Podczas diagnozowania patologii układu oddechowego bada się różne cechy i wskaźniki. Jednym z tych wskaźników jest pojemność płuc. W przeciwnym razie wskaźnik ten nazywa się pojemnością płuc.

Ta cecha pozwala zrozumieć, w jaki sposób realizowane jest funkcjonowanie klatki piersiowej. Pojemność płuc odnosi się do ilości powietrza przepływającego przez ten narząd podczas oddychania.

Należy rozumieć, że pojęcie objętości płuc obejmuje kilka innych indywidualnych wskaźników. Termin ten jest największą wartością charakteryzującą aktywność klatki piersiowej i płuc, ale nie całe powietrze, które może zawierać ten narząd, jest wykorzystywane przez człowieka w procesie życiowym.

Pojemność płuc może się różnić w zależności od:

• wiek;
• płeć;
• obecne choroby
• jego rodzaj zatrudnienia.

Mówiąc o objętości płuc, mamy na myśli średnią wartość, na której zwykle skupiają się lekarze, porównując z nią wyniki pomiarów. Ale po wykryciu odchyleń nie można od razu założyć, że dana osoba jest chora.

Należy wziąć pod uwagę wiele cech, takich jak obwód klatki piersiowej, cechy stylu życia, przebyte choroby i inne cechy.

Kluczowe wskaźniki i cele pomiarowe

Pojęcie całkowitej pojemności płuc charakteryzuje się ilością powietrza, która może zmieścić się w płucach danej osoby. Wartość ta jest największym wskaźnikiem opisującym pracę klatki piersiowej i narządów oddechowych. Ale nie całe powietrze bierze udział w procesach metabolicznych. Do tego wystarczy niewielka część, reszta okazuje się rezerwą.

Wartość całkowitej pojemności płuc jest reprezentowana przez sumę dwóch innych wskaźników (pojemność życiowa i zalegające powietrze). Pojemność życiowa to wartość odzwierciedlająca ilość powietrza wydychanego przez osobę podczas najgłębszego możliwego oddychania.

Oznacza to, że pacjent musi wziąć bardzo głęboki oddech, a następnie mocno wydychać, aby ustalić to kryterium. Powietrze resztkowe to ilość powietrza pozostająca w płucach po aktywnym wydechu.

Innymi słowy, aby poznać całkowitą objętość płuc, konieczne jest ustalenie dwóch wielkości - VC i RH. Ale one też nie są ostateczne. Wartość pojemności życiowej składa się z trzech kolejnych wskaźników. Ten:

• objętość oddechowa (dokładnie powietrze używane do oddychania);
• rezerwowa objętość wdechowa (osoba wdycha podczas aktywnego wdechu oprócz głównej objętości oddechowej);
• rezerwowa objętość wydechowa (wydychana podczas maksymalnego wydechu po usunięciu głównej objętości oddechowej).

Jeśli człowiek oddycha spokojnie i płytko, wówczas rezerwa powietrza gromadzi się w jego płucach. To, podobnie jak powietrze resztkowe, jest uwzględniane we wskaźniku zwanym funkcjonalną wydajnością resztkową. Dopiero biorąc pod uwagę wszystkie te wartości, można wyciągnąć wnioski na temat stanu klatki piersiowej i jej narządów.

Aby postawić prawidłową diagnozę, należy znać te wskaźniki. Nadmierny wzrost lub spadek pojemności płuc prowadzi do niebezpiecznych konsekwencji, dlatego należy monitorować ten wskaźnik. Zwłaszcza jeśli istnieją podejrzenia rozwoju chorób sercowo-naczyniowych.

Niedostateczna objętość lub nieprawidłowe funkcjonowanie układu oddechowego prowadzi do głodu tlenu, co negatywnie wpływa na cały organizm. Jeśli to odchylenie nie zostanie wykryte na czas, mogą wystąpić nieodwracalne zmiany, które znacznie komplikują życie pacjenta.

Wskaźniki te pozwalają dowiedzieć się, jak skuteczna jest wybrana metoda leczenia. Jeśli efekt medyczny będzie prawidłowy, cechy te ulegną poprawie.

Dlatego wykonywanie tego typu pomiarów jest bardzo ważne w procesie leczenia. Nie należy jednak myśleć o zjawiskach patologicznych jedynie w kategoriach odchyleń tych wartości. Mogą się one znacznie różnić w zależności od wielu okoliczności, które należy wziąć pod uwagę, aby wyciągnąć właściwe wnioski.

Funkcje pomiarów i wskaźników

Główną metodą określania objętości płuc jest spiroografia. Ta procedura jest wykonywana za pomocą specjalnego urządzenia, które pozwala poznać główne cechy oddychania. Na ich podstawie specjalista może wyciągnąć wnioski na temat stanu pacjenta.

Nie jest wymagane skomplikowane przygotowanie do spirografii. Wskazane jest wykonywanie go rano, przed posiłkami. Aby pomiary były dokładne, konieczne jest, aby pacjent nie zażywał leków wpływających na proces oddychania.

W przypadku chorób układu oddechowego, np. astmy oskrzelowej, pomiary należy wykonywać dwukrotnie – najpierw bez leków, a następnie po ich zażyciu. Umożliwi to ustalenie cech wpływu leków i skuteczności leczenia.

Ponieważ pacjent będzie musiał aktywnie wdychać i wydychać podczas procesu pomiaru, może doświadczyć skutków ubocznych, takich jak ból głowy, osłabienie. Może również zacząć jęczeć w klatce piersiowej. Nie powinno to być przerażające, ponieważ nie stanowi zagrożenia i szybko mija.

