Вентилация на белите дробове - непрекъсната регулиран процесактуализиране на газовия състав на въздуха, съдържащ се в белите дробове. Вентилацията на белите дробове се осигурява чрез въвеждане в тях атмосферен въздухбогат на кислород и издишване на газ, съдържащ излишък въглероден двуокис.

Белодробната вентилация се характеризира с минутен дихателен обем. В покой възрастен вдишва и издишва 500 ml въздух с честота 16-20 пъти в минута (минута 8-10 литра), новородено диша по-често - 60 пъти, дете на 5 години - 25 пъти в минута . Обемът на дихателните пътища (където не се извършва обмен на газ) е 140 ml, така нареченият въздух на вредното пространство; така в алвеолите влизат 360 мл. Рядкото и дълбоко дишане намалява количеството на вредното пространство и е много по-ефективно.

Статичните обеми включват стойности, които се измерват след завършване на дихателна маневра, без да се ограничава скоростта (времето) на нейното изпълнение.

Статичните показатели включват четири основни белодробни обема: - дихателен обем (TO - VT);

Инспираторен резервен обем (IRV);

Експираторен резервен обем (ERV - ERV);

Остатъчен обем (OO - RV).

Както и контейнери:

Жизнен капацитет на белите дробове (VC - VC);

Инспираторен капацитет (Evd - IC);

Функционален остатъчен капацитет (FRC - FRC);

Общ белодробен капацитет (TLC).

Динамичните величини характеризират обемната скорост въздушно течение. Те се определят, като се вземе предвид времето, прекарано в изпълнението на дихателната маневра. Динамичните индикатори включват:

Форсиран експираторен обем през първата секунда (FEV 1 - FEV 1);

принуден жизнен капацитет(FZhEL - FVC);

Пикова обемна (PEV) скорост на издишване (PEV) и др.

Обемът и капацитетът на белите дробове на здрав човек се определят от редица фактори:

1) височина, телесно тегло, възраст, раса, конституционни характеристики на човек;

2) еластични свойства белодробна тъкани дихателните пътища;

3) контрактилни характеристики на инспираторните и експираторните мускули.

За определяне белодробни обемии контейнери, се използват методи на спирометрия, спирография, пневмотахометрия и телесна плетизмография.

За сравнимост на резултатите от измерванията на белодробните обеми и капацитет, получените данни трябва да бъдат съпоставени със стандартни условия: телесна температура 37 ° C, атмосферно налягане 101 kPa (760 mm Hg), относителна влажност 100 %.

Дихателен обем

Дихателният обем (TO) е обемът на въздуха, вдишван и издишван по време на нормално дишане, равен средно на 500 ml (с колебания от 300 до 900 ml).

Около 150 ml от него е обемът на въздуха във функционалното мъртво пространство (VFMP) в ларинкса, трахеята, бронхите, който не участва в газообмена. Функционална роля HFMP е, че се смесва с вдишания въздух, като го овлажнява и затопля.

експираторен резервен обем

Резервният обем на издишването е обемът въздух, равен на 1500-2000 ml, който човек може да издиша, ако след нормално издишване направи максимално издишване.

Инспираторен резервен обем

Инспираторният резервен обем е обемът въздух, който човек може да вдиша, ако след нормално вдишване поеме максимално въздух. Равен 1500 - 2000 мл.

Жизнен капацитет на белите дробове

Жизнен капацитет (VC) - максималното количество въздух, издишано след най-дълбокото вдишване. VC е един от основните индикатори за състоянието на устройството външно дишанешироко използвани в медицината. Заедно с остатъчния обем, т.е. обемът на въздуха, оставащ в белите дробове след най-дълбокото издишване, VC формира общия белодробен капацитет (TLC).

Обикновено VC е около 3/4 от общия белодробен капацитет и характеризира максималния обем, в рамките на който човек може да промени дълбочината на дишането си. При спокойно дишанездрав възрастен използва малка част от VC: вдишва и издишва 300–500 ml въздух (т.нар. дихателен обем). В същото време инспираторният резервен обем, т.е. количеството въздух, което човек може да вдиша допълнително след тихо издишване, и експираторният резервен обем, равен на обема на допълнително издишания въздух след тихо издишване, е средно около 1500 ml всеки. По време на тренировка дихателният обем се увеличава чрез използване на резервите за вдишване и издишване.

Жизненият капацитет е мярка за подвижността на белите дробове и гръден кош. Въпреки името, той не отразява параметрите на дишането в реални („житейски“) условия, тъй като дори при най-високите нужди, които тялото има за дихателната система, дълбочината на дишането никога не достига максималната възможна стойност.

От практическа гледна точка не е препоръчително да се установява „единна“ норма за жизнения капацитет на белите дробове, тъй като тази стойност зависи от редица фактори, по-специално от възрастта, пола, размера на тялото и позицията, и степента на годност.

С възрастта жизненият капацитет на белите дробове намалява (особено след 40 години). Това се дължи на намаляване на еластичността на белите дробове и подвижността на гръдния кош. Жените имат средно с 25% по-малко от мъжете.

Зависимостта на растежа може да се изчисли с помощта на следното уравнение:

VC=2,5*височина (m)

VC зависи от положението на тялото: във вертикално положение е малко по-голямо, отколкото в хоризонтално положение.

Това се обяснява с факта, че в вертикално положениебелите дробове съдържат по-малко кръв. При тренирани хора (особено плувци, гребци) може да достигне до 8 литра, тъй като спортистите имат силно развити спомагателни дихателни мускули (големи и малки гръдни мускули).

