психично заболяване 

Дихателен капацитет на белите дробове. Фази на дишане


Целият сложен процес може да се раздели на три основни етапа: външно дишане; и вътрешно (тъканно) дишане.

външно дишане- газообмен между тялото и околния атмосферен въздух. Външното дишане включва обмен на газове между атмосферния и алвеоларния въздух, както и между белодробните капиляри и алвеоларния въздух.

Това дишане се осъществява в резултат на периодични промени в обема на гръдната кухина. Увеличаването на неговия обем осигурява вдишване (вдъхновение), намаляване - издишване (издишване). Фазите на вдишване и последващото го издишване са . При вдишване атмосферният въздух навлиза в белите дробове през дихателните пътища, а при издишване част от въздуха ги напуска.

Необходими условия за външно дишане:

  • стягане в гърдите;
  • свободна комуникация на белите дробове с околната среда;
  • еластичност на белодробната тъкан.

Възрастният прави 15-20 вдишвания в минута. Дишането при физически тренирани хора е по-рядко (до 8-12 вдишвания в минута) и дълбоко.

Най-разпространените методи за изследване на външното дишане

Методи за оценка на дихателната функция на белите дробове:

  • Пневмография
  • Спирометрия
  • Спирография
  • Пневмотахометрия
  • Рентгенография
  • Рентгенова компютърна томография
  • Ултразвукова процедура
  • Магнитен резонанс
  • Бронхография
  • Бронхоскопия
  • Радионуклидни методи
  • Метод за разреждане на газ

Спирометрия- метод за измерване на обема на издишания въздух с помощта на спирометър. Използват се различни видове спиромери с турбиметричен сензор, както и водни, при които издишаният въздух се събира под звънеца на спирометъра, поставен във вода. Обемът на издишания въздух се определя от издигането на камбаната. Напоследък широко се използват сензори, които са чувствителни към промените в обемната скорост на въздушния поток, свързани с компютърна система. По-специално, на този принцип работи компютърна система като "Спирометър MAS-1" на беларуско производство и др. Такива системи позволяват не само спирометрия, но и спирография, както и пневмотахография).

Спирография -метод за непрекъснато отчитане на обемите на вдишания и издишвания въздух. Получената графична крива се нарича спирофама. Според спирограмата е възможно да се определи жизненият капацитет на белите дробове и дихателните обеми, дихателната честота и произволната максимална вентилация на белите дробове.

Пневмотахография -метод за непрекъснато регистриране на обемния дебит на вдишания и издишания въздух.

Има много други методи за изследване на дихателната система. Сред тях са гръдна плетизмография, слушане на звуци, които се появяват при преминаване на въздуха през дихателните пътища и белите дробове, флуороскопия и рентгенография, определяне на съдържанието на кислород и въглероден диоксид в издишвания въздушен поток и др. Някои от тези методи са разгледани по-долу.

Обемни показатели на външното дишане

Съотношението на белодробните обеми и капацитет е показано на фиг. един.

При изследване на външното дишане се използват следните показатели и тяхното съкращение.

Общ белодробен капацитет (TLC)- обемът на въздуха в белите дробове след най-дълбокото вдишване (4-9 l).

Ориз. 1. Средни стойности на белодробни обеми и капацитети

Жизнен капацитет на белите дробове

Жизнен капацитет (VC)- обемът въздух, който може да се издиша от човек с най-дълбоко бавно издишване, направено след максималното вдишване.

Стойността на жизнения капацитет на човешките бели дробове е 3-6 литра. Напоследък, във връзка с въвеждането на пневмотахографската технология, т.нар форсиран жизнен капацитет(FZhEL). При определяне на FVC субектът трябва след възможно най-дълбокото вдишване да направи най-дълбокото принудително издишване. В този случай издишването трябва да се извършва с усилие, насочено към постигане на максимална обемна скорост на издишания въздушен поток през цялото издишване. Компютърният анализ на такова принудително издишване ви позволява да изчислите десетки показатели за външно дишане.

Индивидуалната нормална стойност на VC се нарича подходящ белодробен капацитет(JEL). Изчислява се в литри по формули и таблици на база ръст, телесно тегло, възраст и пол. За жени на възраст 18-25 години изчислението може да се извърши по формулата

JEL \u003d 3,8 * P + 0,029 * B - 3,190; за мъже на същата възраст

Остатъчен обем

JEL \u003d 5.8 * P + 0.085 * B - 6.908, където P - височина; B - възраст (години).

Стойността на измерената VC се счита за намалена, ако това намаление е повече от 20% от нивото на VC.

Ако за индикатора на външното дишане се използва наименованието „капацитет“, това означава, че такъв капацитет включва по-малки единици, наречени обеми. Например OEL се състои от четири тома, VC се състои от три тома.

Дихателен обем (TO)е обемът въздух, който навлиза и излиза от белите дробове на едно вдишване. Този показател се нарича още дълбочина на дишане. В покой при възрастен DO е 300-800 ml (15-20% от стойността на VC); месечно дете - 30 ml; на една година - 70 ml; десетгодишна - 230 мл. Ако дълбочината на дишане е по-голяма от нормалното, тогава се нарича такова дишане хиперпнея- прекомерно, дълбоко дишане, ако DO е по-малко от нормалното, тогава се нарича дишане олигопнея- Недостатъчно, повърхностно дишане. При нормална дълбочина и честота на дишане се нарича еупнея- нормално, достатъчно дишане. Нормалната честота на дишане в покой при възрастни е 8-20 вдишвания в минута; месечно дете - около 50; едногодишни - 35; десет години - 20 цикъла в минута.

Инспираторен резервен обем (RIV)- обемът въздух, който човек може да вдиша с най-дълбокото вдишване след тихо вдишване. Стойността на RO vd в норма е 50-60% от стойността на VC (2-3 l).