Bardzo ważne jest, aby wiedzieć, że objętość płuc u osoby dorosłej może być inna, a to nie oznacza, że ​​​​ma on chorobę. Może to wynikać z jego wieku, cech życia, zainteresowań itp.

Ponadto nawet w tych samych okolicznościach różni ludzie mogą mieć różną objętość płuc. Dlatego w medycynie podaje się średnią z każdej badanej ilości, która może się różnić w zależności od okoliczności.

Średnia pojemność płuc osoby dorosłej wynosi 4100-6000 ml. Wartość VC waha się średnio od 3000 do 4800 ml. Powietrze resztkowe może zajmować objętość 1100-1200 ml. Pewne limity podano także dla innych mierzonych wielkości. Wyjście poza nie nie oznacza jednak rozwoju choroby, chociaż lekarz może zlecić dodatkowe badania.

W zakresie tych cech u mężczyzn i kobiet również obserwuje się pewne różnice. Wielkość tych cech u kobiet jest zwykle nieco mniejsza, chociaż nie zawsze tak się dzieje. W przypadku aktywnego uprawiania sportu objętość płuc może wzrosnąć, w wyniku pomiaru kobieta może wykazać dane, które nie są typowe dla kobiet.

Cały złożony proces można podzielić na trzy główne etapy: oddychanie zewnętrzne; i oddychanie wewnętrzne (tkankowe).

oddychanie zewnętrzne- wymiana gazowa między ciałem a otaczającym powietrzem atmosferycznym. Oddychanie zewnętrzne polega na wymianie gazów pomiędzy powietrzem atmosferycznym i pęcherzykowym oraz pomiędzy naczyniami włosowatymi płuc i powietrzem pęcherzykowym.

Oddychanie to odbywa się w wyniku okresowych zmian objętości jamy klatki piersiowej. Zwiększenie jego objętości zapewnia wdech (wdech), zmniejszenie - wydech (wydech). Fazy ​​wdechu i następujący po nim wydech to: Podczas wdechu powietrze atmosferyczne dostaje się do płuc drogami oddechowymi, a podczas wydechu część powietrza je opuszcza.

Warunki niezbędne do oddychania zewnętrznego:

• ucisk w klatce piersiowej;
• swobodna komunikacja płuc z otoczeniem;
• elastyczność tkanki płucnej.

Dorosły człowiek wykonuje 15-20 oddechów na minutę. Oddychanie osób wytrenowanych fizycznie jest rzadsze (do 8-12 oddechów na minutę) i głębokie.

Najczęstsze metody badania oddychania zewnętrznego

Metody oceny funkcji oddechowej płuc:

• Pneumografia
• Spirometria
• Spirografia
• Pneumotachometria
• Radiografia
• Tomografia komputerowa rentgenowska
• USG
• Rezonans magnetyczny
• Bronchografia
• Bronchoskopia
• Metody radionuklidowe
• Metoda rozcieńczania gazu

Spirometria- metoda pomiaru objętości wydychanego powietrza za pomocą spirometru. Stosowane są różne typy spirometrów z czujnikiem turbimetrycznym, a także wodne, w których wydychane powietrze zbiera się pod dzwonem spirometru umieszczonym w wodzie. Objętość wydychanego powietrza określa się poprzez wzniesienie dzwonka. W ostatnim czasie powszechnie stosowane są czujniki czułe na zmiany prędkości objętościowej przepływu powietrza, połączone z systemem komputerowym. W szczególności na tej zasadzie działa system komputerowy typu „Spirometr MAS-1” produkcji białoruskiej itp. Takie systemy umożliwiają nie tylko spirometrię, ale także spirografię, a także pneumotachografię).

Spirografia - metoda ciągłej rejestracji objętości wdychanego i wydychanego powietrza. Powstała krzywa graficzna nazywana jest spirofammą. Na podstawie spirogramu można określić pojemność życiową płuc i objętości oddechowe, częstość oddechów i dowolną maksymalną wentylację płuc.

Pneumotachografia - metoda ciągłej rejestracji objętościowego natężenia przepływu powietrza wdychanego i wydychanego.

Istnieje wiele innych metod badania układu oddechowego. Należą do nich pletyzmografia klatki piersiowej, osłuchiwanie dźwięków powstających, gdy powietrze przepływa przez drogi oddechowe i płuca, fluoroskopia i radiografia, oznaczanie zawartości tlenu i dwutlenku węgla w strumieniu wydychanego powietrza itp. Niektóre z tych metod omówiono poniżej.

Wolumetryczne wskaźniki oddychania zewnętrznego

Stosunek objętości i pojemności płuc pokazano na ryc. 1.

W badaniu oddychania zewnętrznego stosuje się następujące wskaźniki i ich skróty.

Całkowita pojemność płuc (TLC)- objętość powietrza w płucach po najgłębszym oddechu (4-9 l).

Ryż. 1. Średnie wartości objętości i pojemności płuc

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa (VC)- objętość powietrza, jaką może wydychać osoba, przy najgłębszym powolnym wydechu wykonanym po maksymalnym wdechu.