Остатъчен обем

Остатъчен обем (VR) е обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално издишване. Равен 1000 - 1500 мл.

Общ белодробен капацитет

Общият (максимален) капацитет на белите дробове (TLC) е сумата от респираторния, резервния (вдишване и издишване) и остатъчни обемии е 5000 - 6000 мл.

Проучване приливни обеминеобходими за определяне на обезщетението дихателна недостатъчностчрез увеличаване на дълбочината на дишането (вдишване и издишване).

Жизнен капацитет на белите дробове. Систематичното физическо възпитание и спорт допринасят за развитието на дихателните мускули и разширяването на гръдния кош. Още 6-7 месеца след започване на плуване или бягане жизненият капацитет на белите дробове при млади спортисти може да се увеличи с 500 cc. и още. Намаляването му е признак на преумора.

Измерен белодробен капацитет специално устройство- спирометър. За да направите това, първо затворете отвора във вътрешния цилиндър на спирометъра с тапа и дезинфекцирайте мундщука му със спирт. След дълбоко вдишване, поемете дълбоко въздух през мундщука, поставен в устата. В този случай въздухът не трябва да преминава през мундщука или през носа.

Измерването се повтаря два пъти, като най-високият резултат се записва в дневника.

Жизненият капацитет на белите дробове при хората варира от 2,5 до 5 литра, а при някои спортисти достига 5,5 литра или повече. Жизненият капацитет на белите дробове зависи от възрастта, пола, физическо развитиеи други фактори. Намаляването му с повече от 300 кубика може да означава претоварване.

Много е важно да се научите да дишате пълно дълбоко, за да не го забавяте. Ако в покой дихателната честота обикновено е 16-18 в минута, тогава с физическа дейносткогато тялото се нуждае от повече кислород, тази честота може да достигне 40 или повече. Ако имате често повърхностно дишане, задух, трябва да спрете да тренирате, отбележете това в дневника за самоконтрол и се консултирайте с лекар.

Белодробни обеми и капацитет

По време на белодробната вентилация тя непрекъснато се актуализира газов съставалвеоларен въздух. Степента на белодробна вентилация се определя от дълбочината на дишане или дихателния обем и честотата на дихателните движения. По време на дихателните движения белите дробове на човек се пълнят с вдишван въздух, чийто обем е част от общия обем на белите дробове. За да се определи количествено белодробната вентилация, общият белодробен капацитет беше разделен на няколко компонента или обема. В този случай белодробният капацитет е сумата от два или повече обема.

Белодробните обеми се делят на статични и динамични. Статичните белодробни обеми се измерват при завършени дихателни движения, без да се ограничава скоростта им. Динамичните белодробни обеми се измерват по време на дихателни движения с ограничение във времето за извършването им.

белодробни обеми. Обемът на въздуха в белите дробове и респираторен трактзависи от следните показатели: 1) антропометрични индивидуални характеристики на човек и дихателната система; 2) свойства на белодробната тъкан; 3) повърхностно напрежение на алвеолите; 4) силата, развивана от дихателните мускули.

Дихателен обем (TO)Обемът въздух, който човек вдишва и издишва по време на тихо дишане. При възрастен DO е приблизително 500 ml. Стойността на TO зависи от условията на измерване (покой, натоварване, положение на тялото). DO се изчислява като средна стойностслед измерване на приблизително шест тихи вдишвания.

Инспираторен резервен обем (RIV)- максималният обем въздух, който субектът може да вдиша след тихо вдишване. Стойността на ROVD е 1,5-1,8 литра.

Експираторен резервен обем (ERV)е максималното количество въздух, което човек може допълнително да издиша от нивото на спокойно издишване. Стойността на ROvyd е по-ниска в хоризонтално положение, отколкото във вертикално положение и намалява със затлъстяване. Равнява се средно на 1,0-1,4 литра.

Остатъчен обем (RO)е обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално издишване. Стойността на остатъчния обем е 1,0-1,5 литра.

Изследването на динамичните белодробни обеми представлява научно и клиничен интереси тяхното описание надхвърля хода на нормалната физиология.

Белодробни контейнери. Жизненият капацитет (VC) включва дихателен обем, инспираторен резервен обем и експираторен резервен обем. При мъжете на средна възраст VC варира в рамките на 3,5-5,0 литра или повече. За жените са характерни по-ниски стойности (3,0-4,0 l). В зависимост от метода на измерване на VC се разграничава VC на вдишване, когато най-дълбокото вдишване се поема след пълно издишване и VC на издишване, когато максималното издишване се прави след пълно издишване.

Инспираторният капацитет (Evd) е равен на сумата от дихателния обем и инспираторния резервен обем. При хората EUD е средно 2,0-2,3 литра.

Функционален остатъчен капацитет (FRC) - обемът на въздуха в белите дробове след тихо издишване. FRC е сумата от експираторния резервен обем и остатъчния обем. FRC се измерва чрез методите на разреждане на газове или разреждане на газове и плетизмографски. Стойността на FRC се влияе значително от нивото физическа дейностположение на лицето и тялото: FRC е по-малко в хоризонтално положение на тялото, отколкото в седнало или изправено положение. FRC намалява със затлъстяването поради намаляване на общото съответствие на гръдния кош.

Общият белодробен капацитет (TLC) е обемът на въздуха в белите дробове в края на пълното вдишване. OEL се изчислява по два начина: OEL - OO + VC или OEL - FOE + Evd. TRL може да се измери с помощта на плетизмография или газово разреждане.

