуст. журнал. 2007; 53 (6): 779-785. DOI: 10.1134/S1063771007060061

12. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Корреляция акустических сигналов при суммарных задержках. Акуст. журнал. 2008; 54 (6): 998–1002. DOI: 10.1134/S1063771008060171

13. Герасимов В.В., Гуляев Ю.В., Миргородский В.И., Пешин С.В., Сабликов В.А. Диагностика систем терморегуляции человека с помощью акустотермометра (на примере исследования икроножной мышцы). Радиотехника и электроника. 1993; 38 (10): 1904-1911.

14. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. Акустотермометрические данные о кровотоке и теплопродукции в предплечье при физической нагрузке. Акуст. журнал. 2013; 59 (4): 539-544. DOI: 10.1134/S1063771013040027

15. Аносов А.А., Балашов И.С., Беляев Р.В., Вилков В.А., Гарсков Р.В., Казанский А.С., Мансфельд А.Д., Щербаков М. И. Акустическая термометрия головного мозга пациентов с черепно-мозговой травмой. Биофизика. 2014; 59 (3): 545-551. DOI: 10.1134/S0006350914030026. PMID: 25715599

16. Аносов А.А., Сергеева Т.В., Aлeхин А.И., Беляев Р.В., Вилков В.А., Иванникова О.Н., Казанский А.С., Кузнецова О.С., Лесс Ю.А., Мансфельд А.Д., Санин А.Г., Щаракшанэ А.С., Луковкин А.В. Акустотермометрическое сопровождение лазериндуцированной интерстициальной гипертермии молочной и щитовидной желез. Биомед. радиоэлектроника. 2008; 5: 67-72.

17. Federspil G., La Grassa E., Giordano F., Macor C., Presacco D., Di Maggio C. Study of diet-induced thermogenesis using telethermography in normal and obese subjects. Recenti. Prog. Med. 1989; 80 (9): 455-459. PMID: 2595075

18. Козлов В.И., Дементиенко В.В., Буйлин В.А., Чижов Г.К., Красюк Н.Я., Терман О.А. Динамическая радиотермография печени человека. Бюл. экспер. биол. и медицины. 1989; 108 (10): 443-445. PMID: 2597758

19. Захарченко И.И., Пасечник В.И. Кинетика тепловых процессов в мышце человека. Биофизика. 1991; 36 (4): 655-659. PMID: 1793751

20. Duck F.A. Physical properties of tissue. London: Academic Press; 1990: 95.

21. Passechnik V.I. Verification of the physical basis of acoustothermography. Ultrasonics. 1994; 32 (4): 293-299. DOI: 10.1016/0041-624X(94)90009-4

22. Pennes H.H. Analysis of tissue and arterial blood temperatures in the resting human forearm. J. Appl. Physiol. 1948; 1 (2): 93-122. DOI: 10.1152/jappl.1948.1.2.93. PMID: 18887578

Как температура тела влияет на тренировки?

Показатель температуры тела человека чрезвычайно важен, и вы можете использовать этот параметр применительно к собственным тренировкам, чтобы улучшить собственную производительность.

Ирина Ротач Эксперт по фитнесу и питанию

Теги:

Нетленка

Силовые тренировки

Мышцы

спортивное тело

Freepik

Обычно критический предел измерения составляет 42°C, однако в мире был зафиксирован такой рекорд температуры тела, который даже трудно представить.

Содержание статьи

Оптимальная температура тела — та, при которой наши органы нормально функционируют.

Сейчас известно, что свое влияние на данный показатель могут оказывать различные факторы, в том числе возраст. Например, отметка выше 36,6°C у ребенка — вполне нормальное явление. Для пожилых людей температура может достигать более низких значений.

При высокоинтенсивных тренировках

Для биологических систем, которые задействованы во время высокоинтенсивной тренировки, оптимальной считается относительно высокая t°. Она увеличивает нервную проводимость, подвижность суставов, обмен глюкозы и мышечный кровоток.

Температура тела, низкая ночью, быстро повышается при пробуждении и достигает максимума вечером. Максимальные показатели силовых тренировок у взрослых наступают раньше, чем у подростков.

Вечером горячее

Вечером достигать более высокого уровня активности мышц, чем утром, может большинство людей.

t° тела тесно связана с результатами выполнения упражнений, и наилучшие силовые результаты достигаются, когда внутренняя t° тела достигает своего суточного пика.