Wartość pojemności życiowej płuc człowieka wynosi 3-6 litrów. Ostatnio, w związku z wprowadzeniem technologii pneumotachograficznej, tzw wymuszona pojemność życiowa(FŻEL). Przy określaniu FVC osoba badana musi po najgłębszym możliwym wdechu wykonać najgłębszy wymuszony wydech. W takim przypadku wydech należy prowadzić z wysiłkiem mającym na celu osiągnięcie maksymalnej prędkości objętościowej strumienia wydychanego powietrza przez cały okres wydechu. Analiza komputerowa takiego wymuszonego wydechu pozwala obliczyć dziesiątki wskaźników oddychania zewnętrznego.

Nazywa się indywidualną wartość normalną VC właściwa pojemność płuc(JEL). Obliczana jest w litrach według wzorów i tabel opartych na wzroście, masie ciała, wieku i płci. W przypadku kobiet w wieku 18–25 lat obliczenia można przeprowadzić według wzoru

JEL \u003d 3,8 * P + 0,029 * B - 3,190; dla mężczyzn w tym samym wieku

Objętość zalegająca

JEL \u003d 5,8 * P + 0,085 * B - 6,908, gdzie P - wysokość; B - wiek (lata).

Wartość zmierzonego VC uważa się za obniżoną, jeśli spadek ten przekracza 20% poziomu VC.

Jeżeli na określenie wskaźnika oddychania zewnętrznego stosuje się nazwę „pojemność”, oznacza to, że na taką pojemność składają się mniejsze jednostki zwane objętościami. Na przykład OEL składa się z czterech tomów, VC składa się z trzech tomów.

Objętość oddechowa (TO) to objętość powietrza wchodząca i wypływająca z płuc podczas jednego wdechu. Wskaźnik ten nazywany jest również głębokością oddechu. W spoczynku u osoby dorosłej DO wynosi 300–800 ml (15–20% wartości VC); miesięczne dziecko - 30 ml; roczny - 70 ml; dziesięciolatek - 230 ml. Jeżeli głębokość oddechu jest większa niż normalnie, wówczas takie oddychanie nazywa się hiperwentylacja- nadmierne, głębokie oddychanie, jeśli DO jest mniejsze niż normalne, wówczas wzywa się oddychanie oligopnea- Niewystarczający, płytki oddech. Nazywa się to przy normalnej głębokości i szybkości oddychania eupnea- normalne, wystarczające oddychanie. Normalna częstość oddechów spoczynkowych u dorosłych wynosi 8–20 oddechów na minutę; miesięczne dziecko - około 50; roczny - 35; dziesięć lat - 20 cykli na minutę.

Rezerwowa objętość wdechowa (RIV)- objętość powietrza, którą człowiek może wdychać najgłębszym oddechem po spokojnym oddechu. Wartość RO vd w normie wynosi 50-60% wartości VC (2-3 l).

Rezerwowa objętość wydechowa (RO vyd)- objętość powietrza, którą osoba może wydychać przy najgłębszym wydechu wykonanym po cichym wydechu. Zwykle wartość RO vyd wynosi 20-35% VC (1-1,5 litra).

Resztkowa objętość płuc (RLV)- powietrze pozostające w drogach oddechowych i płucach po maksymalnie głębokim wydechu. Jego wartość wynosi 1-1,5 litra (20-30% TRL). W starszym wieku wartość TRL wzrasta w wyniku zmniejszenia odrzutu sprężystego płuc, drożności oskrzeli, zmniejszenia siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej. W wieku 60 lat stanowi już około 45% TRL.

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC) Powietrze pozostające w płucach po spokojnym wydechu. Na pojemność tę składa się zalegająca objętość płuc (RLV) i rezerwowa objętość wydechowa (ERV).

Nie całe powietrze atmosferyczne dostające się podczas inhalacji do układu oddechowego bierze udział w wymianie gazowej, lecz tylko to, które dociera do pęcherzyków płucnych, które w otaczających je naczyniach włosowatych mają wystarczający przepływ krwi. W tym zakresie istnieje tzw martwa przestrzeń.

Anatomiczna przestrzeń martwa (AMP)- jest to objętość powietrza w drogach oddechowych do poziomu oskrzelików oddechowych (na tych oskrzelikach znajdują się już pęcherzyki i możliwa jest wymiana gazowa). Wartość AMP wynosi 140-260 ml i zależy od cech konstytucji ludzkiej (przy rozwiązywaniu problemów, w których należy wziąć pod uwagę AMP, a jego wartość nie jest wskazana, przyjmuje się objętość AMP równą 150 ml ).

Fizjologiczna martwa przestrzeń (PDM)- objętość powietrza wchodzącego do dróg oddechowych i płuc i nie biorącego udziału w wymianie gazowej. FMP jest większy od anatomicznej przestrzeni martwej, gdyż stanowi jej integralną część. Oprócz powietrza w drogach oddechowych FMF obejmuje powietrze, które dostaje się do pęcherzyków płucnych, ale nie wymienia gazów z krwią ze względu na brak lub spadek przepływu krwi w tych pęcherzykach (nazwa ta jest czasami używana dla tego powietrza martwa przestrzeń pęcherzykowa). Zwykle wartość funkcjonalnej przestrzeni martwej wynosi 20-35% objętości oddechowej. Wzrost tej wartości powyżej 35% może wskazywać na obecność niektórych chorób.