Измерване на белодробни обеми и капацитет има клинично значениепри изследване на белодробната функция в здрави индивидии при диагностицирането на белодробни заболявания при хора. Измерването на белодробните обеми и капацитет обикновено се извършва чрез спирометрия, пневмотахометрия с интегриране на индикатори и телесна плетизмография. Статичните белодробни обеми могат да намалеят с патологични състояниякоето води до ограничено разширяване на белите дробове. Те включват невромускулни заболявания, заболявания на гръдния кош, корема, плеврални лезии, които увеличават ригидността на белодробната тъкан и заболявания, които причиняват намаляване на броя на функциониращите алвеоли (ателектаза, резекция, цикатрициални променибели дробове).

За сравнимост на резултатите от измерванията газови обемии капацитет, получените данни трябва да се съпоставят с условията в белите дробове, където температурата на алвеоларния въздух съответства на телесната температура, въздухът е под определено налягане и е наситен с водни пари. Това състояние се нарича стандартно състояние и се обозначава с буквите BTPS (температура на тялото, налягане, наситено).

фази на дишането.

Процесът на външно дишанепоради промени в обема на въздуха в белите дробове по време на фазите на вдишване и издишване на дихателния цикъл. При спокойно дишане съотношението на продължителността на вдишване към издишване в дихателния цикъл е средно 1:1,3. Външното дишане на човек се характеризира с честотата и дълбочината на дихателните движения. Скорост на дишанечовек се измерва с броя на дихателните цикли за 1 минута и стойността му в покой при възрастен варира от 12 до 20 за 1 минута. Този показател на външното дишане се увеличава по време на физическа работа, повишаване на температурата заобикаляща средаи също се променя с възрастта. Например при новородени дихателната честота е 60-70 за 1 минута, а при хора на възраст 25-30 години средно 16 за 1 минута. Дълбочина на дишанеопределя се от обема на вдишания и издишания въздух по време на един дихателен цикъл. Продуктът на честотата на дихателните движения по тяхната дълбочина характеризира основната стойност на външното дишане - белодробна вентилация. Количествена мярка за белодробна вентилация е минутният обем на дишането - това е обемът въздух, който човек вдишва и издишва за 1 минута. Стойността на минутния обем на дишането на човек в покой варира в рамките на 6-8 литра. По време на физическа работа при човек минутният обем на дишането може да се увеличи 7-10 пъти.

Ориз. 10.5. Обемът и капацитетът на въздуха в белите дробове на човек и кривата (спирограма) на промените в обема на въздуха в белите дробове по време на тихо дишане, дълбок дъхи издишайте. FRC - функционален остатъчен капацитет.

Белодробни въздушни обеми. IN дихателна физиологияприе унифицирана номенклатура на белодробните обеми при хората, които изпълват белите дробове със спокойствие и дълбоко дишаневъв фазата на вдишване и издишване на дихателния цикъл (фиг. 10.5). Обемът на белите дробове, който се вдишва или издишва от човек по време на тихо дишане, се нарича дихателен обем. Стойността му при тихо дишане е средно 500 ml. Максимална сумавъздух, който човек може да вдиша в повече от дихателния обем, се нарича инспираторен резервен обем(средно 3000 мл). Максималното количество въздух, което човек може да издиша след тихо издишване, се нарича експираторен резервен обем (средно 1100 ml). И накрая, количеството въздух, което остава в белите дробове след максимално издишване, се нарича остатъчен обем, неговата стойност е приблизително 1200 ml.

Сумата от два или повече белодробни обема се нарича капацитета на белите дробове. Обем на въздухав човешките бели дробове се характеризира с инспираторен белодробен капацитет, витален белодробен капацитет и функционален остатъчен белодробен капацитет. Инспираторният капацитет (3500 ml) е сумата от дихателния обем и инспираторния резервен обем. Жизнен капацитет на белите дробове(4600 ml) включва дихателен обем и резервни обеми на вдишване и издишване. Функционален остатъчен белодробен капацитет(1600 ml) е сумата от експираторния резервен обем и остатъчния белодробен обем. Сума капацитета на белите дробовеИ остатъчен обемсе нарича общ белодробен капацитет, чиято стойност при човека е средно 5700 мл.

При вдишване човешките бели дробовепоради свиването на диафрагмата и външните междуребрени мускули, те започват да увеличават обема си от нивото , а стойността му при тихо дишане е дихателен обем, а при дълбоко дишане – достига различни стойности резервен обемдъх. При издишване обемът на белите дробове се връща до първоначалното функционално ниво остатъчен капацитетпасивно, поради еластичния откат на белите дробове. Ако въздухът започне да навлиза в обема на издишания въздух функционален остатъчен капацитет, което се извършва по време на дълбоко дишане, както и при кашляне или кихане, след което издишването се извършва поради мускулна контракция коремна стена. В този случай стойността на вътреплевралното налягане, като правило, става по-висока от атмосферното налягане, което причинява максимална скороствъздушен поток в дихателните пътища.

2. Техника спирография .

Изследването се провежда сутрин на празен стомах. Преди прегледа се препоръчва пациентът да бъде в спокойно състояниеза 30 минути и спрете приема на бронходилататори не по-късно от 12 часа преди началото на изследването.

Спирографската крива и показателите за белодробна вентилация са показани на фиг. 2.

Статични индикатори(определя се по време на тихо дишане).

Основните променливи, използвани за показване на наблюдаваните показатели на външно дишане и за конструиране на индикатори-конструкти са: обемът на потока на дихателните газове, V (л) и време T ©. Връзките между тези променливи могат да бъдат представени под формата на графики или диаграми. Всички те са спирограми.