Експираторен резервен обем (RO vyd)- обемът въздух, който човек може да издиша с най-дълбокото издишване, направено след тихо издишване. Обикновено стойността на RO vyd е 20-35% от VC (1-1,5 литра).

Остатъчен белодробен обем (RLV)- въздухът, останал в дихателните пътища и белите дробове след максимално дълбоко издишване. Стойността му е 1-1,5 литра (20-30% от TRL). В напреднала възраст стойността на TRL се увеличава поради намаляване на еластичния откат на белите дробове, бронхиалната проходимост, намаляване на силата на дихателните мускули и подвижността на гръдния кош. На 60-годишна възраст вече съставлява около 45% от TRL.

Функционален остатъчен капацитет (FRC)Въздухът, останал в белите дробове след тихо издишване. Този капацитет се състои от остатъчния белодробен обем (RLV) и експираторния резервен обем (ERV).

Не целият атмосферен въздух, влизащ в дихателната система по време на вдишване, участва в газообмена, а само този, който достига до алвеолите, които имат достатъчно ниво на кръвен поток в капилярите около тях. В тази връзка има т.нар мъртво пространство.

Анатомично мъртво пространство (AMP)- това е обемът на въздуха в дихателните пътища до нивото на респираторните бронхиоли (на тези бронхиоли вече има алвеоли и е възможен газообмен). Стойността на AMP е 140-260 ml и зависи от характеристиките на човешката конституция (при решаване на задачи, при които е необходимо да се вземе предвид AMP и неговата стойност не е посочена, обемът на AMP се приема равен на 150 ml ).

Физиологично мъртво пространство (PDM)- обемът на въздуха, който влиза в дихателните пътища и белите дробове и не участва в газообмена. FMP е по-голям от анатомичното мъртво пространство, тъй като го включва като неразделна част. В допълнение към въздуха в дихателните пътища, FMP включва въздух, който навлиза в белодробните алвеоли, но не обменя газове с кръвта поради отсъствието или намаляването на кръвния поток в тези алвеоли (името понякога се използва за този въздух). алвеоларно мъртво пространство).Обикновено стойността на функционалното мъртво пространство е 20-35% от дихателния обем. Увеличаването на тази стойност над 35% може да показва наличието на определени заболявания.

Таблица 1. Индикатори за белодробна вентилация

В медицинската практика е важно да се вземе предвид факторът на мъртвото пространство при проектирането на дихателни устройства (полети на голяма надморска височина, гмуркане, противогази) и провеждането на редица диагностични и реанимационни мерки. При дишане през тръби, маски, маркучи допълнително мъртво пространство е свързано с дихателната система на човека и въпреки увеличаването на дълбочината на дишане, вентилацията на алвеолите с атмосферен въздух може да стане недостатъчна.

Минутен обем на дишане

Минутен дихателен обем (MOD)- обемът на въздуха, вентилиран през белите дробове и дихателните пътища за 1 min. За да се определи MOD, е достатъчно да се знае дълбочината или дихателният обем (TO) и дихателната честота (RR):

MOD \u003d TO * BH.

При косене MOD е 4-6 l / min. Този показател често се нарича още белодробна вентилация (разграничаване от алвеоларна вентилация).

Алвеоларна вентилация

Алвеоларна вентилация (AVL)- обемът на атмосферния въздух, преминаващ през белодробните алвеоли за 1 min. За да изчислите алвеоларната вентилация, трябва да знаете стойността на AMP. Ако не се определи експериментално, тогава за изчисляване обемът на AMP се приема равен на 150 ml. За да изчислите алвеоларната вентилация, можете да използвате формулата

AVL \u003d (DO - AMP). BH.

Например, ако дълбочината на дишане при човек е 650 ml, а дихателната честота е 12, тогава AVL е 6000 ml (650-150). 12.

AB \u003d (DO - OMP) * BH \u003d TO alf * BH

  • АВ - алвеоларна вентилация;
  • TO alv — дихателен обем на алвеоларната вентилация;
  • RR - дихателна честота

Максимална белодробна вентилация (MVL)- максималният обем въздух, който може да бъде вентилиран през белите дробове на човек за 1 минута. MVL може да се определи с произволна хипервентилация в покой (дишането е възможно най-дълбоко и често не повече от 15 секунди е допустимо по време на косене). С помощта на специално оборудване MVL може да се определи по време на интензивна физическа работа, извършвана от човек. В зависимост от конституцията и възрастта на човек, нормата на MVL е в диапазона 40-170 l / min. При спортисти MVL може да достигне 200 l / min.

Индикатори на потока на външното дишане

Освен белодробните обеми и капацитети, т.нар индикатори на потока на външното дишане.Най-простият метод за определяне на един от тях, пиков експираторен обемен поток, е пикова флоуметрия.Пиковите разходомери са прости и доста достъпни устройства за използване у дома.

Пиков експираторен обемен поток(POS) - максималната обемна скорост на издишвания въздух, постигната в процеса на принудително издишване.

С помощта на устройство за пневмотахометър е възможно да се определи не само пиковата обемна скорост на издишване, но и вдишване.

В болницата пневмотахографските устройства с компютърна обработка на получената информация стават все по-широко разпространени. Устройствата от този тип позволяват на базата на непрекъснато регистриране на обемната скорост на въздушния поток, създаден по време на издишване на форсирания жизнен капацитет на белите дробове, да се изчислят десетки показатели на външното дишане. Най-често POS и максималните (моментни) обемни скорости на въздушния поток в момента на издишване се определят 25, 50, 75% FVC. Те се наричат ​​съответно индикатори ISO 25, ISO 50, ISO 75. Популярна е и дефиницията на FVC 1 - форсиран експираторен обем за време, равно на 1 e. Въз основа на този показател се изчислява индексът (индикатор) Tiffno - съотношението на FVC 1 към FVC, изразено в проценти. Записва се и крива, отразяваща изменението на обемната скорост на въздушния поток при форсирано издишване (фиг. 2.4). В същото време обемната скорост (l/s) се показва на вертикалната ос, а процентът на издишаната FVC се показва на хоризонталната ос.