Tabela 1. Wskaźniki wentylacji płuc

W praktyce medycznej istotne jest uwzględnienie czynnika przestrzeni martwej przy projektowaniu aparatów oddechowych (loty na dużych wysokościach, nurkowanie, maski gazowe) oraz przeprowadzaniu szeregu działań diagnostycznych i reanimacyjnych. Podczas oddychania przez rurki, maski, węże, z układem oddechowym człowieka zostaje połączona dodatkowa przestrzeń martwa i pomimo zwiększenia głębokości oddychania wentylacja pęcherzyków płucnych powietrzem atmosferycznym może okazać się niewystarczająca.

Minutowa objętość oddechowa

Minutowa objętość oddechowa (MOD)- objętość powietrza przelatującego przez płuca i drogi oddechowe w ciągu 1 minuty. Aby określić MOD, wystarczy znać głębokość, czyli objętość oddechową (TO) i częstość oddechów (RR):

MOD \u003d DO * BH.

Podczas koszenia MOD wynosi 4-6 l/min. Wskaźnik ten często nazywany jest także wentylacją płuc (w odróżnieniu od wentylacji pęcherzykowej).

Wentylacja pęcherzykowa

Wentylacja pęcherzykowa (AVL)- objętość powietrza atmosferycznego przechodzącego przez pęcherzyki płucne w ciągu 1 minuty. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, należy znać wartość AMP. Jeśli nie zostanie to określone eksperymentalnie, do obliczeń przyjmuje się objętość AMP równą 150 ml. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, możesz skorzystać ze wzoru

AVL \u003d (DO - AMP). BH.

Na przykład, jeśli głębokość oddechu u osoby wynosi 650 ml, a częstość oddechów 12, wówczas AVL wynosi 6000 ml (650-150). 12.

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

• AB - wentylacja pęcherzykowa;
• TO alv — objętość oddechowa wentylacji pęcherzykowej;
• RR - częstość oddechów

Maksymalna wentylacja płuc (MVL)- maksymalna objętość powietrza, którą można przepuścić przez płuca człowieka w ciągu 1 minuty. MVL można określić za pomocą dowolnej hiperwentylacji w spoczynku (oddychanie tak głęboko, jak to możliwe, a często podczas koszenia nie jest dopuszczalne dłużej niż 15 sekund). Za pomocą specjalnego sprzętu można określić MVL podczas intensywnej pracy fizycznej wykonywanej przez człowieka. W zależności od budowy i wieku osoby norma MVL mieści się w zakresie 40-170 l / min. U sportowców MVL może osiągnąć 200 l / min.

Wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego

Oprócz objętości i pojemności płuc, tzw wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego. Najprostszą metodą określenia jednego z nich, szczytowego przepływu objętościowego wydechu, jest przepływomierz szczytowy. Przepływomierze szczytowe to proste i dość niedrogie urządzenia do użytku domowego.

Szczytowy przepływ objętości wydechowej(POS) - maksymalne objętościowe natężenie przepływu wydychanego powietrza, osiągane w procesie wymuszonego wydechu.

Za pomocą pneumotachometru można określić nie tylko szczytowe objętościowe natężenie przepływu wydechowego, ale także inhalację.

W szpitalu medycznym coraz powszechniejsze stają się pneumotachografy z komputerowym przetwarzaniem otrzymanych informacji. Urządzenia tego typu pozwalają na podstawie ciągłej rejestracji prędkości objętościowej przepływu powietrza powstającego podczas wydechu wymuszonej pojemności życiowej płuc obliczyć dziesiątki wskaźników oddychania zewnętrznego. Najczęściej POS i maksymalne (chwilowe) objętościowe natężenie przepływu powietrza w momencie wydechu określa się na 25, 50, 75% FVC. Nazywa się je odpowiednio wskaźnikami ISO 25, ISO 50, ISO 75. Popularna jest także definicja FVC 1 – natężonej objętości wydechowej przez czas równy 1 e. Na podstawie tego wskaźnika obliczany jest wskaźnik Tiffno (wskaźnik) – stosunek FVC 1 do FVC wyrażony w procentach. Rejestrowana jest także krzywa odzwierciedlająca zmianę prędkości objętościowej przepływu powietrza podczas wymuszonego wydechu (ryc. 2.4). Jednocześnie na osi pionowej wyświetlana jest prędkość objętościowa (l/s), a na osi poziomej procent wydychanego FVC.

Na powyższym wykresie (rys. 2, górna krzywa) szczyt oznacza wartość PIC, rzut momentu wygaśnięcia 25% FVC na krzywą charakteryzuje MOS 25, rzut 50% i 75% FVC odpowiada wartości MOS 50 i MOS 75. Znaczenie diagnostyczne mają nie tylko natężenia przepływu w poszczególnych punktach, ale także cały przebieg krzywej. Jego część, odpowiadająca 0-25% FVC wydychanego powietrza, odzwierciedla przepuszczalność powietrza dużych oskrzeli i tchawicy, a obszar od 50 do 85% FVC - przepuszczalność małych oskrzeli i oskrzelików. Odchylenie dolnej krzywej w odcinku wydechowym w zakresie 75–85% FVC wskazuje na zmniejszenie drożności małych oskrzeli i oskrzelików.

Ryż. 2. Wskaźniki przepływu oddychania. Krzywe notatek - objętość osoby zdrowej (górna), pacjenta z obturacyjnymi naruszeniami drożności małych oskrzeli (dolna)

Określenie wymienionych wskaźników objętości i przepływu służy do diagnozowania stanu zewnętrznego układu oddechowego. Aby scharakteryzować funkcję oddychania zewnętrznego w klinice, stosuje się cztery rodzaje wniosków: norma, zaburzenia obturacyjne, zaburzenia restrykcyjne, zaburzenia mieszane (połączenie zaburzeń obturacyjnych i restrykcyjnych).