Графиката на зависимостта на обема на потока от смес от дихателни газове от времето се нарича спирограма: сила на звукапоток - време.

Графиката на взаимозависимостта на обемния дебит на смес от дихателни газове и обема на потока се нарича спирограма: обемна скоростпоток - сила на звукапоток.

Измерете дихателен обем(DO) - средният обем въздух, който пациентът вдишва и издишва по време на нормално дишане в покой. Обикновено е 500-800 мл. Частта от DO, която участва в газообмена, се нарича алвеоларен обем(AO) и се равнява средно на 2/3 от стойността на DO. Остатъкът (1/3 от стойността на TO) е функционален обем на мъртвото пространство(FMP).

След спокойно издишване пациентът издишва възможно най-дълбоко - премерено експираторен резервен обем(ROvyd), което обикновено е 1000-1500 ml.

След спокойно вдишване се поема най-дълбокото вдишване - премерено инспираторен резервен обем(Ровд). При анализ на статичните показатели се изчислява инспираторен капацитет(Evd) - сумата от DO и Rovd, която характеризира способността на белодробната тъкан да се разтяга, както и капацитета на белите дробове(VC) - максималният обем, който може да се вдиша след най-дълбокото издишване (сумата от TO, RO VD и Rovid обикновено варира от 3000 до 5000 ml).

След обичайното спокойно дишане се извършва дихателна маневра: поема се най-дълбокото вдишване, а след това най-дълбокото, рязко и продължително (най-малко 6 s) издишване. Така се определя форсиран жизнен капацитет(FVC) - обемът въздух, който може да се издиша по време на принудително издишване след максимално вдишване (обикновено 70-80% от VC).

Как се записва последният етап от изследването максимална вентилация(MVL) - максималният обем въздух, който може да бъде вентилиран от белите дробове за I min. MVL характеризира функционална способностапарат за външно дишане и обикновено е 50-180 литра. Намаляване на MVL се наблюдава при намаляване на белодробните обеми поради рестриктивни (рестриктивни) и обструктивни нарушения на белодробната вентилация.

При анализиране на спирографската крива, получена при маневрата с принудително издишване, измервайте определени показатели за скорост (фиг. 3):

1) форсиран експираторен обемпрез първата секунда (FEV 1) - обемът въздух, който се издишва през първата секунда с най-бързо издишване; измерва се в ml и се изчислява като процент от FVC; здравите хора издишват най-малко 70% от FVC през първата секунда;

2) проба или Индекс Tiffno- съотношението FEV 1 (ml) / VC (ml), умножено по 100%; обикновено е поне 70-75%;

3) максималната обемна скорост на въздуха на нивото на издишване от 75% FVC (ISO 75), оставащ в белите дробове;

4) максималната обемна скорост на въздуха на нивото на издишване от 50% FVC (MOS 50), оставащ в белите дробове;

5) максималната обемна скорост на въздуха на нивото на издишване от 25% FVC (MOS 25), оставащи в белите дробове;

6) средната обемна скорост на форсирано издишване, изчислена в диапазона на измерване от 25 до 75% FVC (SOS 25-75).

Обозначения на диаграмата.
Индикатори за максимално принудително издишване:
25 ÷ 75% FEV- обемен дебит в средния интервал на форсирано издишване (между 25% и 75%
жизнения капацитет на белите дробове)
FEV1е обемът на потока през първата секунда на форсираното издишване.

Ориз. 3. Спирографска крива, получена при форсирана експираторна маневра. Изчисляване на FEV 1 и SOS 25-75

Изчисляването на показателите за скорост има голямо значениепри идентифициране на знаци бронхиална обструкция. Намаляването на индекса Tiffno и FEV1 е отличителен белегзаболявания, придружени от намаляване на бронхиалната проходимост - бронхиална астмахронична обструктивна белодробна болест, бронхиектазии и др. С най-голяма стойност при диагностицирането са MOS показателите начални проявибронхиална обструкция. SOS 25-75 показва състоянието на проходимостта на малките бронхи и бронхиолите. Последният показател е по-информативен от FEV1 за откриване на ранни обструктивни нарушения.
Поради факта, че в Украйна, Европа и САЩ има известна разлика в обозначението на белодробните обеми, капацитет и показатели за скорост, характеризиращи белодробната вентилация, ние даваме обозначенията на тези показатели на руски и английски (Таблица 1).

Маса 1.Име на показателите за белодробна вентилация на руски и английски език

Име на индикатора на руски	Прието съкращение	Името на индикатора за английски език	Прието съкращение
Жизнен капацитет на белите дробове	VC	Жизнен капацитет	VC
Дихателен обем	ПРЕДИ	Дихателен обем	телевизор
Инспираторен резервен обем	Ровд	инспираторен резервен обем	IRV
експираторен резервен обем	Ровид	Експираторен резервен обем	ERV
Максимална вентилация	MVL	Максимална доброволна вентилация	MW
форсиран жизнен капацитет	ФЖЕЛ	форсиран жизнен капацитет	FVC
Форсиран експираторен обем през първата секунда	FEV1	Обем на форсирано издишване 1 сек	FEV1
Индекс Tiffno	IT или FEV 1 / VC%		FEV1% = FEV1/VC%
Максимална скорост на експираторен поток 25% FVC остава в белите дробове	MOS 25	Максимален експираторен поток 25% FVC	MEF25
Форсиран експираторен поток 75% FVC	FEF75
Максимална скорост на експираторен поток 50% от FVC остава в белите дробове	MOS 50	Максимален експираторен поток 50% FVC	MEF50
Форсиран експираторен поток 50% FVC	FEF50
Максимална скорост на издишване 75% от FVC остава в белите дробове	MOS 75	Максимален експираторен поток 75% FVC	MEF75
Форсиран експираторен поток 25% FVC	FEF25
Средна скорост на експираторен поток в диапазона от 25% до 75% FVC	SOS 25-75	Максимален експираторен поток 25-75% FVC	MEF25-75
Форсиран експираторен поток 25-75% FVC	FEF25-75