В горната графика (фиг. 2, горна крива), пикът показва стойността на PIC, проекцията на момента на изтичане на 25% FVC върху кривата характеризира MOS 25, проекцията на 50% и 75% FVC съответства на стойностите на MOS 50 и MOS 75. От диагностично значение са не само дебитите в отделни точки, но и целият ход на кривата. Неговата част, съответстваща на 0-25% от издишаната FVC, отразява въздушната пропускливост на големите бронхи, трахеята и площта от 50 до 85% от FVC - пропускливостта на малките бронхи и бронхиолите. Деформацията в низходящата част на долната крива в експираторната област на 75-85% FVC показва намаляване на проходимостта на малките бронхи и бронхиолите.

Ориз. 2. Индикатори на потока на дишането. Криви на бележките - обемът на здрав човек (горна), пациент с обструктивни нарушения на проходимостта на малките бронхи (долна)

Определянето на изброените обемни и дебитни показатели се използва при диагностициране на състоянието на системата за външно дишане. За характеризиране на функцията на външното дишане в клиниката се използват четири вида заключения: норма, обструктивни нарушения, рестриктивни нарушения, смесени нарушения (комбинация от обструктивни и рестриктивни нарушения).

За повечето дебитни и обемни показатели на външното дишане отклоненията на тяхната стойност от дължимата (изчислена) стойност с повече от 20% се считат за извън нормата.

Обструктивни нарушения- това са нарушения на проходимостта на дихателните пътища, водещи до увеличаване на тяхното аеродинамично съпротивление. Такива нарушения могат да се развият в резултат на повишаване на тонуса на гладката мускулатура на долните дихателни пътища, с хипертрофия или оток на лигавиците (например при остри респираторни вирусни инфекции), натрупване на слуз, гноен секрет, в наличие на тумор или чуждо тяло, нарушена регулация на проходимостта на горните дихателни пътища и други случаи.

За наличието на обструктивни промени в дихателните пътища се съди по намаляването на POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, стойността на индекса на теста Tiffno и MVL. Индикаторът на теста Tiffno обикновено е 70-85%, намаляването му до 60% се счита за признак на умерено нарушение и до 40% - изразено нарушение на бронхиалната проходимост. В допълнение, при обструктивни нарушения се увеличават показатели като остатъчен обем, функционален остатъчен капацитет и общ белодробен капацитет.

Ограничителни нарушения- това е намаляване на разширяването на белите дробове по време на вдишване, намаляване на дихателните екскурзии на белите дробове. Тези нарушения могат да се развият поради намаляване на белодробния комплайанс, с наранявания на гръдния кош, наличие на сраствания, натрупване на течност в плевралната кухина, гнойно съдържание, кръв, слабост на дихателните мускули, нарушено предаване на възбуждане в нервно-мускулните синапси и други причини .

Наличието на рестриктивни промени в белите дробове се определя от намаляване на VC (най-малко 20% от очакваната стойност) и намаляване на MVL (неспецифичен показател), както и намаляване на белодробния комплайанс и в някои случаи , чрез увеличение на теста Tiffno (повече от 85%). При рестриктивни разстройства общият белодробен капацитет, функционалният остатъчен капацитет и остатъчният обем са намалени.

Заключението за смесени (обструктивни и рестриктивни) нарушения на системата за външно дишане се прави с едновременното наличие на промени в горните дебитни и обемни показатели.

Белодробни обеми и капацитет

Дихателен обем -това е обемът въздух, който човек вдишва и издишва в спокойно състояние; при възрастен е 500 мл.

Инспираторен резервен обеме максималният обем въздух, който човек може да вдиша след тихо вдишване; стойността му е 1,5-1,8 литра.

Експираторен резервен обем -Това е максималният обем въздух, който човек може да издиша след тихо издишване; този обем е 1-1,5 литра.

Остатъчен обем -е обемът на въздуха, който остава в белите дробове след максимално издишване; стойността на остатъчния обем е 1-1,5 литра.

Ориз. 3. Промяна в дихателния обем, плевралното и алвеоларното налягане по време на белодробната вентилация

Жизнен капацитет на белите дробове(VC) е максималният обем въздух, който човек може да издиша след възможно най-дълбокото вдишване. VC включва инспираторен резервен обем, дихателен обем и експираторен резервен обем. Жизненият капацитет на белите дробове се определя със спирометър, а методът за неговото определяне се нарича спирометрия. VC при мъжете е 4-5,5 литра, а при жените - 3-4,5 литра. По-скоро е в изправено, отколкото в седнало или легнало положение. Физическото обучение води до повишаване на VC (фиг. 4).

Ориз. 4. Спирограма на белодробни обеми и капацитети

Функционален остатъчен капацитет(FOE) - обемът на въздуха в белите дробове след тихо издишване. FRC е сумата от експираторния резервен обем и остатъчния обем и е равен на 2,5 литра.

Общ белодробен капацитет(TEL) - обемът на въздуха в белите дробове в края на пълен дъх. TRL включва остатъчния обем и жизнения капацитет на белите дробове.

Мъртвото пространство образува въздух, който е в дихателните пътища и не участва в газообмена. При вдишване последните порции атмосферен въздух навлизат в мъртвото пространство и, без да променят състава си, го напускат при издишване. Обемът на мъртвото пространство е около 150 ml или около 1/3 от дихателния обем при тихо дишане. Това означава, че от 500 мл вдишван въздух само 350 мл навлизат в алвеолите. В алвеолите, до края на спокойното издишване, има около 2500 ml въздух (FFU), следователно при всяко спокойно вдишване се обновява само 1/7 от алвеоларния въздух.

UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

А.Б. Загайнова, Н.В. Турбасова. Физиология на дишането и кръвообращението. Учебно помагало по дисциплината "Физиология на човека и животните": за студенти от 3-та година на ОДО и 5-та година на ОЗО на Биологическия факултет. Тюмен: Издателство на Тюменския държавен университет, 2007. - 76 с.