W przypadku większości wskaźników przepływu i objętości oddychania zewnętrznego odchylenia ich wartości od wartości należnej (obliczonej) o więcej niż 20% uważa się za wykraczające poza normę.

Zaburzenia obturacyjne- są to naruszenia drożności dróg oddechowych, prowadzące do wzrostu ich oporów aerodynamicznych. Takie zaburzenia mogą rozwinąć się w wyniku wzrostu napięcia mięśni gładkich dolnych dróg oddechowych, z przerostem lub obrzękiem błon śluzowych (na przykład z ostrymi infekcjami wirusowymi dróg oddechowych), nagromadzeniem śluzu, ropną wydzieliną, w obecność guza lub ciała obcego, rozregulowanie drożności górnych dróg oddechowych i inne przypadki.

Obecność zmian obturacyjnych w drogach oddechowych ocenia się na podstawie zmniejszenia wartości POS, FVC 1 , MOS 25 , MOS 50 , MOS 75 , MOS 25-75 , MOS 75-85 , wartości wskaźnika testu Tiffno i MVL. Wskaźnik testu Tiffno wynosi zwykle 70-85%, jego spadek do 60% uważa się za oznakę umiarkowanego naruszenia, a do 40% - wyraźne naruszenie drożności oskrzeli. Ponadto w przypadku zaburzeń obturacyjnych zwiększają się takie wskaźniki, jak objętość zalegająca, funkcjonalna pojemność resztkowa i całkowita pojemność płuc.

Naruszenia restrykcyjne- jest to zmniejszenie ekspansji płuc podczas wdechu, zmniejszenie częstości oddechów płuc. Zaburzenia te mogą rozwinąć się z powodu zmniejszenia podatności płuc, urazów klatki piersiowej, obecności zrostów, gromadzenia się płynu w jamie opłucnej, treści ropnej, krwi, osłabienia mięśni oddechowych, upośledzonego przekazywania pobudzenia w synapsach nerwowo-mięśniowych i innych przyczyn .

O obecności zmian restrykcyjnych w płucach świadczy spadek VC (co najmniej 20% wartości oczekiwanej) i spadek MVL (wskaźnik niespecyficzny), a także zmniejszenie podatności płuc, a w niektórych przypadkach , poprzez wzrost testu Tiffno (o ponad 85%). W zaburzeniach restrykcyjnych zmniejsza się całkowita pojemność płuc, funkcjonalna pojemność resztkowa i objętość zalegająca.

Wniosek o mieszanych (obturacyjnych i restrykcyjnych) zaburzeniach zewnętrznego układu oddechowego nasuwa się przy jednoczesnym występowaniu zmian w powyższych wskaźnikach przepływu i objętości.

Objętość i pojemność płuc

Objętość oddechowa - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w spokojnym stanie; u osoby dorosłej jest to 500 ml.

Rezerwowa objętość wdechowa to maksymalna objętość powietrza, jaką człowiek może wdychać po spokojnym oddechu; jego wartość wynosi 1,5-1,8 litra.

Rezerwowa objętość wydechowa - Jest to maksymalna objętość powietrza, jaką osoba może wydychać po cichym wydechu; ta objętość wynosi 1-1,5 litra.

Objętość zalegająca - to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu; wartość pozostałej objętości wynosi 1-1,5 litra.

Ryż. 3. Zmiana objętości oddechowej, ciśnienia w opłucnej i pęcherzykach płucnych podczas wentylacji płuc

Pojemność życiowa płuc(VC) to maksymalna objętość powietrza, którą człowiek może wydychać po wzięciu najgłębszego możliwego oddechu. VC obejmuje rezerwową objętość wdechową, objętość oddechową i rezerwową objętość wydechową. Pojemność życiową płuc określa się za pomocą spirometru, a metodę jej określania nazywa się spirometrią. VC u mężczyzn wynosi 4-5,5 litra, a u kobiet - 3-4,5 litra. Bardziej jest to w pozycji stojącej niż w pozycji siedzącej czy leżącej. Trening fizyczny prowadzi do wzrostu VC (ryc. 4).

Ryż. 4. Spirogram objętości i pojemności płuc

Funkcjonalna pojemność resztkowa(FOE) - objętość powietrza w płucach po cichym wydechu. FRC jest sumą rezerwy wydechowej i objętości zalegającej i wynosi 2,5 litra.

Całkowita pojemność płuc(TEL) - objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego oddechu. TRL obejmuje objętość resztkową i pojemność życiową płuc.

Przestrzeń martwa tworzy powietrze znajdujące się w drogach oddechowych i nie biorące udziału w wymianie gazowej. Podczas wdechu ostatnie porcje powietrza atmosferycznego przedostają się do przestrzeni martwej i bez zmiany składu opuszczają ją podczas wydechu. Objętość przestrzeni martwej wynosi około 150 ml, czyli około 1/3 objętości oddechowej podczas spokojnego oddychania. Oznacza to, że z 500 ml wdychanego powietrza tylko 350 ml przedostaje się do pęcherzyków płucnych. W pęcherzykach płucnych pod koniec spokojnego wydechu znajduje się około 2500 ml powietrza (FFU), dlatego przy każdym spokojnym oddechu odnawiana jest tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego.