Таблица 2.Име и съответствие на показателите за белодробна вентилация в различни страни

Украйна	Европа	САЩ
месец 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

Всички показатели на белодробната вентилация са променливи. Те зависят от пол, възраст, тегло, ръст, положение на тялото, състояние нервна системапациент и други фактори. Следователно, за правилна оценка функционално състояниебелодробна вентилация, абсолютната стойност на един или друг показател е недостатъчна. Необходимо е да се сравнят получените абсолютни показатели със съответните стойности при здрав човек на същата възраст, ръст, тегло и пол - така наречените дължими показатели. Такова сравнение се изразява като процент спрямо дължимия показател. За патологични се считат отклонения над 15-20% от стойността на дължимия показател.

5. СПИРОГРАФИЯ С РЕГИСТРАЦИЯ НА КРЪГА ПОТОК-ОБЕМ

Спирографияс регистрация на цикъла "поток-обем" - модерен методизследване на белодробната вентилация, което се състои в определяне на обемната скорост на въздушния поток в инхалационния тракт и графичното му показване под формата на цикъл "поток-обем" със спокойно дишане на пациента и когато той извършва определени дихателни маневри. В чужбина този метод се нарича спирометрия.

целИзследването е диагностицирането на вида и степента на нарушения на белодробната вентилация въз основа на анализа на количествените и качествени промени в спирографските параметри.
Показанията и противопоказанията за прилагане на метода са подобни на тези при класическата спирография.

Методика. Изследването се провежда сутрин, независимо от храненето. На пациента се предлага да затвори двата носни прохода със специална скоба, да вземе индивидуален стерилизиран мундщук в устата и да го стисне плътно с устните. Пациентът в седнало положение диша през тръбата в отворен кръг, с малко или никакво съпротивление при дишане
Процедурата за извършване на дихателни маневри с регистриране на кривата "поток-обем" на принудително дишане е идентична с тази, извършена при записване на FVC по време на класическа спирография. На пациента трябва да се обясни, че при теста за принудително дишане издишайте в устройството, сякаш е необходимо да гасите свещи на торта за рожден ден. След период на спокойно дишане пациентът поема възможно най-дълбоко дъх, в резултат на което се записва елипсовидна крива (крива AEB). След това пациентът прави най-бързото и интензивно принудително издишване. Това регистрира крива характерна форма, който при здрави хора прилича на триъгълник (фиг. 4).

Ориз. 4. Нормална линия (крива) на съотношението на обемния дебит и обема на въздуха по време на дихателни маневри. Вдишването започва в точка А, издишването - в точка Б. POS се записва в точка С. Максималният експираторен поток в средата на FVC съответства на точка D, максималният инспираторен поток - на точка Е

Спирограма: обемна скорост на потока - обем на форсирания инспираторен/експираторен поток.

Максималната скорост на издишвания въздух се показва от началната част на кривата (точка C, където пикова скорост на издишване- POS VYD) - След това обемният дебит намалява (точка D, където се записва MOS 50) и кривата се връща в първоначалното си положение (точка A). В този случай кривата поток-обем описва връзката между обемна скороствъздушен поток и белодробен обем (белодробен капацитет) по време на дишане.
Данните за скоростите и обемите на въздушния поток се обработват от персонален компютър благодарение на адаптиран софтуер. Кривата поток-обем се показва на екрана на монитора и може да бъде отпечатана на хартия, съхранена на магнитен носител или в паметта на персонален компютър.
Съвременни устройстваработа със спирографски сензори в отворена системас последващо интегриране на сигнала на въздушния поток за получаване на синхронни стойности на белодробните обеми. Компютърно изчислените резултати от теста се отпечатват заедно с кривата поток-обем на хартия абсолютни стойностии като процент от дължимите стойности. В този случай по абсцисната ос се нанася FVC (въздушен обем), а по ординатната ос - въздушният поток, измерен в литри в секунда (l/s) (фиг. 5).

Ориз. Фиг. 5. Крива "поток-обем" на принудително дишане и показатели за белодробна вентилация при здрав човек

Ориз. 6 Схема на спирограмата на FVC и съответната крива на форсирания експиратор в координатите поток-обем: V е оста на обема; V" - ос на потока

Примката поток-обем е първата производна на класическата спирограма. Въпреки че кривата поток-обем съдържа основно същата информация като класическата спирограма, видимостта на връзката между потока и обема позволява по-дълбоко вникване в функционални характеристикикакто на горните, така и на долните дихателни пътища (фиг. 6). Изчисляването според класическата спирограма на високоинформативни индикатори MOS 25 , MOS 50 , MOS 75 има редица технически трудности при извършване на графични изображения. Следователно резултатите от него не са много точни.В тази връзка е по-добре тези показатели да се определят от кривата поток-обем.
Оценката на промените в скоростните спирографски показатели се извършва според степента на тяхното отклонение от правилната стойност. Като правило, за долна границанорма, се взема стойността на индикатора за потока, която е 60% от правилното ниво.