Учебното помагало включва лабораторни упражнения, съставени в съответствие с програмата на курса "Физиология на човека и животните", много от които илюстрират фундаменталните научни принципи на класическата физиология. Някои от произведенията са с приложен характер и представляват методи за самоконтрол на здравето и физическото състояние, методи за оценка на физическата работоспособност.

ОТГОВОРЕН РЕДАКТОР: В. С. Соловьов , д-р, професор

© Тюменски държавен университет, 2007

© Издателство на Тюменския държавен университет, 2007 г

© А.Б. Загайнова, Н.В. Турбасова, 2007

Обяснителна бележка

Предмет на изследване в разделите "дишане" и "кръвообращение" са живите организми и техните функциониращи структури, които осигуряват тези жизнени функции, което определя избора на методи за физиологично изследване.

Целта на курса: да се формират идеи за механизмите на функциониране на дихателните и кръвоносните органи, за регулирането на дейността на сърдечно-съдовата и дихателната системи, за тяхната роля в осигуряването на взаимодействието на тялото с външната среда.

Цели на лабораторния семинар: запознаване на студентите с методите за изследване на физиологичните функции на хората и животните; илюстрират фундаментални научни положения; представя методи за самоконтрол на физическото състояние, оценка на физическата ефективност по време на физическо натоварване с различна интензивност.

За провеждане на лабораторни упражнения по дисциплината "Физиология на човека и животните" са предвидени 52 часа за ОДО и 20 часа за ОЗО. Окончателният отчет по дисциплината "Физиология на човека и животните" е изпит.

Изпитни изисквания: необходимо е да се разберат основите на живота на тялото, включително механизмите на функциониране на системите от органи, клетките и отделните клетъчни структури, регулирането на работата на физиологичните системи, както и моделите на взаимодействие на тялото с външната среда.

Учебното помагало е разработено като част от програмата на общия курс "Физиология на човека и животните" за студенти от Биологическия факултет.

ФИЗИОЛОГИЯ НА ДИШАНЕТО

Същността на дихателния процес е доставянето на кислород до тъканите на тялото, което осигурява протичането на окислителни реакции, което води до освобождаване на енергия и освобождаване на въглероден диоксид от тялото, който се образува в резултат на метаболизъм.

Процесът, който протича в белите дробове и се състои в обмен на газове между кръвта и околната среда (въздухът, постъпващ в алвеолите, се нарича външно, белодробно дишане,или белодробна вентилация.

В резултат на обмен на газ в белите дробове кръвта се насища с кислород, губи въглероден диоксид, т.е. отново става способен да пренася кислород до тъканите.

Подновяването на газовия състав на вътрешната среда на тялото се дължи на кръвообращението. Транспортната функция се осъществява от кръвта поради физическото разтваряне на CO 2 и O 2 в нея и тяхното свързване с кръвните компоненти. И така, хемоглобинът може да влезе в обратима реакция с кислорода и свързването на CO 2 възниква в резултат на образуването на обратими бикарбонатни съединения в кръвната плазма.

Консумацията на кислород от клетките и осъществяването на окислителни реакции с образуването на въглероден диоксид е същността на процесите вътрешни, или тъканно дишане.

По този начин само едно последователно изследване на трите връзки на дишането може да даде представа за един от най-сложните физиологични процеси.

За изследване на външното дишане (белодробна вентилация), обмена на газ в белите дробове и тъканите, както и транспортирането на газове в кръвта, се използват различни методи за оценка на дихателната функция в покой, по време на тренировка и различни ефекти върху тялото.

ЛАБОРАТОРИЯ #1

ПНЕВМОГРАФИЯ

Пневмографията е запис на дихателни движения. Позволява ви да определите честотата и дълбочината на дишането, както и съотношението на продължителността на вдишване и издишване. При възрастен броят на дихателните движения е 12-18 в минута, при децата дишането е по-често. По време на физическа работа тя се удвоява или повече. По време на мускулна работа честотата и дълбочината на дишането се променят. Наблюдават се промени в ритъма на дишане и неговата дълбочина по време на преглъщане, говорене, след задържане на дъха и др.

Няма паузи между двете фази на дишането: вдишването преминава директно в издишването, а издишването - във вдишването.

По правило вдишването е малко по-кратко от издишването. Времето на вдишване е свързано с времето на издишване като 11:12 или дори като 10:14.

В допълнение към ритмичните дихателни движения, които осигуряват вентилация на белите дробове, могат да се наблюдават специални дихателни движения във времето. Някои от тях възникват рефлексивно (защитни дихателни движения: кашляне, кихане), други доброволно, във връзка с фонацията (говор, пеене, рецитация и др.).

Регистрирането на дихателните движения на гръдния кош се извършва с помощта на специално устройство - пневмограф. Полученият запис - пневмограма - ви позволява да прецените: продължителността на фазите на дишане - вдишване и издишване, дихателна честота, относителна дълбочина, зависимостта на честотата и дълбочината на дишането от физиологичното състояние на тялото - почивка, работа, и т.н.

Пневмографията се основава на принципа на въздушно предаване на дихателните движения на гръдния кош към пишещия лост.

Най-често използваният в момента пневмограф е продълговата гумена камера, поставена в платнена кутия, херметично свързана с капсула Маре чрез гумена тръба. При всяко вдишване гръдният кош се разширява и компресира въздуха в пневмографа. Това налягане се прехвърля в кухината на капсулата Маре, нейната еластична гумена капачка се повдига и лостът, опрян върху нея, записва пневмограма.

В зависимост от използваните сензори, пневмографията може да се извърши по различни начини. Най-простият и достъпен за регистриране на дихателните движения е пневмосензор с капсула Marais. За пневмография могат да се използват реостатни, тензометрични и капацитивни сензори, но в този случай са необходими електронни усилващи и записващи устройства.