Czasami szpitale stosują dość starą metodę, która służy do określenia zdolności funkcjonalnych płuc. Za pomocą tej metody nie można określić dokładnego stopnia zaburzeń układu oddechowego, ale wskazanie lekarzowi tego czy innego odchylenia od normy lub potwierdzenie jego założenia o konkretnej diagnozie leży oczywiście w jego kompetencjach. To jest o spirografia płuc(z greckiego spiro – oddychać, grapho – pisać). Nie będziemy zagłębiać się w charakterystykę techniczną tego badania. Powiedzmy, że badany wdycha lub wydycha przez rurkę podłączoną do specjalnego urządzenia, które za pomocą nowoczesnej elektroniki rejestruje odpowiednio objętość wdychanego lub wydychanego powietrza i rejestruje powstałe drgania na papierowej taśmie (spirogramie).

Zmieniono wskaźniki spirograficzne można uzyskać w przypadku chorób takich jak zapalenie oskrzeli, astma oskrzelowa, rozedma płuc, z naruszeniem drożności oskrzeli lub tchawicy. Niemniej jednak na początek postawimy sobie następujące zadanie: rozważenie i, jeśli to możliwe, zapamiętanie normalnych wskaźników funkcji oddechowych według badań spirograficznych. W tym celu weźmy spirogram zdrowego mężczyzny po trzydziestce, niepalącego, z zawodu np. lekarza lub prawnika (jest to pokazane na rysunku).

Z każdym oddechem osoba w spoczynku otrzymuje około 500 ml powietrza, a zatem wydycha taką samą ilość. Wartość ta została nazwana objętość oddechowa (TO). Jeśli poprosisz go, aby po prostym oddechu wziął głęboki oddech, z łatwością spełni twoją prośbę. Według starych autorów objętość dodatkowego maksymalnego oddechu wynosi 1500, a co najwyżej 2000 ml. Według współczesnych danych rezerwowa objętość wdechowa (IRV) może osiągnąć wartość 3000 ml. Po normalnym wydechu człowiek jest w stanie wypuścić z płuc kolejne 1500-2000 ml powietrza – to rezerwowa objętość wydechowa (ERV). Jeśli dodamy wszystkie wartości rezerwowej objętości wdechowej i wydechowej oraz objętości oddechowej, otrzymamy charakterystykę pojemność życiowa (VC), co średnio 4000-4500 ml.

Bez względu na to, jak bardzo ktoś się stara, nadal nie wydycha całego powietrza z płuc. Nawet po maksymalnym wydechu w układzie oddechowym pozostanie pewna ilość energii. objętość resztkowa (RO) powietrze, równe 1200-1500 ml. Po dodaniu pojemności życiowej płuc do objętości zalegającej otrzymuje się wartość tzw całkowita pojemność płuc (TLC) wynosi około 6 litrów.

Niestety, nie całe powietrze objętości oddechowej (TO) można wykorzystać zgodnie z jego przeznaczeniem, to znaczy nie całe powietrze bierze udział w wymianie gazowej i transporcie gazu. Częściowo pozostaje w tchawicy, a także w układzie odgałęzień oskrzeli. Dlatego mówi się, że część powietrza (około 150 ml) z objętości oddechowej (TO) wykorzystywana jest do wypełnienia anatomicznej przestrzeni martwej. Warto zauważyć, że nie wszystkie pęcherzyki mają kontakt z naczyniami włosowatymi, co sugeruje, że niektóre z nich są funkcjonalnie nieefektywne w wymianie gazowej, choć wentylowane są w taki sam sposób, jak pęcherzyki mające kontakt z siecią naczyń. W ten sposób powstaje fizjologiczna przestrzeń martwa, reprezentowana przez zespół nieefektywnych pęcherzyków płucnych i anatomiczną przestrzeń martwą.

I jeszcze jedna cecha, która jest ważna wśród cech objętości płuc- Ten minutowa objętość oddechowa (MOD). Oblicza się ją, mnożąc objętość oddechową (TO) przez częstość oddechów. Oznacza to, że jeśli objętość oddechowa (TO) wynosi 550 ml, a w ciągu jednej minuty zostanie wykonanych 19 oddechów, wartość MOD wyniesie 10450 ml.

W przypadku funkcjonalnych cech oddychania zwykle stosuje się różne objętości i pojemności płuc. Objętość płuc dzieli się na statyczną i dynamiczną. Pierwszy mierzy się zakończonymi ruchami oddechowymi. Te ostatnie mierzone są podczas ruchów oddechowych i z ograniczeniem czasowym na ich realizację. Pojemnik zawiera kilka tomów.

Objętość powietrza w płucach i drogach oddechowych zależy od następujących wskaźników: 1) indywidualnych cech antropometrycznych człowieka i budowy układu oddechowego; 2) właściwości tkanki płucnej; 3) napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych; 4) siła wytwarzana przez mięśnie oddechowe.

Objętość oddechowa (TO)- objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha podczas spokojnego oddychania (ryc. 5). U osoby dorosłej DO wynosi około 500 ml. Wartość TO zależy od warunków pomiaru (odpoczynek, obciążenie, pozycja ciała). DO oblicza się jako średnią wartość po zmierzeniu około sześciu cichych ruchów oddechowych.

Rezerwowa objętość wdechowa (RIV)- maksymalna objętość powietrza, jaką osoba może wdychać po spokojnym oddechu. Wartość RO vd wynosi 1,5-1,8 litra.