MICRO MEDICAL LTD (ОБЕДИНЕНО КРАЛСТВО)

Спирограф MasterScreen Pneumo	Спирограф FlowScreen II

Спирометър-спирограф SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (РУСИЯ)

Спирометър SPIRO-SPEKTR NEURO-SOFT (РУСИЯ)

За фридайвъра белите дробове са основният "работен инструмент" (разбира се, след мозъка), така че за нас е важно да разберем структурата на белите дробове и целия процес на дишане. Обикновено, когато говорим за дишане, имаме предвид външно дишане или вентилация на белите дробове – единственият процес в дихателната верига, който забелязваме. И помислете, че дишането трябва да започне с него.

Структурата на белите дробове и гръдния кош

Белите дробове са порест орган, подобен на гъба, наподобяващ по своята структура натрупване на отделни мехурчета или гроздс много горски плодове. Всяко "зрънце" е белодробна алвеола (белодробна везикула) - място, където се извършва основната функция на белите дробове - обмен на газ. Между въздуха на алвеолите и кръвта лежи въздушно-кръвна бариера, образувана от много тънки стени на алвеолите и кръвния капиляр. Чрез тази бариера се осъществява дифузия на газовете: кислородът навлиза в кръвта от алвеолите, а въглеродният диоксид навлиза в алвеолата от кръвта.

Въздухът навлиза в алвеолите през дихателните пътища – трохеи, бронхи и по-малки бронхиоли, които завършват с алвеоларни торбички. Разклоняването на бронхите и бронхиолите образува лобовете ( десен бял дробима 3 дяла, левият има 2 дяла). Средно в двата бели дроба има около 500-700 милиона алвеоли, чиято дихателна повърхност варира от 40 m 2 при издишване до 120 m 2 при вдишване. При което голямо количествоалвеолата е вътре долни секциибели дробове.

Бронхите и трахеята имат хрущялна основа в стените си и поради това са доста твърди. Бронхиолите и алвеолите са с меки стени и поради това могат да колабират, тоест да се слепят заедно като изпуснат балон, ако в тях не се поддържа известно въздушно налягане. За да не се случи това, белите дробове, като единен орган, са покрити от всички страни с плевра - здрава херметична мембрана.

Плеврата има два слоя - два листа. Единият лист е плътно прикрепен към вътрешната повърхност на твърдия гръден кош, другият обгражда белите дробове. Между тях е плеврална кухинав който се поддържа отрицателно налягане. Поради това белите дробове са в изправено състояние. Отрицателното налягане в плевралното пространство се дължи на еластичното отдръпване на белите дробове, тоест постоянното желание на белите дробове да намалят обема си.

Еластичното отдръпване на белите дробове се дължи на три фактора:
1) еластичността на тъканта на стените на алвеолите поради наличието на еластични влакна в тях
2) бронхиален мускулен тонус
3) повърхностно напрежение на покритието от течен филм вътрешна повърхносталвеоли.

Твърдата рамка на гръдния кош се състои от ребра, които са гъвкави, благодарение на хрущялите и ставите, прикрепени към гръбнака и ставите. Благодарение на това гърдите се увеличават и намаляват по обем, като същевременно се запазва необходимата твърдост за защита на органите, разположени в гръдната кухина.

За да вдишаме въздух, трябва да създадем по-ниско налягане в белите дробове от атмосферното, а за издишване - по-високо. По този начин, за вдишване е необходимо да се увеличи обемът на гръдния кош, за издишване - намаляване на обема. Всъщност по-голямата част от усилието на дишането се изразходва за вдишване; при нормални условия издишването се извършва поради еластичните свойства на белите дробове.

Основният дихателен мускул е диафрагмата - куполообразна мускулна преграда между гръдната кухина и коремната кухина. Обикновено границата му може да бъде начертана по долния ръб на ребрата.

При вдишване диафрагмата се свива, разтягайки се с активно действие към долната част вътрешни органи. В същото време несвиваеми органи коремна кухинасе избутват надолу и встрани, разтягайки стените на коремната кухина. При тихо дишане куполът на диафрагмата се спуска с приблизително 1,5 cm и съответно се увеличава вертикалният размер на гръдната кухина. В същото време долните ребра се отклоняват донякъде, увеличавайки обиколката на гръдния кош, което е особено забележимо в долните части. При издишване диафрагмата пасивно се отпуска и се издърпва нагоре от сухожилията, които я поддържат в спокойно състояние.

Освен диафрагмата в увеличаването на обема на гръдния кош участват и външните коси междуребрени и междухрущялни мускули. В резултат на издигането на ребрата се увеличава изместването на гръдната кост напред и отклонението на страничните части на ребрата отстрани.

При много дълбоко интензивно дишане или при увеличаване на съпротивлението при вдишване в процеса на увеличаване на обема на гръдния кош се включват редица спомагателни дихателни мускули, които могат да повдигнат ребрата: скалариформен, голям и малък гръден мускул, преден зъбец. Спомагателните мускули на вдъхновението включват и мускулите разгъвачи. гръдна областна гръбначния стълб и фиксиране на раменния пояс при опиране на ръце, сгънати назад (трапец, ромбовид, повдигане на лопатката).

Както бе споменато по-горе, спокойното дишане протича пасивно, почти на фона на релаксация на мускулите на вдъхновение. При активно интензивно издишване мускулите на коремната стена се „свързват“, в резултат на което обемът на коремната кухина намалява и налягането в нея се повишава. Налягането се прехвърля върху диафрагмата и я повишава. Поради намалението вътрешните коси междуребрени мускули спускат ребрата и приближават ръбовете им.

Дихателни движения

IN обикновен живот, наблюдавайки себе си и приятелите си, можете да видите както дишането, осигурено главно от диафрагмата, така и дишането, осигурено главно от работата на междуребрените мускули. И това е в рамките на нормалното. мускули раменния поясе по-вероятно да се свържат тежки заболяванияили интензивна работа, но почти никога - при относително здрави хора в нормално състояние.