Для тренировок с железом

Для силовых тренировок оптимальная температура тела обычно — с раннего до позднего вечера. Именно в это время гибкость и мышечная сила достигают суточного пика. Как доказательство — большинство спортивных рекордов были установлены и побиты именно ранним вечером. Высокая эффективность тренировки может привести к большей мышечной адаптации.

Эта история произошла в Атланте (США). Самую высокую температуру в мире у человека зафиксировали именно там. Американец Уилли Джонс поступил в местную больницу с тепловым ударом. У мужчины поднялась температура до 46,7°C.

Событие отмечено датой 10 июля 1980 года. Состояние мужчины было оценено как сверхлихорадочное и критически опасное, однако всего через несколько недель госпитализации он успешно выздоровел и отправился домой.

Что же побудило жар на такой рекорд? Как мы уже отметили, речь шла о тепловом ударе. Парадокс заключается в том, что температура воздуха в тот день едва превысила отметку 32°C при влажности 44%. Для жителей Атланты подобный расклад можно назвать вполне привычным. Для жителей мира, живущих в жарких странах, это просто смехотворная температура. Например, в Таиланде отметка нередко превышает 35°C при влажности 90%. Возможно, Уилли Джонс занимался интенсивными физическими нагрузками на улице, из-за чего и пострадал.

Высокая эффективность тренировки, обусловленная более высокой температурой тела, в сочетании с анаболической гормональной средой объясняет, почему при вечерних тренировках наблюдаются более высокие темпы роста мышц и развития силы, чем при утренних.

Типы, как это работает и нарушения

Терморегуляция – это биологический механизм, ответственный за поддержание постоянной внутренней температуры тела. Система терморегуляции включает гипоталамус головного мозга, а также потовые железы, кожу и систему кровообращения.

Человеческое тело поддерживает температуру около 98,6°F (37°C) с помощью различных физических процессов. К ним относятся потоотделение для снижения температуры тела, дрожь для ее повышения и сужение или расслабление кровеносных сосудов для изменения кровотока.

Если человек не может регулировать свою температуру, он может перегреться, что приведет к гипертермии. Верно и обратное: если температура тела упадет ниже безопасного уровня, это вызовет гипотермию. Оба состояния могут быть потенциально опасными для жизни.

В этой статье рассматривается терморегуляция и то, как работает этот важный процесс. Также рассматриваются нарушения терморегуляции и их возможные причины.

Терморегуляция — это то, как млекопитающие поддерживают постоянную температуру тела. В отличие от рептилий, у которых температура тела меняется в зависимости от окружающей среды, млекопитающим необходимо постоянно поддерживать постоянную температуру тела. У людей здоровый диапазон находится в пределах одного-двух градусов от 9. 8,6°F (37°C).

Когда терморегуляция работает должным образом, тело работает на оптимальном уровне. Температура, которая слишком высока или слишком низкая, может повлиять на:

Heart
Система кровообращения
мозг
Желудочно -кишечные тракты
легкие
Человек
печени

эфферентные ответы
афферентные ощущения
центральный контроль

Эфферентные реакции — это поведение, которое люди могут использовать для регулирования собственной температуры тела. Примеры эфферентных реакций включают надевание пальто перед выходом на улицу в холодные дни и перемещение в тень в жаркие дни.

Афферентное восприятие включает систему температурных рецепторов вокруг тела, чтобы определить, является ли внутренняя температура слишком высокой или низкой. Рецепторы передают информацию в гипоталамус, который является частью головного мозга.

Гипоталамус действует как центральный орган управления, используя информацию, полученную от афферентных органов чувств, для выработки гормонов, изменяющих температуру тела. Эти гормоны посылают сигналы в различные части тела, чтобы оно могло реагировать на жару или холод следующим образом:

Ответ на тепло	Ответ на холод
Потеживание	Дрожок, или термогенез
Расширенные кровли в обмене веществ	увеличение метаболизма

Здоровый температурный диапазон для человеческого тела очень узок. Если организм не может поддерживать температуру в этом диапазоне, могут развиться нарушения терморегуляции.