Rezerwowa objętość wydechowa (RO vyd) to maksymalna ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wydychać po cichym wydechu. Wartość wydechu RO jest mniejsza w pozycji poziomej niż pionowej i maleje wraz z otyłością. Jest to średnio 1,0-1,4 litra.

Pozostała objętość (RO) to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Wartość pozostałej objętości wynosi 1,0-1,5 litra.

Badanie dynamicznych objętości płuc ma znaczenie naukowe i kliniczne, a ich opis wykracza poza zakres normalnej fizjologii,

pojemność płuc. Pojemność życiowa (VC) obejmuje objętość oddechową, rezerwową objętość wdechową i rezerwową objętość wydechową. U mężczyzn w średnim wieku VC waha się w granicach 3,5–5,0 litrów lub więcej. W przypadku kobiet typowe są niższe wartości (3,0-4,0 l). W zależności od metody pomiaru VC wyróżnia się VC wdechu, gdy najgłębszy oddech jest wykonywany po pełnym wydechu, oraz VC wydechu, gdy maksymalny wydech następuje po pełnym oddechu.

Pojemność wdechowa (E ind) równa się sumie objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. U ludzi E vd wynosi średnio 2,0–2,3 litra.

Rycina 5. Objętość i pojemność płuc

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC)- objętość powietrza w płucach po spokojnym wydechu. FRC jest sumą rezerwowej objętości wydechowej i objętości zalegającej. FRC mierzy się metodami rozcieńczania gazu, czyli „rozcieńczania gazów” oraz metodą pletyzmograficzną. Na wartość FRC istotny wpływ ma poziom aktywności fizycznej człowieka oraz pozycja ciała: FRC jest mniejsze w pozycji poziomej ciała niż w pozycji siedzącej lub stojącej. FRC zmniejsza się wraz z otyłością ze względu na zmniejszenie ogólnej podatności klatki piersiowej.

Całkowita pojemność płuc (TLC)- objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego oddechu. REL oblicza się na dwa sposoby:

OEL \u003d 00 + VC lub OEL \u003d FOE + Evd. TRL można zmierzyć za pomocą pletyzmografii lub rozcieńczenia gazu.

Pomiar objętości i pojemności płuc ma znaczenie kliniczne w badaniu funkcji układu oddechowego u osób zdrowych oraz w diagnostyce chorób płuc.

Wentylacja płuc to ciągły, regulowany proces aktualizacji składu gazowego powietrza zawartego w płucach. Wentylację płuc zapewnia wprowadzenie do nich powietrza atmosferycznego bogatego w tlen i usunięcie podczas wydechu gazu zawierającego nadmiar dwutlenku węgla.

Wentylację płuc charakteryzuje minimalna objętość oddechowa. W spoczynku osoba dorosła wdycha i wydycha 500 ml powietrza z częstotliwością 16-20 razy na minutę (minuta 8-10 litrów), noworodek oddycha częściej - 60 razy, dziecko w wieku 5 lat - 25 razy na minutę . Objętość dróg oddechowych (w których nie zachodzi wymiana gazowa) wynosi 140 ml, tzw. powietrze przestrzeni szkodliwej; w ten sposób 360 ml dostaje się do pęcherzyków płucnych. Rzadkie i głębokie oddychanie zmniejsza ilość szkodliwej przestrzeni i jest znacznie skuteczniejsze.

Objętości statyczne obejmują wartości, które są mierzone po zakończeniu manewru oddechowego, bez ograniczenia szybkości (czasu) jego wykonania.

Do wskaźników statycznych zalicza się cztery podstawowe objętości płuc: - objętość oddechowa (TO - VT);

Rezerwowa objętość wdechowa (IRV);

Objętość rezerwy wydechowej (ERV - ERV);

Pozostała objętość (OO - RV).

Oraz kontenery:

Pojemność życiowa płuc (VC - VC);

Pojemność wdechowa (Evd – IC);

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC - FRC);

Całkowita pojemność płuc (TLC).

Wielkości dynamiczne charakteryzują prędkość objętościową przepływu powietrza. Są one ustalane z uwzględnieniem czasu poświęconego na wykonanie manewru oddechowego. Wskaźniki dynamiczne obejmują:

Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1 - FEV 1);

Wymuszona pojemność życiowa (FZhEL - FVC);

Szczytowe objętościowe (PEV), wydechowe natężenie przepływu (PEV) itp.

Objętość i pojemność płuc zdrowego człowieka zależy od wielu czynników:

1) wzrost, masę ciała, wiek, rasę, cechy konstytucyjne osoby;

2) właściwości sprężyste tkanki płuc i dróg oddechowych;

3) charakterystyka skurczowa mięśni wdechowych i wydechowych.

Do określenia objętości i pojemności płuc stosuje się spirometrię, spirografię, pneumotachometrię i pletyzmografię ciała.

Dla porównywalności wyników pomiarów objętości i pojemności płuc uzyskane dane należy skorelować z warunkami wzorcowymi: temperatura ciała 37°C, ciśnienie atmosferyczne 101 kPa (760 mm Hg), wilgotność względna 100%.

Objętość oddechowa

Objętość oddechowa (TO) to objętość powietrza wdychanego i wydychanego podczas normalnego oddychania, równa średnio 500 ml (z wahaniami od 300 do 900 ml).