Смята се, че дишането, осигурено главно от движенията на диафрагмата, е по-характерно за мъжете. Обикновено вдишването е придружено от леко изпъкване на коремната стена, издишването от лекото му прибиране. Това е коремно дишане.

Най-често при жените тип гърдидишане, осигурено главно от работата на междуребрените мускули. Това може да се дължи на биологичната готовност на жената за майчинство и в резултат на това със затруднено коремно дишане по време на бременност. При този тип дишане най-забележимите движения се извършват от гръдната кост и ребрата.

Дишането, при което раменете и ключиците активно се движат, се осигурява от работата на мускулите на раменния пояс. Вентилацията на белите дробове в този случай е неефективна и засяга само върховете на белите дробове. Следователно този тип дишане се нарича апикално. При нормални условия този тип дишане практически не се среща и се използва или по време на определена гимнастика, или се развива със сериозни заболявания.

При свободното гмуркане ние вярваме, че коремното или коремното дишане е най-естественият и продуктивен тип дишане. Същото се казва в йога и пранаяма.

Първо, защото има повече алвеоли в долните дялове на белите дробове. второ, дихателни движениясвързани с нашата автономна нервна система. Коремното дишане активира парасимпатиковата нервна система - педала на спирачката за тялото. гръдно дишанеактивира симпатиковата нервна система - педала на газта. При активно и продължително апикално дишане настъпва рестимулация на симпатиковата нервна система. Това работи и в двете посоки. Така че паникьосаните хора винаги дишат апикално. И обратното, ако известно време дишате спокойно с корема си, нервната система се успокоява и всички процеси се забавят.

белодробни обеми

По време на тихо дишане човек вдишва и издишва около 500 ml (от 300 до 800 ml) въздух, този обем въздух се нарича дихателен обем. В допълнение към обичайния дихателен обем, при най-дълбоко вдишване човек може да вдиша още приблизително 3000 ml въздух - това е инспираторен резервен обем. След нормално спокойно издишване, нормално здрав човекнапрежението на експираторните мускули е в състояние да „изстиска“ около 1300 ml въздух от белите дробове - това експираторен резервен обем.

Сумата от тези обеми е витален капацитет (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Както можете да видите, природата е подготвила за нас почти десетократно количество от възможността за "изпомпване" на въздух през белите дробове.

Дихателният обем е количествен израз на дълбочината на дишане. Жизненият капацитет на белите дробове е максималния обем въздух, който може да бъде вкаран или изведен от белите дробове по време на едно вдишване или издишване. Средният жизнен капацитет на белите дробове при мъжете е 4000 - 5500 ml, при жените - 3000 - 4500 ml. физическа тренировкаи различните разтягания на гърдите ви позволяват да увеличите VC.

След максимално дълбоко издишване в белите дробове остават около 1200 ml въздух. Това - остатъчен обем. По-голямата част от него може да бъде отстранена от белите дробове само с отворен пневмоторакс.

Остатъчният обем се определя основно от еластичността на диафрагмата и междуребрените мускули. Увеличаването на подвижността на гръдния кош и намаляването на остатъчния обем е важна задача при подготовката за гмуркане на голяма дълбочина. Гмуркания под остатъчния обем за средностатистически нетрениран човек са гмуркания на дълбочина над 30-35 метра. Един от популярните начини за увеличаване на еластичността на диафрагмата и намаляване на остатъчния обем на белите дробове е редовното изпълнение на uddiyana bandha.

Максималното количество въздух, което може да бъде в белите дробове, се нарича общ белодробен капацитет, той е равен на сбора от остатъчния обем и жизнения капацитет на белите дробове (в използвания пример: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Обемът на въздуха в белите дробове в края на тихо издишване (с отпуснати дихателни мускули) се нарича функционален остатъчен белодробен капацитет. Той е равен на сумата от остатъчния обем и експираторния резервен обем (в използвания пример: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Функционалният остатъчен белодробен капацитет е близък до обема на алвеоларния въздух преди вдишване.

Белодробната вентилация се определя от обема на вдишвания или издишван въздух за единица време. Обикновено се измерва минутен обем на дишане. Вентилацията на белите дробове зависи от дълбочината и честотата на дишането, която в покой варира от 12 до 18 вдишвания в минута. Минутен обем на дишане е равно на произведениетодихателен обем към дихателна честота, т.е. около 6-9 литра.

За оценка на белодробните обеми се използва спирометрия - метод за изследване на функцията на външното дишане, който включва измерване на обемни и скоростни показатели на дишането. Препоръчваме това проучване на всеки, който планира сериозно да се занимава с свободно гмуркане.

Въздухът е не само в алвеолите, но и в дихателните пътища. Те включват носната кухина (или устата с дишане през устата), назофаринкс, ларинкс, трахея, бронхи. Въздухът в дихателните пътища (с изключение на респираторните бронхиоли) не участва в газообмена. Следователно клирънсът дихателни пътищаНаречен анатомично мъртво пространство. При вдишване последните порции атмосферен въздух навлизат в мъртвото пространство и, без да променят състава си, го напускат при издишване.

Обемът на анатомичното мъртво пространство е около 150 ml или около 1/3 от дихателния обем при тихо дишане. Тези. от 500 мл вдишван въздух в алвеолите постъпват само около 350 мл. В алвеолите в края на спокойно издишване има около 2500 ml въздух, следователно при всяко спокойно вдишване се обновява само 1/7 от алвеоларния въздух.

