Ventilačně-respirační změny a difuze plynů v simulované sněhové lavině

• Název práce v češtině: Ventilačně-respirační změny a difuze plynů v simulované sněhové lavině
• Název v anglickém jazyce: Ventilation-respiratory changes and diffusion of gases in the simulated snow avalanche
• Klíčová slova: sněhová lavina, sněhová kapsa, difuse plynů, sněhová teplota a hustota
• Klíčová slova anglicky: snow avalanche, snow pocket, diffusion of gases, snow temperature and density
• Akademický rok vypsání: 2012/2013
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyziologie (51-500200)
• Vedoucí / školitel: doc. MUDr. Staša Bartůňková, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 11.09.2013
• Datum zadání: 11.09.2013
• Datum a čas obhajoby: 23.09.2016 00:00
• Místo konání obhajoby: UK FTVS
• Datum odevzdání elektronické podoby: 20.05.2016
• Datum odevzdání tištěné podoby: 20.05.2016
• Datum proběhlé obhajoby: 23.09.2016
• Oponenti: prof. RNDr. Václav Hampl, DrSc.
• Konzultanti: Ing. Ladislav Sieger, CSc.

Zásady pro vypracování

Časový harmonogram

2012 - rešerše zahraničních zdrojů
2012 - 2015 - plnění kreditních požadavků
2013 – 2015 - experiment v zimních podmínkách
2015 - zpracování experimentálních výsledku
2015 – 2016 - psaní závěrečné práce

Seznam odborné literatury

Výchozí literatura

1. ECC Guidelines. Part 8: Advanced Challenges in Resuscitation. Section 3: Special Challenges in ECC, Hypothermia. Circulation 102(suppl I): I-229-I-232, 2000.

2. Atkins D, Avalanche Statistics. Colorado Avalanche Information Center [online]. 2005 Available from www: <http://www.geosurvey.state.co.us/avalanche/>

3. Atkins D, Williams K, and Grissom CK. Avalanches. In: Wilderness Medicine (5th ed.), edited by Auerbach PS. Philadelphia, PA: Elsevier, in press.

4. Brugger H and Durrer B. On-site treatment of avalanche victims ICARMEDCOM- Recommendations. High Altitude Medicine & Biology 3: 421-425, 2002.

5. Brugger H, Durrer B, and Adler-Kastner L. On-site triage of avalanche victims with asystole by the emergency doctor. Resuscitation 31: 11-16, 1996.

6. Brugger H, Durrer B, Adler-Kastner L, Falk M, and Tschirky F. Field management of avalanche victims. Resuscitation 51: 7-15, 2001.

7. Brugger H and Falk M. Analysis of avalanche safety equipment for backcountry skiers (English translation from the Canadian Avalanche Association). In: Jahrbuch 2002: Austrian Society for Mountain Medicine (Osterreichische Gesellschaft fur Alpinund Hohenmedizin), 2003.

8. Brugger H, Sumann G, Meister R, Adler-Kastner L, Mair P, Gunga HC, Schobersberger W, and Falk M. Hypoxia and hypercapnia during respiration into an artificial air pocket in snow: implications for avalanche survival. Resuscitation 58: 81-88, 2003.

9. Grissom CK, McAlpine JC, Harmston CH, Radwin MI, Scholand MB, Morgan JS, and Bywater TJ. Hypothermia during simulated avalanche burial and after extrication (abstract). Wilderness Environ Med 15: 59, 2004.

10. Grissom CK, Radwin MI, Harmston CH, Hirshberg EL, and Crowley TJ. Respiration during snow burial using an artificial air pocket. JAMA 283: 2261-2271, 2000.

11. Grissom CK, Radwin MI, Scholand MB, Harmston CH, Muetterties MC, and Bywater TJ. Hypercapnia increases core temperature cooling rate during snow burial. J Appl Physiol 96: 1365-1370, 2004.

12. Hohlrieder M, Mair P, Wuertl W, and Brugger H. The impact of avalanche transceivers on mortality from avalanche accidents. High Alt Med Biol 6: 72-77, 2005.

13. Johnson SM, Johnson AC, and Barton RG. Avalanche trauma and closed head injury, adding insult to injury. Wilderness Environ Med 12: 244-247, 2001.