Około 150 ml to objętość funkcjonalnego powietrza martwej przestrzeni (VFMP) w krtani, tchawicy, oskrzelach, które nie bierze udziału w wymianie gazowej. Funkcjonalną rolą HFMP jest mieszanie się z wdychanym powietrzem, nawilżanie go i podgrzewanie.

rezerwowa objętość wydechowa

Rezerwowa objętość wydechowa to objętość powietrza równa 1500-2000 ml, którą osoba może wydychać, jeśli po normalnym wydechu wykona maksymalny wydech.

Rezerwowa objętość wdechowa

Rezerwowa objętość wdechowa to objętość powietrza, którą dana osoba może wdychać, jeśli po normalnym wdechu weźmie maksymalny oddech. Równe 1500 - 2000 ml.

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa (VC) – maksymalna ilość powietrza wydychanego po najgłębszym oddechu. VC jest jednym z głównych wskaźników stanu zewnętrznego aparatu oddechowego, szeroko stosowanym w medycynie. Razem z pozostałą objętością, tj. objętość powietrza pozostająca w płucach po najgłębszym wydechu, VC tworzy całkowitą pojemność płuc (TLC).

Zwykle VC wynosi około 3/4 całkowitej pojemności płuc i charakteryzuje maksymalną objętość, w której dana osoba może zmienić głębokość oddechu. Przy spokojnym oddychaniu zdrowy dorosły wykorzystuje niewielką część VC: wdycha i wydycha 300-500 ml powietrza (tzw. Objętość oddechowa). Jednocześnie rezerwa wdechowa, tj. ilość powietrza, którą człowiek jest w stanie dodatkowo wdychać po spokojnym oddechu, oraz objętość zapasowa wydechu, równa objętości dodatkowo wydychanego powietrza po spokojnym wydechu, wynosi średnio około 1500 ml każda. Podczas wysiłku objętość oddechowa zwiększa się poprzez wykorzystanie rezerw wdechowych i wydechowych.

Pojemność życiowa płuc jest wskaźnikiem ruchomości płuc i klatki piersiowej. Pomimo nazwy nie odzwierciedla parametrów oddychania w warunkach rzeczywistych („życiowych”), gdyż nawet przy największych potrzebach organizmu w stosunku do układu oddechowego głębokość oddychania nigdy nie osiąga maksymalnej możliwej wartości.

Z praktycznego punktu widzenia nie jest wskazane ustalanie „jednej” normy pojemności życiowej płuc, ponieważ wartość ta zależy od wielu czynników, w szczególności od wieku, płci, wielkości i pozycji ciała oraz stopień sprawności.

Z wiekiem pojemność życiowa płuc maleje (szczególnie po 40 latach). Wynika to ze zmniejszenia elastyczności płuc i ruchomości klatki piersiowej. Kobiety mają średnio o 25% mniej niż mężczyźni.

Zależność wzrostu można obliczyć za pomocą następującego równania:

VC=2,5*wysokość (m)

VC zależy od pozycji ciała: w pozycji pionowej jest nieco większa niż w pozycji poziomej.

Wyjaśnia to fakt, że w pozycji pionowej w płucach znajduje się mniej krwi. U osób wytrenowanych (zwłaszcza pływaków, wioślarzy) może wynosić do 8 litrów, ponieważ sportowcy mają wysoko rozwinięte pomocnicze mięśnie oddechowe (piersiowy większy i mniejszy).

Objętość zalegająca

Objętość resztkowa (VR) to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Równe 1000 - 1500 ml.

Całkowita pojemność płuc

Całkowita (maksymalna) pojemność płuc (TLC) jest sumą objętości oddechowej, rezerwowej (wdech i wydech) oraz objętości resztkowej i wynosi 5000 - 6000 ml.

Badanie objętości oddechowych jest konieczne w celu oceny kompensacji niewydolności oddechowej poprzez zwiększenie głębokości oddychania (wdech i wydech).

Pojemność życiowa płuc. Systematyczne wychowanie fizyczne i sport przyczyniają się do rozwoju mięśni oddechowych i rozbudowy klatki piersiowej. Już po 6-7 miesiącach od rozpoczęcia pływania lub biegania pojemność życiowa płuc młodych sportowców może wzrosnąć o 500 cm3. i więcej. Jego spadek jest oznaką przepracowania.

Pojemność życiową płuc mierzy się za pomocą specjalnego urządzenia – spirometru. W tym celu należy najpierw zatkać otwór w wewnętrznym cylindrze spirometru korkiem i zdezynfekować jego ustnik alkoholem. Po głębokim wdechu weź głęboki oddech przez ustnik włożony do ust. W takim przypadku powietrze nie powinno przepływać obok ustnika ani przez nos.

Pomiar powtarza się dwukrotnie, a najwyższy wynik zapisuje się w dzienniku.

Pojemność życiowa płuc u człowieka waha się od 2,5 do 5 litrów, a u niektórych sportowców osiąga 5,5 litra lub więcej. Pojemność życiowa płuc zależy od wieku, płci, rozwoju fizycznego i innych czynników. Zmniejszenie go o więcej niż 300 cm3 może świadczyć o przepracowaniu.

Bardzo ważne jest, aby nauczyć się pełnego, głębokiego oddychania, aby uniknąć jego opóźniania. Jeśli w spoczynku częstość oddechów wynosi zwykle 16-18 na minutę, to podczas wysiłku fizycznego, gdy organizm potrzebuje więcej tlenu, częstotliwość ta może osiągnąć 40 lub więcej. Jeżeli często odczuwasz spłycenie oddechu, duszność, należy przerwać ćwiczenia, odnotować to w dzienniczku samokontroli i zasięgnąć porady lekarza.