• < Назад

Дихателният обем и жизненият капацитет са статични характеристики, измерени в един дихателен цикъл. Но консумацията на кислород и образуването на въглероден диоксид се случват непрекъснато в тялото. Следователно постоянството на газовия състав на артериалната кръв не зависи от характеристиките на един дихателен цикъл, а от скоростта на доставяне на кислород и отстраняване на въглероден диоксид за дълъг период от време. До известна степен минутният обем на дишане (MOD), или белодробната вентилация, може да се разглежда като мярка за тази скорост, т.е. обемът на въздуха, преминаващ през белите дробове за 1 минута. Минутният обем на дишането с равномерно автоматично (без участието на съзнание) дишане е равен на произведението на дихателния обем по броя на дихателните цикли за 1 минута. В покой, при мъж, той е средно 8000 ml или 8 литра за 1 минута) "(500 ml х 16 вдишвания за 1 минута). Смята се, че минутният обем на дишането дава информация за белодробната вентилация, но не начин определя ефективността на дишането дихателен обем 500 ml в алвеолите по време на вдишване първо влиза 150 ml въздух в дихателните пътища, т.е. в анатомичния мъртво пространство, и ги въведе в края на предишното издишване. Това е вече използван въздух, попаднал в анатомичното мъртво пространство от алвеолите. Така при вдишване от атмосфера на 500 мл "свеж" въздух 350 мл от тях попадат в алвеолите. Последните 150 ml вдишван "свеж" въздух запълват анатомично мъртвото пространство и не участват в газообмена с кръвта. В резултат на това за 1 минута) "с дихателен обем от 500 ml и с 16 вдишвания за 1 минута през алвеолите ще преминат не 8 литра атмосферен въздух, а 5,6 литра (350 х 16 \u003d 5600), т.н. -наречена алвеоларна вентилация.При намаляване на дихателния обем до 400 ml, за да се поддържа същата стойност на минутния дихателен обем, дихателната честота трябва да се увеличи до 20 вдишвания за 1 минута (8000: 400).В същото време алвеоларната вентилация ще да бъде 5000 ml (250 x 20) вместо 5600 ml, които са необходими за поддържане на постоянството на газовия състав на артериалната кръв. За да се поддържа газовата хомеостаза на артериалната кръв, е необходимо да се увеличи дихателната честота до 22-23 вдишвания в минута (5600: 250-22,4) При дихателен обем от 300 ml, за да се поддържа алвеоларната вентилация и съответно хомеостазата на кръвните газове, дихателната честота трябва да се увеличи до 37 вдишвания в минута (5600: 150 = 37,3). 11100) , т.е. ще се увеличи почти 1,5 пъти. По този начин самият минутен обем на дишането все още не определя ефективността на дишането.
Човек може да поеме контрола върху дишането си и по желание да диша със стомаха или гърдите си, да променя честотите) "и дълбочината на дишане, продължителността на вдишване и издишване и т.н. Въпреки това, независимо как променя дишането си, в състояние на физическа почивка, количеството атмосферен въздух, навлизащ в алвеолите за 1 минута) "трябва да остане приблизително същото, а именно 5600 ml, за да се осигури нормален кръвен газов състав,
нуждите на клетките и тъканите от кислород и за отстраняване на излишния въглероден диоксид. При отклонение от тази стойност във всяка посока газовият състав на артериалната кръв се променя. Веднага заработват хомеостатичните механизми за поддържането му. Те влизат в конфликт със съзнателно формираната надценена или подценена стойност на алвеоларната вентилация. В същото време усещането за удобно дишане изчезва, има или усещане за липса на въздух, или чувство мускулна треска. По този начин, за да се поддържа нормалният газов състав на кръвта със задълбочаване на дишането, т.е. с увеличаване на дихателния обем е възможно само чрез намаляване на честотата на дихателните цикли и, обратно, с увеличаване на дихателната честота, запазването на газовата хомеостаза е възможно само при едновременно намаляване на дихателния обем.
В допълнение към минутния обем на дишането съществува и понятието максимална вентилация на белите дробове (MVL) - обемът въздух, който може да премине през белите дробове за 1 минута при максимална вентилация. При нетрениран възрастен мъж максималната вентилация на белите дробове по време на тренировка може да надвиши минутния обем на дишане в покой 5 пъти. При тренирани хора максималната вентилация на белите дробове може да достигне 120 литра, т.е. минутният обем на дишането може да се увеличи 15 пъти. При максимална вентилация на белите дробове съотношението на дихателния обем и дихателната честота също е от съществено значение. При същата стойност на максимална вентилация на белите дробове, алвеоларната вентилация ще бъде по-висока при по-ниска дихателна честота и съответно при по-голям дихателен обем. артериална кръвповече кислород може да влезе за същото време и повече въглероден диоксид може да го напусне.

Още по темата МИНУТЕН ДИХАТЕЛЕН ОБЕМ.:

1. БЕЛИТЕ дробове НЯМАТ СОБСТВЕНИ СЪКРАТЯВАЩИ ЕЛЕМЕНТИ. ПРОМЯНАТА В ОБЕМА ИМ Е РЕЗУЛТАТ ОТ ПРОМЕНИТЕ В ОБЕМА НА ГРЪДНАТА КУХИНА.
2. ХАРАКТЕРЪТ НА ДИШАНЕТО Е ВАЖЕН ФАКТОР ЗА ФОРМИРАНЕТО НА МОРФО-ФУНКЦИОНАЛНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ВЪТРЕШНИТЕ ОРГАНИ ZII.