За работа се нуждаете от:кимограф, маншет за сфигмоманометър, капсула Marais, статив, тройник, гумени тръби, таймер, разтвор на амоняк. Обект на изследване е човек.

Извършване на работа.Сглобете инсталацията за запис на дихателни движения, както е показано на фиг. 1, А. Маншетът от сфигмоманометъра се фиксира върху най-подвижната част на гръдния кош на субекта (при коремен тип дишане това ще бъде долната трета, при гръдния кош - средната трета на гръдния кош) и се свързва с тройник и гумени тръби към капсулата Marais. През тройника, отваряйки скобата, малко количество въздух се вкарва в записващата система, като се гарантира, че твърде високото налягане не счупва гумената мембрана на капсулата. След като се уверите, че пневмографът е фиксиран правилно и движенията на гръдния кош се предават на лоста на капсулата Marais, броят на дихателните движения в минута се отчита и след това писателят се поставя тангенциално към кимографа. Включете кимографа и маркера за време и започнете да записвате пневмограмата (субектът не трябва да гледа пневмограмата).

Ориз. 1. Пневмография.

А - графична регистрация на дишането с помощта на капсулата Marais; B - пневмограми, записани под действието на различни фактори, които причиняват промяна в дишането: 1 - широк маншет; 2 - гумена тръба; 3 - тройник; 4 - капсула Маре; 5 - кимограф; 6 - таймер; 7 - универсален статив; а - спокойно дишане; b - при вдишване на амонячни пари; c - по време на разговор; d - след хипервентилация; д - след произволно задържане на дъха; д - по време на физическа активност; b"-e" - белези на приложеното въздействие.

На кимографа се записват следните видове дишане:

1) спокойно дишане;

2) дълбоко дишане (субектът произволно прави няколко дълбоки вдишвания и издишвания - жизненият капацитет на белите дробове);

3) дишане след тренировка. За тази цел субектът е помолен, без да отстранява пневмографа, да направи 10-12 клякания. В същото време, за да не се спука гумата на капсулата Marey в резултат на резки удари на въздуха, гумената тръба, свързваща пневмографа с капсулата, се затяга със скоба Pean. Веднага след края на кляканията скобата се отстранява и дихателните движения се записват);

4) дишане по време на рецитация, разговорна реч, смях (обърнете внимание как се променя продължителността на вдишването и издишването);

5) дишане при кашлица. За да направите това, субектът прави няколко произволни експираторни движения на кашлица;

6) задух - диспнея, причинена от задържане на дъха. Експериментът се провежда в следния ред. След като регистрира нормално дишане (eipnea) в седнало положение, субектът е помолен да задържи дъха си, докато издишва. Обикновено след 20-30 секунди настъпва неволно възстановяване на дишането и честотата и дълбочината на дихателните движения стават много по-големи, наблюдава се задух;

7) промяна в дишането с намаляване на въглеродния диоксид в алвеоларния въздух и кръвта, което се постига чрез хипервентилация на белите дробове. Пациентът прави дълбоки и чести дихателни движения до леко замайване, след което настъпва естествено задържане на дъха (апнея);

8) при преглъщане;

9) при вдишване на амонячни пари (парче памучна вата, напоена с разтвор на амоняк, се довежда до носа на субекта).

Някои пневмограми са показани на фиг. 1,Б.

Получените пневмограми залепете в тетрадка. Изчислете броя на дихателните движения за 1 минута при различни условия на регистрация на пневмограма. Определете в коя фаза на дишане се извършва преглъщане и говор. Сравнете естеството на промяната в дишането под въздействието на различни фактори на влияние.

ЛАБОРАТОРИЯ #2

СПИРОМЕТРИЯ

Спирометрията е метод за определяне на жизнения капацитет на белите дробове и съставните му въздушни обеми. Жизненият капацитет (VC) е максималното количество въздух, което човек може да издиша след максимално вдишване. На фиг. 2 са показани белодробни обеми и капацитети, които характеризират функционалното състояние на белите дробове, както и пневмограма, обясняваща връзката между белодробните обеми и капацитети и дихателните движения. Функционалното състояние на белите дробове зависи от възрастта, ръста, пола, физическото развитие и редица други фактори. За да се оцени дихателната функция на даден човек, измерените при него белодробни обеми трябва да се сравнят с правилните стойности. Правилните стойности се изчисляват по формули или се определят чрез номограми (фиг. 3), отклоненията от ± 15% се считат за незначителни. Сух спирометър се използва за измерване на VC и неговите съставни обеми (фиг. 4).

Ориз. 2. Спирограма. Белодробни обеми и капацитет:

Rvd - инспираторен резервен обем; DO - дихателен обем; ROvyd - експираторен резервен обем; ОО - остатъчен обем; Evd - инспираторен капацитет; FRC - функционален остатъчен капацитет; VC - жизнен капацитет на белите дробове; TLC - общ белодробен капацитет.

Белодробни обеми:

Инспираторен резервен обем(RVD) - максималният обем въздух, който човек може да вдиша след тих дъх.

експираторен резервен обем(RO) е максималният обем въздух, който човек може да издиша след нормално издишване.

Остатъчен обем(OO) - обемът на газа в белите дробове след максимално издишване.

Инспираторен капацитет(Evd) - максималният обем въздух, който човек може да вдиша след тихо издишване.

Функционален остатъчен капацитет(FOE) е обемът газ в белите дробове, оставащ след тихо дишане.

Жизнен капацитет на белите дробове(VC) е максималният обем въздух, който може да се издиша след максимално вдишване.

Общ белодробен капацитет(Oel) - обемът на газовете в белите дробове след максимално вдишване.

За работа се нуждаете от:сух спирометър, щипка за нос, мундщук, спирт, памук. Обект на изследване е човек.