Гипертермия

Гипертермия возникает, когда механизмы терморегуляции организма выходят из строя, и температура тела становится слишком высокой. Существует несколько типов гипертермии, в том числе:

тепловые судороги, которые проявляются обильным потоотделением и мышечными спазмами во время физической нагрузки
тепловое истощение, которое является более серьезным и вызывает ряд симптомов

Симптомы теплового истощения:

Потеживание
Бледная, липкая, или холодная кожа
Быстрая или слабая пульс
усталость
Слабость
Головочные уклоны
Напута или во рвоту
Hatemse
Faintoge

покраснение или горячая кожа, которая может быть сухой или влажной
частый, сильный пульс
температура тела 103°F (39,4°C) или выше

Узнайте больше о различиях между тепловым истощением и тепловым ударом.

Гипотермия

Гипотермия возникает, когда тело теряет тепло быстрее, чем может его производить. Длительное воздействие низких температур может вызвать гипотермию. Симптомы включают:

дрожь
спутанность сознания
истощение или чувство сильной усталости
неловкие руки
невнятная речь
сонливость
потеря памяти

У маленьких детей и младенцев гипотермия вызывает холодную кожу, которая может быть ярко-красной у людей со светлым оттенком кожи.

Несколько факторов могут влиять на терморегуляцию, в том числе условия окружающей среды, болезни и некоторые лекарства.

Экстремальная погода

Экстремальная погода может значительно повлиять на способность организма регулировать температуру.

Гипотермия возникает, когда человек длительное время подвергается воздействию очень низких температур. В этих случаях тело быстро теряет тепло, и производство тепла не может поддерживаться, что приводит к падению температуры тела.

В дополнение к отрицательным температурам гипотермия также может возникнуть при низких температурах, если кто-то испытывает озноб от пота, дождя или погружения в холодную воду.

С другой стороны, жаркая погода и длительное пребывание на солнце могут вызвать перегрев тела. Вместо того, чтобы терять больше тепла, чем оно может произвести, тело нагревается быстрее, чем успевает охладиться.

У кого-то гипертермия может также развиться при высоких температурах в результате:

употребления недостаточного количества жидкости
ношение плотной теплоизоляционной одежды
посещение людных мест
физическая нагрузка, особенно на открытом воздухе

Инфекции

При инфекции в организм проникают вредные микроорганизмы и размножаются. Эти патогены могут размножаться при обычной температуре тела, но повышенная температура затрудняет выживание некоторых из них.

По этой причине частью иммунного ответа на инфекцию часто является лихорадка. Это происходит, когда тело повышает собственную температуру, чтобы убить инфекционные организмы. Многие врачи рекомендуют позволить лихорадке идти своим чередом, чтобы организм мог адекватно защитить себя.

Однако могут возникнуть проблемы, если температура тела становится слишком высокой, препятствуя необходимым функциям. Если у кого-то поднялась температура выше 105°F (40,5°C), которая не снижается при приеме лекарств, ему следует срочно обратиться за медицинской помощью. Врач будет лечить лихорадку, чтобы попытаться снизить температуру тела до безопасного уровня.

Возраст

Младенцы и пожилые люди имеют более высокий риск нарушений терморегуляции. Причина этого в том, что у этих людей меньшая мышечная масса, сниженный дрожательный рефлекс и более низкий иммунитет.

Пожилые люди, как правило, имеют более низкую температуру тела, и у них может не быть лихорадки при заражении вирусными или бактериальными заболеваниями. Иногда вместо этого у них может развиться гипотермия.

Другие заболевания

Другие заболевания также могут влиять на терморегуляцию. К ним относятся:

Эндокринные расстройства

Эндокринная система включает железы и органы, вырабатывающие гормоны, такие как поджелудочная железа, щитовидная железа, гипофиз и надпочечники. Если что-то мешает выработке гормонов, это может повлиять на температуру тела.

Например, недостаточная активность щитовидной железы или гипотиреоз может привести к снижению температуры тела, в то время как повышенная активность щитовидной железы, называемая гипертиреозом, может привести к повышению температуры тела.

Нарушения центральной нервной системы (ЦНС)

ЦНС включает головной и спинной мозг и нервы. Условия, влияющие на ЦНС, могут нарушать терморегуляцию, нарушая афферентную чувствительность и центральный контроль. Некоторые примеры таких состояний включают:

черепно-мозговые травмы
травмы спинного мозга
неврологические заболевания, такие как болезнь Паркинсона или рассеянный склероз
опухоли

Лекарства

Некоторые лекарства могут нарушать терморегуляцию как побочный эффект, вызывая временное повышение температуры тела. Некоторые называют это «наркотической лихорадкой». Примеры лекарств, которые могут иметь этот эффект, включают:

противомикробные препараты, такие как антибиотики
нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП)
противосудорожные препараты первого поколения
антидепрессанты

Обычно терморегуляция быстро приходит в норму, когда человек прекращает прием препарата. Людям следует всегда консультироваться с врачом, прежде чем менять дозировку лекарства.

