Työ 11: Spirometri

Hengitys on elintärkeä prosessi, jossa elimistö saa happea ja sieltä poistuu hiilidioksidia.
Mekaanisen ilmapumpun työn hoitavat keuhkot, rintakehä sekä hengityslihakset; ilma kulkeutuu keuhkorakkuloihin eli alveoleihin, joissa ilmasta siirtyy happea vereen ja hiilidioksidia verestä kehkoilmaan. Happea ja muita kaasuja kuljetaa verenkirtoelimistö joka puolelle kehoa ja koko prosessia hallitsevat keskushermoston säätelyjärjestelmät.

Keuhkoihin sisäänhengityksessä virtaavaa ilmaa kutsutaan hengitysilmaksi (tidal volume = TV). Normaaaliolosuhteissa keuhkoja ei vedetä aivan täyteen: jos täysien kehkojen ilmamäärästä vähentää normaalin sisäänhengitysilman tilavuuden(TV), saadaaan sisäänhengityksen varailman tilavuus (inspiratory reserve volume = IRV). Normaalissa uloshengityksessä poistuvaa ilmamassaa kutsutaan uloshengityksen varailmaksi (expiratory reserve volume = ERV) ja maksimaalisen puhalluksenkin jälkeen keuhkoihin jäävä ilma on jäännösilmaa (residual volume = RV).

Vitaalikapasiteetti on maksimaalinen ilmamäärä, jonka saa itsestään ulos täyden sisäänhengityksen jälkeen, Yllä määritellyin termein TV + IRV + ERV. Vitaalikapasiteettia voidaan käyttää kliinisiin tutkimuksiin, esimerkiksi tupakoitsijoilla se laskee, kun taas urheilua harrastavilla se on melkoisen mainio. Kokonaiskapasiteetti on täysien keuhkojen ilmamäärä, jäännösilma ynnä vitaalikapasiteetti: noin kuusi litraa.

Harjoituksessa käytettiin spirometri -laitetta (Welch Allyn PneumoCheck), joka mittaa henkilön ulospuhaltaman ilman tilavuuden. Laite tarvitsee myös henkilön iän, sukupuolen, pituuden ja etnis-maantieteellinen tausta. Nämä parametrit auttavat laitetta kalibroitumaan.
Koehenkilöt yksikertaisesti puhalsivat laitteeseen niin terävästi ja kauan kuin pystyivät, tuottaen maksimaalisen uloshengityksen.

Alla olevat kaksi kuvaa ovat kahden eri koehenkilön suorittamia mittauksia, vasemmanpuoleinen 7,53 sekunnin suoritus on molemmissa kuvissa kurssimateriaalissa esitetty esimerkki. Ensimmäisen koehenkilön puhallus on hyvä. Toisen koehenkilön puhallus on liian heikko, kuvaajan pitäisi olla mahdollisimman terävä.

FVC on mittauksessa saatu vitaalikapasiteetti. Ensimmäisellä koehenkilöllä vitaalikapasiteetti on 5,47, kun laitteen kalibrointi antaa hänelle normaaliarvoksi 5,66. Tulos alittaa hieman normiarvon, tulos oli odotettavissa, sillä ensimmäinen koehenkilö sairastaa astmaa. Toinen koehenkilö sen sijaan ylittää kalibroidun arvon 5,30 tuloksella 6,28. 

 

Työ 10: Verenpaine ja pulssi

Sydän pumppaa verta jatkuvasti aorttaan, aiheuttaen verta eteenpäin työntävän paineen. Verisuoniston seinämien synnyttämä kitka taas vastustaa veren virtausta. Verenpaine jaetaan systoli- ja diastolipaineeseen. Systolipaine aiheuttaa verisuonten seinämien venymistä, diastolipaineen aikana taas valtimot supistuvat seinämien elastisen jännityksen vuoksi.

Verenpaine mitattiin eri rasitustiloissa kolmelta miesopiskelijalta (Jari, Sameli ja Jussi), käyttäen oskillosmetristä verenpaine- ja pulssimittaria, joka on useimmille tuttu terveydenhoitajan vastaanotolta. Olkavarteen kiinnitettävä mansetti kiristetään tarranauhakiinnityksen avulla tiukaksi siten, että mansetista lähtevä letku on keskellä hauista, kyynärpään yläpuolella. Käsi on rentona mittauksen ajan. Mittauksen alkuvaiheessa mansetti paineistetaan (remmi puristuu), vastaamaan olkavarren systolista painetta. Sensori havaitsee verenkierron huomattavan hidastumisen olkavarressa, mikä tarkoittaa sitä, että systolinen paine on saavutettu. Mansetti löystyy, kunnes veren virtaus normalisoituu. Samalla laite mittaa diastolisen, verisuoniin kertyneen, paineen. Sykettä laite havainnoi koko mittauksen ajan.

Mittauskessa käytetty OMRON M4-1 verenpainemittari. Oikealla reunalla ylempänä sijaitsee virtakytkin, START-näppäimestä aloitetaan mittaus ja M-näppäimestä tallennetaan mittaustuloksia muistiin.

Kuva mittaustilanteesta. Koehenkilön käsi on rennosti pöydällä ja mansetti kiristetty olkavarteen.

Verenpaine ja pulssi mitattiin koehenkilöiltä (3 kpl) lepotilassa istualtaan ja seisten. Koehenkilöt suorittivat fyysisesti rasittavia aktiviteetteja, joiden jälkeen suoritettiin välittömästi kolmas mittaus. Neljäs mittaus otettiin viiden(5) minuutin kuluttua kolmannesta mittauksesta.

Mittaustulokset kolmelta henkilöltä neljässä eri mittauksessa.

Mittaustuksista nähdään, että fyysinen rasitus nosti sykettä ja systolista painetta rasituksessa. Rasituksen jälkenen mittaus osoittaa arvojen palautuvan vaihtelevalla nopeudella lepotasoa kohti. diastolinen paine ei vaihdellut koehenkilöillä yhtä radikaalisti.