Предимството на сухия спирометър е, че е преносим и лесен за използване. Сухият спирометър е въздушна турбина, въртяща се от струя издишан въздух. Въртенето на работното колело през кинематичната верига се предава на стрелката на устройството. За да спре стрелката в края на издишването, спирометърът е оборудван със спирачно устройство. Стойността на измерения обем въздух се определя от скалата на уреда. Скалата може да се върти, което позволява стрелката да се нулира преди всяко измерване. Издишването на въздух от белите дробове се извършва през мундщука.

Извършване на работа.Мундщукът на спирометъра се избърсва с памук, напоен със спирт. Субектът, след максимално вдишване, издишва възможно най-дълбоко в спирометъра. VC се определя по скала на спирометър. Точността на резултатите се увеличава, ако измерването на VC се извърши няколко пъти и се изчисли средната стойност. При многократни измервания е необходимо всеки път да се задава първоначалната позиция на скалата на спирометъра. За да направите това, завъртете измервателната скала на сухия спирометър и подравнете нулевото деление на скалата със стрелката.

VC се определя в положение на субекта изправен, седнал и легнал, както и след физическо натоварване (20 клякания за 30 секунди). Обърнете внимание на разликата в резултатите от измерването.

След това субектът извършва няколко тихи издишвания в спирометъра. В този случай се отчита броят на дихателните движения. Като разделите показанията на спирометъра на броя издишвания, направени в спирометъра, определете дихателен обемвъздух.

Ориз. 3. Номограма за определяне на правилната стойност на VC.

Ориз. 4. Спирометър за сух въздух.

За определяне експираторен резервен обемсубектът прави, след следващото тихо издишване, максимално издишване в спирометъра. Спирометърът измерва експираторния резервен обем. Повторете измерванията няколко пъти и изчислете средната стойност.

Инспираторен резервен обемможе да се определи по два начина: изчисляване и измерване със спирометър. За да се изчисли, е необходимо от стойността на VC да се извади сумата от дихателния и резервния (издишващ) въздушен обем. При измерване на инспираторния резервен обем със спирометър, в него се вкарва определен обем въздух и субектът след тихо вдишване поема максимално въздух от спирометъра. Разликата между първоначалния обем въздух в спирометъра и обема, оставащ там след дълбоко вдишване, съответства на инспираторния резервен обем.

За определяне остатъчен обемвъздух, няма преки методи, затова се използват косвени методи. Те могат да се основават на различни принципи. За тези цели се използват например плетизмография, оксиметрия и измерване на концентрацията на индикаторни газове (хелий, азот). Смята се, че обикновено остатъчният обем е 25-30% от стойността на VC.

Спирометърът позволява да се установят редица други характеристики на дихателната дейност. Един от тях е количеството на белодробната вентилация.За да се определи, броят на циклите на дихателните движения в минута се умножава по дихателния обем. Така че за една минута между тялото и околната среда обикновено се обменят около 6000 ml въздух.

Алвеоларна вентилация\u003d дихателна честота x (дихателен обем - обем на "мъртвото" пространство).

Чрез задаване на параметрите на дишането е възможно да се оцени интензивността на метаболизма в тялото чрез определяне на консумацията на кислород.

В хода на работа е важно да се установи дали стойностите, получени за конкретен човек, са в нормалните граници. За тази цел са разработени специални номограми и формули, които отчитат съотношението на индивидуалните характеристики на функцията на външното дишане и такива фактори като: пол, височина, възраст и др.

Правилната стойност на жизнения капацитет на белите дробове се изчислява по формулите (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

за мъже -

VC \u003d ((височина (cm) x 0,052) - (възраст (години) x 0,022)) - 3,60;

за жени -

VC \u003d ((височина (cm) x 0,041) - (възраст (години) x 0,018)) - 2,68.

за момчета 8-12 години -

VC \u003d ((височина (cm) x 0,052) - (възраст (години) x 0,022)) - 4,6;

за момчета 13-16 години -

VC \u003d ((височина (cm) x 0,052) - (възраст (години) x 0,022)) - 4,2;

за момичета 8 - 16 години -

VC \u003d ((височина (cm) x 0,041) - (възраст (години) x 0,018)) - 3,7.

До 16-17-годишна възраст жизненият капацитет на белите дробове достига стойности, характерни за възрастен.

Резултатите от работата и тяхното проектиране. 1. Въведете в таблица 1 резултатите от измерванията, изчислете средната стойност на VC.

маса 1

Номер на измерване

VC (спокоен)
стоящ седнал
1 2 3 Средно

2. Сравнете резултатите от измерванията на VC (почивка) в изправено и седнало положение. 3. Сравнете резултатите от измерванията на VC в изправено положение (почивка) с резултатите, получени след упражнение. 4. Изчислете % от правилната стойност, като знаете показателя VC, получен при измерване в изправено положение (почивка) и дължимия VC (изчислен по формулата):

ЖЕЛфакт.х 100 (%).

5. Сравнете стойността на VC, измерена от спирометъра, с правилната VC, намерена от номограмата. Изчислете остатъчния обем, както и белодробния капацитет: общ белодробен капацитет, инспираторен капацитет и функционален остатъчен капацитет. 6. Направете изводи.

ЛАБОРАТОРИЯ #3

МИНУТЕН ДИХАТЕЛЕН ОБЕМ (MOD) И ОПРЕДЕЛЯНЕ НА БЕЛОДРОБОВ ОБЕМ

(РЕСПИРАТОРЕН, ISP РЕЗЕРВЕН ОБЕМ

И РЕЗЕРВЕН ОБЕМ)

Белодробната вентилация се определя от обема на вдишвания или издишван въздух за единица време. Обикновено се измерва минутният обем на дишане (MOD). Стойността му при спокойно дишане е 6-9 литра. Белодробната вентилация зависи от дълбочината и честотата на дишането, което в покой е 16 за 1 минута (от 12 до 18). Минутният обем на дишането е равен на:

MOD \u003d TO x BH,

където DO е дихателният обем; BH - дихателна честота.