Млекопитающие используют терморегуляцию, чтобы удерживать тело в узком диапазоне температур. Это необходимо для здоровья, так как позволяет органам и процессам организма работать эффективно.

Если температура тела человека сильно отклоняется от 98,6°F (37°C), у них может развиться гипертермия или гипотермия. Этому могут способствовать различные факторы, включая инфекции, экстремальные погодные условия, лекарства и другие состояния здоровья.

Нарушения терморегуляции могут потребовать неотложной медицинской помощи. Если у человека есть симптомы гипо- или гипертермии, важно набрать 911 или номер ближайшего отделения неотложной помощи.

Холодовой прессорный тест – смешанный исследовательский подход к физиологии человека, основанный на курсах

Холодовой стресс и тест холодового прессора

Карри Хэн Уитмер

Поддержание гомеостаза требует, чтобы организм постоянно контролировал свои внутренние состояния. От температуры тела до артериального давления и уровней определенных питательных веществ, каждое физиологическое состояние имеет определенную заданную точку. Заданное значение – это физиологическое значение, вокруг которого колеблется нормальный диапазон. Нормальный диапазон – это ограниченный набор значений, который является оптимально здоровым и стабильным. Например, уставка нормальной температуры тела человека составляет приблизительно 37°C (98,6°F). Физиологические параметры, такие как температура тела и артериальное давление, имеют тенденцию колебаться в пределах нормы на несколько градусов выше и ниже этой точки. Центры управления в мозгу и других частях тела отслеживают отклонения от гомеостаза и реагируют на них с помощью отрицательной обратной связи.

Отрицательная обратная связь – это механизм, устраняющий отклонение от заданного значения. Следовательно, отрицательная обратная связь поддерживает параметры тела в пределах их нормального диапазона. Поддержание гомеостаза с помощью отрицательной обратной связи происходит во всем организме все время.
Человеческое тело регулирует температуру тела с помощью процесса, называемого терморегуляцией, при котором тело может поддерживать свою температуру в определенных пределах, даже когда окружающая температура сильно отличается. Внутренняя температура тела остается стабильной на уровне 36,5–37,5 ° C (или 97,7–99,5 ° F). В процессе производства АТФ клетками по всему телу примерно 60% вырабатываемой энергии находится в форме тепла, используемого для поддержания температуры тела. Терморегуляция является примером отрицательной обратной связи.

Гипоталамус в головном мозге является главным выключателем, который работает как термостат для регулирования внутренней температуры тела (рис. 1). Если температура слишком высока, гипоталамус может инициировать несколько процессов, чтобы ее понизить. К ним относятся увеличение циркуляции крови к поверхности тела, чтобы обеспечить рассеивание тепла через кожу, и инициирование потоотделения, чтобы обеспечить испарение воды на коже для охлаждения ее поверхности. И наоборот, если температура падает ниже заданной внутренней температуры, гипоталамус может инициировать дрожь для выработки тепла. Тело использует больше энергии и выделяет больше тепла. Кроме того, гормон щитовидной железы будет стимулировать большее использование энергии и выработку тепла клетками по всему телу.

Окружающая среда называется термонейтральной, когда тело не расходует и не выделяет энергию для поддержания внутренней температуры. Для голого человека это температура окружающего воздуха около 84 ° F. Если температура выше, например, при ношении одежды, организм компенсирует ее охлаждающими механизмами. Тело теряет тепло через механизмы теплообмена.
Механизмы теплообмена
Когда окружающая среда не является термонейтральной, тело использует четыре механизма теплообмена для поддержания гомеостаза: проводимость, конвекцию, излучение и испарение. Каждый из этих механизмов основан на свойстве тепла переходить от более высокой концентрации к более низкой концентрации; следовательно, скорость каждого из механизмов теплообмена изменяется в зависимости от температуры и условий окружающей среды.