14. Judd RC. An avalanche and a miracle that saves two students' lives. In: The Seattle Times. Seattle, Washington, 2004.

15. Mašek, M. Komparace způsobů provádění přesunů v zimních podmínkách ve vybraných armádách NATO a armádách s nimi spolupracujících. Diplomová práce, vedoucí Mgr. Sýkora K., Praha: UK FTVS, 2006.

16. Mašek, M. Komparace způsobů provádění přesunů v zimních podmínkách ve vybraných armádách NATO a armádách s nimi spolupracujících. Rigorózní práce, Praha: UK FTVS, 2007.

17. Radwin MI and Grissom CK. Technological advances in avalanche survival. Wilderness Environ Med 13: 143-152, 2002.

18. Colin Grissom, M.D. Avalanche Victim Physiology and Treatment After Rescue World Congress on Mountain and Wilderness Medicine, Aviemore Scotland, 2007

19. Radwin MI, Grissom CK, Scholand MB, and Harmston CH. Normal oxygenation and ventilation during snow burial by the exclusion of exhaled carbon dioxide. Wilderness Environ Med 12: 256-262, 2001.

20. Robinson K, Donaghy K, and Datz R. Inverse intubation in air medical transport. Air Med J 23: 40-43, 2004.

Předběžná náplň práce

Cíl studie. Cílem studie je hledání možností pro přežití ve sněhové lavině. Bude sledována rychlost uzavírání sněhové kapsy v závislosti na jejím objemu a aktuálních vlastnostech sněhu (hustotě a teplotě).

Výzkumný soubor. Pod odborným lékařským dohledem budeme měřit 10 - 20 probandů ve věku 20 - 40 let se zdravotní klasifikací A. Všichni probandi budou profesionální vojáci Armády české republiky, mužského pohlaví, nekuřáci.

Výzkumné metody. Při výzkumu budeme zaznamenávat životně důležité funkce pomocí speciálních analyzátorů. Bude měřena závislost mezi vlastnostmi jednotlivých druhů sněhu (difuzivitou), objemy a velikostí plochy vzduchové kapsy, teplotou sněhu a fyziologickými parametry jednotlivých probandů (TK, TF,EtCO2, FiCO2, SpO2, EtO2, FiO2, TVinsp, TVexp, MVinsp, MVexp, tělesné teploty atd.)

Organizace sběru a zpracování dat. Výzkum bude z hlediska bezpečnosti zajištěn ve spolupráci s lékaři Společnost horské medicíny a lékařskou komisí Českého horolezeckého svazu.
Fyzikální model bude vytvořen sněhovou kapsou, na kterou budou shora připevněny hadice s jednosměrnými ventily (nádechová a výdechová) pro minimalizaci mrtvého prostoru. Do monitoru dechových funkcí budou odebírány vzorky vdechovaného a vydechovaného vzduchu přímo z náustku každého probanda.
Data budou sbírána do paměti měřící aparatury , zpracována v tabulkovém kalkulátoru a statisticky vyhodnocena.
Měření bude prováděno v rámci pravidelného vojenského výcviku (přežití v zimních podmínkách, přesuny na sněhu a ledu).

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Aim of study. Aim of study is seeking of opportunity for survive in snow avalanche. We will follow velocity of snow pocket closing, which depends on its volume and acute snow properties (density and temperature).

Research group. We will measure 10-20 participants in the age of 20-40 years (with A health classification) under special medical control. All participants will be professional solders of Czech Army, nonsmoking male.
Research methods. During research we will record vital functions by special analyzers. Relationships between properties of different types of snow diffusion, volumes, size of air pocket, snow temperature and physiological parameters of individual participants (BP, HR, EtCO2, FiCO2, SpO2, EtO2, FiO2, TVinsp, TVexp, MVinsp, MVexp and body temperature etc.) will be followed.
Collection and workout of data. Experiment will be ensured in cooperation with medical doctors of the Mountain Medicine Society and Medical Committee of Czech Mountain-Climbing Union.
Samples of inspiratory and expiratory air will be removed into monitor of breathing functions directly from mouth-piece of every participants. Data will be collected in the memory apparatus, transported in the table calculator and statistically evaluated.
Measures will be run during regular military training (survive in winter conditions, transfer on the snow and ice).