За работа се нуждаете от:сух спирометър, щипка за нос, спирт, памук. Обект на изследване е човек.

Извършване на работа.За да се определи обемът на дихателния въздух, субектът трябва да направи спокойно издишване в спирометъра след спокойно вдишване и да определи дихателния обем (TO). За да определите експираторния резервен обем (ERV), след спокойно нормално издишване в околното пространство, направете дълбоко издишване в спирометъра. За да определите инспираторния резервен обем (IRV), поставете вътрешния цилиндър на спирометъра на някакво ниво (3000-5000) и след това, като поемете спокойно въздух от атмосферата, държейки носа си, направете максимално дъх от спирометъра. Повторете всички измервания три пъти. Инспираторният резервен обем може да се определи от разликата:

Rovd \u003d ZhEL - (DO - ROvyd)

Метод за изчисление за определяне на количеството DO, ROvd и ROvyd, съставляващи жизнения капацитет на белите дробове (VC).

Резултатите от работата и тяхното проектиране. 1. Подредете получените данни под формата на таблица 2.

2. Изчислете минутния обем на дишането.

таблица 2

ЛАБОРАТОРИЯ #4


4. Промяна в белодробния обем по време на вдишване и издишване. Функция на вътреплевралното налягане. плеврално пространство. Пневмоторакс.
5. Фази на дишане. Обемът на белите дробове. Скорост на дишане. Дълбочина на дишане. Белодробни обеми въздух. Дихателен обем. Резервен, остатъчен обем. капацитета на белите дробове.
6. Фактори, влияещи върху белодробния обем във фазата на вдишване. Разтегливост на белите дробове (белодробна тъкан). Хистерезис.
7. Алвеоли. Повърхностно активно вещество. Повърхностно напрежение на течния слой в алвеолите. Закон на Лаплас.
8. Съпротивление на дихателните пътища. Белодробно съпротивление. Въздушно течение. ламинарен поток. турбулентен поток.
9. Зависимост "поток-обем" в белите дробове. Налягане на дихателните пътища по време на издишване.
10. Работата на дихателната мускулатура по време на дихателния цикъл. Работата на дихателните мускули по време на дълбоко дишане.

фази на дишането. Обемът на белите дробове. Скорост на дишане. Дълбочина на дишане. Белодробни обеми въздух. Дихателен обем. Резервен, остатъчен обем. капацитета на белите дробове.

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 на околната среда и 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. Дълбочината на дишането се определя от обема на вдишвания и издишван 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 човека и кривата (спирограма) на промените в обема на въздуха в белите дробове по време на тихо дишане, дълбоко вдишване и издишване. FRC - функционален остатъчен капацитет.

Белодробни въздушни обеми. AT дихателна физиологияе възприета унифицирана номенклатура на белодробните обеми при човека, които изпълват белите дробове със спокойно и дълбоко дишане във 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. Нарича се максималното количество въздух, което човек може да вдиша над дихателния обем 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 чрез свиване на мускулите на коремната стена. В този случай стойността на интраплевралното налягане, като правило, става по-висока от атмосферното налягане, което причинява най-високата скорост на въздушния поток в дихателните пътища.

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 куп грозде с голям брой 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 лобове (десният бял дроб има 3 лоба, левият има 2 лоба). 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. В този случай по-голям брой алвеоли са разположени в долните части на белите 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 плевралната кухина, която 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 течния филм, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите.

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 долните вътрешни органи. В този случай несвиваемите органи на коремната кухина се изтласкват надолу и отстрани, 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 държат 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. Помощните мускули на вдишването включват също мускулите, които разтягат гръдния кош и фиксират раменния пояс, когато се поддържат от ръце, сгънати назад (трапец, ромбоид, 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

В обикновения живот, наблюдавайки себе си и своите познати, човек може да види както дишането, осигурено главно от диафрагмата, така и дишането, осигурено главно от работата на междуребрените мускули. И това е в рамките на нормалното. Мускулите на раменния пояс са по-често свързани със сериозни заболявания или 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.

При жените най-често се среща гръдният тип дишане, осигурен 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, дихателните движения са свързани с нашата автономна нервна система. Коремното дишане активира парасимпатиковата нервна система - педала на спирачката за тялото. Гръдното дишане активира 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 обикновен здрав човек е в състояние да „изстиска“ около 1300 ml въздух от белите дробове с напрежението на издишващите мускули - това е 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. Физическото обучение и различни разтягания на гърдите могат да увеличат VC.

След максимално дълбоко издишване в белите дробове остават около 1200 ml въздух. То - 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. Минутният обем на дишане е равен на произведението на дихателния обем и дихателната 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 орално дишане), назофаринкса, ларинкса, трахеята, бронхите. Въздухът в дихателните пътища (с изключение на респираторните бронхиоли) не участва в газообмена. Следователно, луменът на дихателните пътища се нарича 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

По време на вдишване белите дробове се пълнят с определено количество въздух. Тази стойност не е постоянна и може да се променя при различни обстоятелства. Обемът зависи от външни и вътрешни фактори.

Какво влияе върху капацитета на белите дробове

Нивото на пълнене на белите дробове с въздух се влияе от определени обстоятелства. При мъжете средният обем на органа е по-голям, отколкото при жените. При високи хора с голяма телесна конституция белите дробове могат да задържат повече въздух при вдишване, отколкото при ниски и слаби хора. С възрастта количеството на вдишвания въздух намалява, което е физиологична норма.

Редовното пушене намалява капацитета на белите дробове. Ниската пълнота е характерна за хиперстениците (ниски хора със закръглено тяло, скъсени ширококостни крайници). Астениците (с тесни рамене, слаби) са в състояние да вдишват повече кислород.

Всички хора, живеещи високо спрямо морското равнище (планински райони), имат намален капацитет на белите дробове. Това се дължи на факта, че те дишат разреден въздух с ниска плътност.