Проводка – передача тепла двумя телами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом. Это происходит, когда кожа вступает в контакт с холодным или теплым предметом. Например, если вы держите стакан с ледяной водой, тепло вашей кожи нагреет стакан и, в свою очередь, растопит лед. В качестве альтернативы, в холодный день вы можете согреться, обхватив холодными руками чашку горячего кофе. Только около 3 процентов тепла тела теряется посредством теплопроводности.
Конвекция — это передача тепла окружающему кожу воздуху. Нагретый воздух поднимается от тела и заменяется более холодным воздухом, который впоследствии нагревается. Конвекция может происходить и в воде. Когда температура воды ниже температуры тела, тело теряет тепло, нагревая воду, ближайшую к коже, которая уходит, чтобы заменить ее более прохладной водой. Конвекционные потоки, создаваемые изменениями температуры, продолжают отводить тепло от тела быстрее, чем тело может его восполнить, что приводит к гипотермии. Около 15 процентов тепла тела теряется в результате конвекции.

Излучение – передача тепла посредством инфракрасных волн. Это происходит между любыми двумя объектами, когда их температуры различаются. Радиатор может обогреть комнату за счет лучистого тепла. В солнечный день солнечное излучение согревает кожу. Тот же принцип работает от тела к окружающей среде. Около 60 процентов тепла, теряемого телом, теряется за счет излучения.
Испарение – передача тепла при испарении воды. Поскольку молекуле воды требуется много энергии, чтобы превратиться из жидкости в газ, испарение воды (в виде пота) отнимает у кожи много энергии. Однако скорость испарения зависит от относительной влажности — больше пота испаряется в условиях более низкой влажности. Потоотделение является основным средством охлаждения тела во время физических упражнений, тогда как в состоянии покоя около 20 процентов тепла, теряемого телом, происходит за счет испарения.

Гомеостатическая реакция на температуру окружающей среды
У людей есть система обратной связи регулирования температуры, которая работает, способствуя либо потере тепла, либо увеличению тепла. Когда центр регуляции температуры мозга получает данные от датчиков, указывающие на то, что температура тела превышает нормальный диапазон, он стимулирует группу клеток мозга, называемую «центром потери тепла». Эта стимуляция имеет три основных эффекта:
Кровеносные сосуды в коже начинают расширяться, позволяя большему количеству крови из ядра тела течь к поверхности кожи, позволяя теплу излучаться в окружающую среду.
По мере увеличения притока крови к коже активируются потовые железы, увеличивая их выработку. Когда пот испаряется с поверхности кожи в окружающий воздух, он уносит с собой тепло.

Увеличивается глубина дыхания, и человек может дышать через открытый рот, а не через носовые ходы. Это увеличивает потерю тепла из легких.
Рис. 1. Гипоталамус контролирует терморегуляцию. Гипоталамус контролирует сети терморегуляции, приводящие к повышению или понижению внутренней температуры тела. Исходное изображение OpenStax Anatomy and Physiology CC-by-4.0. Изображение отредактировано Ариком Уорнером.
Напротив, активация центра накопления тепла в мозге при воздействии холода снижает приток крови к коже, и кровь, возвращающаяся из конечностей, отводится в сеть глубоких вен (рис. 2). Такое расположение улавливает тепло ближе к ядру тела, ограничивает потерю тепла и повышает кровяное давление. Если потеря тепла серьезна, мозг запускает усиление случайных сигналов к скелетным мышцам, заставляя их сокращаться и вызывая дрожь. Сокращения мышц при дрожи выделяют тепло при использовании АТФ. Мозг также запускает щитовидную железу в эндокринной системе для высвобождения гормона щитовидной железы, который увеличивает метаболическую активность и выработку тепла в клетках по всему телу.

Рисунок 2. Физиологическая реакция на острое воздействие холода. При остром воздействии холода симпатическая нервная система высвобождает норадреналин, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления и учащению пульса.
При остром воздействии холода на организм:
Активация симпатической нервной системы приводит к общесистемному выбросу катехоламинов (норэпинефрина).
Катехоламин вызывает системное сужение артериол, увеличение частоты сердечных сокращений и сократительной способности сердца. Сердце работает усерднее, чтобы проталкивать кровь через суженные кровеносные сосуды.
Суженные кровеносные сосуды в конечностях отводят поверхностный кровоток к ядру тела, тем самым уменьшая излучение или передачу тепла в окружающую среду.
Вазоконстрикция увеличивает сопротивление кровотоку и, таким образом, повышает кровяное давление.
Вазоконстрикция приводит к более слабому пульсу (меньшей амплитуде пульса) на артериях кожи, пальцев и кисти.
Острый холодовой стресс приводит к активации симпатической нервной системы и выбросу катехоламинов (нейротрансмиттеров). Высвобождение нейротрансмиттера влияет на сердечно-сосудистую систему различными способами, включая сужение артерий, транзиторную тахикардию и усиление сократительной способности сердца. Вместе эти гомеостатические изменения приводят к тому, что называется прессорная реакция или повышение артериального давления. Холодовой прессорный тест обычно используется в клинических условиях для оценки функции симпатической нервной системы. В холодовом прессорном тесте испытуемые погружают руку или предплечье в ледяную воду и измеряют реакцию их сердечно-сосудистой системы.
В этой лаборатории мы будем использовать холодовой прессорный тест для оценки изменений частоты сердечных сокращений, амплитуды пульса и насыщения артериальной крови кислородом с помощью пульсоксиметра.
Пульсоксиметры косвенно оценивают насыщение артериальной крови кислородом и сообщают об этом как о насыщении кислородом (SpO2) артериальной крови субъекта. SpO2 указывается в процентах от насыщенного кислородом гемоглобина. Нормальные значения пульсоксиметрии обычно колеблются в пределах 97-100%.
Рис. 3. Пульсоксиметр. Пульсоксиметры с зажимом на палец используются в лаборатории физиологии. На верхнюю часть пальца опирается светоизлучающий диод, а под пальцем расположен фотоприемник. Рисунок создан Кэмероном Миллером CC-by-ND.
Эксперимент с холодовой прессорной реакцией:
Есть несколько гипотез, которые можно проверить в этой лаборатории. Например, мы можем проверить, имеют ли мужчины и женщины различную холодовую прессорную реакцию, или мы можем проверить, одинакова ли прессорная реакция в погруженной и не погруженной руке. После сбора данных вы введете их в файл Excel на скамейке ассистента для статистического анализа всего класса или курса.
В рамках подготовки к лабораторной работе, можете ли вы написать гипотезу ЕСЛИ/ТО для проверки холодовой прессорной реакции у мужчин и женщин?

В этой лаборатории вы проведете эксперимент, чтобы проверить, как острое переохлаждение влияет на амплитуду пульса, частоту сердечных сокращений и связывание гемоглобина с кислородом у мужчин и женщин. Вы будете использовать датчик на пальце, называемый пульсоксиметром, который будет измерять пульс, а также оксигенацию периферической артериальной крови (SpO2) в вашем пальце.
Основные сведения о лабораторной работе
Мы будем использовать iWorx с LabScribe для интерпретации амплитуды пульса, частоты сердечных сокращений и SpO2.
Субъекты не должны пользоваться лаком для ногтей, искусственными покрытиями ногтей, украшениями для рук или запястий во время эксперимента.
Субъекты должны носить одежду с короткими рукавами или рукава, которые можно закатать выше локтя.
Все субъекты будут участвовать либо в «Базовом уровне/Условии 1», либо в «Базовом уровне/Условии 2», но не в обоих одновременно.
Все испытуемые погружают ЛЕВОЕ предплечье в эксперименты.
Поскольку пульсоксиметр определяет пульсацию кровеносных сосудов, испытуемые должны сидеть спокойно и неподвижно во время эксперимента. Другие движения или вибрации могут исказить показания пульсоксиметра.
Начало работы
Включите блок iWorx выключателем на задней стороне коробки
Войдите в свою учетную запись и щелкните значок папки в нижней левой панели задач
Нажмите « Этот компьютер » на левой боковой панели задач
Дважды щелкните материалы курса Biol 256L P-Drive в разделе « Network Locations »
Дважды щелкните файл настроек « Week4_ColdPressor »
Наденьте пульсоксиметр на средний палец левой (условие 1) или правой (условие 2) руки, как показано на рисунке ниже.
Теперь вы готовы начать эксперимент.
Рис. 4. Как носить датчик пульсоксиметра.
ЭКСПЕРИМЕНТ: влияние холодового прессорного теста на работу сердечно-сосудистой системы
ВАЖНО: Этот эксперимент требует, чтобы половина испытуемых участвовала в Базовом уровне/Условии 1, а половина субъектов участвовала в Базовом уровне/Условии 2. За лабораторным столом назначьте каждому учащемуся условие перед началом эксперимента.
КОНТРОЛЬ/УСЛОВИЕ 1: Наденьте на средний палец левой руки пульсоксиметр. Будьте готовы погрузить левое предплечье в ледяную воду через одну минуту.
КОНТРОЛЬ/УСЛОВИЕ 2: Снабдите средний палец правой руки пульсоксиметром. Будьте готовы погрузить левое предплечье в ледяную воду через одну минуту.
ЧАСТЬ I. Процедура
Проверить датчик: нажать на красную кнопку Запись
Нажмите кнопку AutoScale на верхней панели задач. Ваша запись должна выглядеть так, как показано ниже на рис. 5. Если данные не отображаются так, как показано, немного отрегулируйте пульсоксиметр на пальце.
Обратите внимание на расположение Time в правом верхнем углу окна (рис. 5b). На рисунке время указано «одна минута двадцать две секунды». Вы будете отслеживать время записи данных с помощью этого таймера в окне Labscribe.
Рисунок 5a . Пример окна, показывающий правильно сгенерированные данные о пульсе, частоте сердечных сокращений и SpO2.