При бременни жени се наблюдават временни промени в дихателната система. Обемът на всеки бял дроб се намалява с 5-10%. Бързо нарастващата матка се увеличава по размер, притиска диафрагмата. Това не засяга общото състояние на жената, тъй като се активират компенсаторни механизми. Благодарение на ускорената вентилация те предотвратяват развитието на хипоксия.

Среден обем на белия дроб

Обемът на белите дробове се измерва в литри. Средните стойности се изчисляват при нормално дишане в покой, без дълбоки вдишвания и пълни издишвания.

Средно цифрата е 3-4 литра. При физически развитите мъже обемът при умерено дишане може да достигне до 6 литра. Броят на дихателните актове обикновено е 16-20. При активно физическо натоварване, нервно напрежение тези цифри се увеличават.

ZHOL или жизнения капацитет на белите дробове

VC е максималният капацитет на белия дроб по време на максимално вдишване и издишване. При млади, здрави мъже индикаторът е 3500-4800 cm 3, при жените - 3000-3500 cm 3. За спортистите тези цифри се увеличават с 30% и възлизат на 4000-5000 cm 3. Плувците имат най-големите бели дробове - до 6200 cm 3.

Като се имат предвид фазите на вентилация на белите дробове, се разделят следните видове обем:

  • дихателна - въздухът свободно циркулира през бронхопулмоналната система в покой;
  • резерв при вдъхновение - въздух, напълнен от органа по време на максимално вдишване след спокойно издишване;
  • резерв при издишване - количеството въздух, отстранен от белите дробове по време на рязко издишване след спокоен дъх;
  • остатъчен - въздухът, останал в гърдите след максимално издишване.

Вентилацията на дихателните пътища се отнася за обмен на газ за 1 минута.

Формулата за неговото определение:

дихателен обем × брой вдишвания/минута = минутен обем на дишане.

Обикновено при възрастен човек вентилацията е 6-8 l / min.

Таблица с показатели на нормата на средния обем на белите дробове:

Въздухът, който се намира в такива части на дихателните пътища, не участва в газообмена - носните проходи, назофаринкса, ларинкса, трахеята, централните бронхи. Те постоянно съдържат газова смес, наречена "мъртво пространство", и е 150-200 cm 3.

Метод за измерване на VC

Функцията на външното дишане се изследва с помощта на специален тест - спирометрия (спирография). Методът фиксира не само капацитета, но и скоростта на циркулация на въздушния поток.
За диагностика се използват дигитални спирометри, които замениха механичните. Устройството се състои от две устройства. Сензор за фиксиране на въздушния поток и електронно устройство, което преобразува измерванията в цифрова формула.

Спирометрията се предписва при пациенти с нарушена дихателна функция, бронхо-белодробни заболявания с хронична форма. Оценявайте спокойното и принудително дишане, провеждайте функционални тестове с бронходилататори.

Цифровите данни на VC по време на спирография се различават по възраст, пол, антропометрични данни, липса или наличие на хронични заболявания.

Формули за изчисляване на индивидуален VC, където P е височина, B е тегло:

  • за мъже - 5,2 × P - 0,029 × B - 3,2;
  • за жени - 4,9 × P - 0,019 × B - 3,76;
  • за момчета от 4 до 17 години с ръст до 165 см - 4,53 × R - 3,9; с растеж над 165 см - 10 × R - 12,85;
  • за момичета от 4 до 17 години, рояците растат от 100 до 175 см - 3,75 × R - 3,15.

Измерването на VC не се извършва при деца под 4-годишна възраст, пациенти с психични разстройства, с лицево-челюстни наранявания. Абсолютно противопоказание - остра заразна инфекция.

Диагностиката не се предписва, ако е физически невъзможно да се проведе тест:

  • невромускулно заболяване с бърза умора на набраздените мускули на лицето (миастения гравис);
  • следоперативен период в лицево-челюстната хирургия;
  • пареза, парализа на дихателните мускули;
  • тежка белодробна и сърдечна недостатъчност.

Причини за повишаване или намаляване на VC

Повишеният белодробен капацитет не е патология. Индивидуалните стойности зависят от физическото развитие на човек. При спортисти YCL може да надвиши стандартните стойности с 30%.

Дихателната функция се счита за нарушена, ако обемът на белите дробове на човек е по-малък от 80%. Това е първият сигнал за недостатъчност на бронхопулмоналната система.

Външни признаци на патология:

  • дихателна недостатъчност по време на активни движения;
  • промяна в амплитудата на гръдния кош.

    • Първоначално е трудно да се определят нарушенията, тъй като компенсаторните механизми преразпределят въздуха в структурата на общия обем на белите дробове. Следователно спирометрията не винаги има диагностична стойност, например при белодробен емфизем, бронхиална астма. В хода на заболяването се образува подуване на белите дробове. Следователно, за диагностични цели се извършва перкусия (ниско положение на диафрагмата, специфичен "кутиен" звук), рентгенография на гръдния кош (по-прозрачни полета на белите дробове, разширяване на границите).

    Намаляващи фактори за VC:

    • намаляване на обема на плевралната кухина поради развитието на белодробно сърце;
    • ригидност на паренхима на органа (втвърдяване, ограничена подвижност);
    • високо положение на диафрагмата с асцит (натрупване на течност в коремната кухина), затлъстяване;
    • плеврален хидроторакс (излив в плевралната кухина), пневмоторакс (въздух в плевралните листове);
    • заболявания на плеврата - тъканни сраствания, мезотелиом (тумор на вътрешната обвивка);
    • кифосколиоза - изкривяване на гръбначния стълб;
    • тежка патология на дихателната система - саркоидоза, фиброза, пневмосклероза, алвеолит;
    • след резекция (отстраняване на част от органа).

    Систематичното наблюдение на VC помага да се проследи динамиката на патологичните промени, да се вземат навременни мерки за предотвратяване на развитието на заболявания на дихателната система.