Рисунок 5b . Крупный план окна пульса, показывающего время как Time1 (красная рамка).
Когда записываемые сигналы отобразятся надлежащим образом, остановите запись и откройте новый файл.
Пока субъект сидит спокойно (не двигаясь) запишите исходные данные за одну минуту .
Ровно на минутной отметке погрузите левое предплечье в ледяную воду. НЕ опускайте руку с приборами в воду. Оставайтесь как можно тише!
Запишите данные как минимум в течение дополнительных 35 секунд (вы можете записать больше).
Остановить запись.
Вы можете высушить руку и согреть ее на грелке. Вы перестали служить субъектом после однократного пребывания в ледяной ванне.
Сохраните файл данных на компьютер. Поместите название предмета и неделю 4 в заголовок.
ЧАСТЬ II. Анализ данных
Этот анализ данных применим как к базовой записи, так и к условиям 1 или 2. Для базовых данных начните с самого начала записи и найдите правильные данные, прокручивая и используя таймер в главном окне.
Для экспериментальных данных (состояние 1 или 2) начните анализ данных с отметки 1,00 и прокрутите до 1,05 (пять секунд), 1,10 (десять секунд), 1,20 (двадцать секунд) и 1,30 (тридцать секунд).
Чтобы начать анализ данных:
Калибровка импульсного канала.
Установите время в окне Время отображения на 120 секунд, а затем нажмите кнопку Автомасштабирование в окне канала.
Нажмите на P. Rate (Pulse) в канале Heart Rate и выберите Setup Function
Когда окно откроется, перетащите синие линии так, чтобы верхняя линия была чуть ниже пиков ВСЕХ пульсовых волн, а нижняя линия была чуть ниже синей линии (см. рисунок ниже). Очень важно, чтобы вы видели ВСЕ свои данные, чтобы вы могли правильно выровнять синие линии. Нажмите «ОК».
Изображение CC-by-4.0. Калибровочное изображение и текст предоставлены Darren Mattone, Muskegon Community College.
Анализ
Используйте значок «Время отображения», чтобы настроить время отображения в главном окне, чтобы в главном окне отображалось примерно десять полных циклов импульсов.
Прокрутите запись, чтобы просмотреть примеры пульсовых волн в следующих интервалах во время записи данных: 5 секунд, 10 секунд, 20 секунд и 30 секунд
Старт с пульсовой волной около 5 секунд записи данных и щелкните значок двойного курсора и поместите курсоры следующим образом:
Чтобы измерить амплитуду пульсовой волны , поместите один курсор на базовую линию, которая предшествует пульсовой волне, а второй курсор — на пик пульсовой волны. Значение для V2-V1 на канале Pulse является этой амплитудой. Определите амплитуду пульса V2-V1 для четырех пульсовых волн в назначенное время и запишите результаты в свой лабораторный отчет .

Чтобы найти частоту сердечных сокращений , выберите значок одного курсора и поместите одиночный курсор на плато кривой частоты сердечных сокращений на канале частоты сердечных сокращений . См. оранжевый курсор на картинке ниже. Запишите значение в BPM в своем лабораторном отчете для данных о частоте сердечных сокращений, собранных примерно через 5 с, 10 с, 20 с и 30 с.
Чтобы найти SpO2 , поместите курсор на данные на 30-секундной отметке записи. Обычно эта линия совершенно плоская.
Запишите процент SpO2 , показанный на канале O2 Saturation , в своем лабораторном отчете.