Objętości i pojemności płuc. Objętość oddechowa i objętość minutowa (MV), równoważnik oddechowy Zalegająca objętość płuc składa się z



4. Zmiana objętości płuc podczas wdechu i wydechu. Funkcja ciśnienia wewnątrzopłucnowego. przestrzeń opłucnowa. Odma płucna.
5. Fazy oddychania. Objętość płuc. Częstość oddechów. Głębokość oddychania. Objętości powietrza w płucach. Objętość oddechowa. Rezerwa, resztkowa objętość. pojemność płuc.
6. Czynniki wpływające na objętość płuc w fazie wdechu. Rozszerzalność płuc (tkanki płucnej). Histereza.
7. Pęcherzyki płucne. środek powierzchniowo czynny. Napięcie powierzchniowe warstwy płynu w pęcherzykach płucnych. Prawo Laplace'a.
8. Opór dróg oddechowych. Odporność płuc. Przepływ powietrza. przepływ laminarny. przepływ turbulentny.
9. Zależność „przepływ-objętość” w płucach. Ciśnienie w drogach oddechowych podczas wydechu.
10. Praca mięśni oddechowych podczas cyklu oddechowego. Praca mięśni oddechowych podczas głębokiego oddychania.

fazy oddychania. Objętość płuc. Częstość oddechów. Głębokość oddychania. Objętości powietrza w płucach. Objętość oddechowa. Rezerwa, resztkowa objętość. pojemność płuc.

Proces oddychania zewnętrznego z powodu zmian objętości powietrza w płucach podczas fazy wdechu i wydechu cyklu oddechowego. Przy spokojnym oddychaniu stosunek czasu trwania wdechu do wydechu w cyklu oddechowym wynosi średnio 1:1,3. Oddychanie zewnętrzne człowieka charakteryzuje się częstotliwością i głębokością ruchów oddechowych. Częstość oddechów osobę mierzy się liczbą cykli oddechowych w ciągu 1 minuty, a jej wartość w spoczynku u osoby dorosłej waha się od 12 do 20 w ciągu 1 minuty. Ten wskaźnik oddychania zewnętrznego wzrasta podczas pracy fizycznej, wzrostu temperatury otoczenia, a także zmienia się wraz z wiekiem. Na przykład u noworodków częstość oddechów wynosi 60-70 na minutę, au osób w wieku 25-30 lat średnio 16 na minutę. Głębokość oddechu określa objętość wdychanego i wydychanego powietrza podczas jednego cyklu oddechowego. Iloczyn częstotliwości ruchów oddechowych przez ich głębokość charakteryzuje główną wartość oddychania zewnętrznego - wentylacja płuc. Ilościową miarą wentylacji płuc jest minutowa objętość oddechu - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w ciągu 1 minuty. Wartość minutowej objętości oddychania osoby w stanie spoczynku waha się w granicach 6-8 litrów. Podczas pracy fizycznej u człowieka minimalna objętość oddechowa może wzrosnąć 7-10 razy.

Ryż. 10,5. Objętości i pojemności powietrza w płucach człowieka oraz krzywa (spirogram) zmian objętości powietrza w płucach podczas spokojnego oddychania, głębokiego wdechu i wydechu. FRC – funkcjonalna pojemność zalegająca.

Objętości powietrza w płucach. W fizjologia oddychania przyjęto ujednoliconą nomenklaturę objętości płuc człowieka, które wypełniają płuca spokojnym i głębokim oddechem w fazie wdechu i wydechu cyklu oddechowego (ryc. 10.5). Nazywa się objętość płuc, która jest wdychana lub wydychana przez osobę podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa. Jego wartość podczas spokojnego oddychania wynosi średnio 500 ml. Nazywa się maksymalną ilość powietrza, którą człowiek może wdychać ponad objętość oddechową wdechowa objętość rezerwowa(średnio 3000 ml). Maksymalna ilość powietrza, jaką człowiek może wydychać po cichym wydechu, nazywana jest wydechową objętością rezerwową (średnio 1100 ml). Wreszcie ilość powietrza, która pozostaje w płucach po maksymalnym wydechu, nazywana jest objętością zalegającą, jej wartość wynosi około 1200 ml.

Nazywa się sumę dwóch lub więcej objętości płuc pojemność płuc. Objętość powietrza w płucach ludzkich charakteryzuje się pojemnością wdechową płuc, pojemnością życiową płuc i czynnościową pojemnością resztkową płuc. Pojemność wdechowa (3500 ml) jest sumą objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. Pojemność życiowa płuc(4600 ml) obejmuje objętość oddechową oraz rezerwową objętość wdechową i wydechową. Funkcjonalna resztkowa pojemność płuc(1600 ml) to suma wydechowej objętości rezerwowej i zalegającej objętości płuc. Suma pojemność płuc oraz objętość zalegająca nazywa się całkowitą pojemnością płuc, której wartość u człowieka wynosi średnio 5700 ml.

Podczas wdechu ludzkie płuca na skutek skurczu przepony i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych zaczynają zwiększać swoją objętość od poziomu , a jej wartość podczas spokojnego oddychania wynosi objętość oddechowa, a przy głębokim oddychaniu - osiąga różne wartości objętość rezerwowa oddech. Podczas wydechu objętość płuc powraca do początkowego poziomu funkcjonalnego pozostała pojemność biernie, dzięki elastycznemu odrzutowi płuc. Jeśli powietrze zaczyna wchodzić w objętość wydychanego powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa, który ma miejsce podczas głębokiego oddychania, a także podczas kaszlu lub kichania, wówczas wydech odbywa się poprzez skurcz mięśni ściany brzucha. W tym przypadku wartość ciśnienia wewnątrzopłucnowego z reguły staje się wyższa od ciśnienia atmosferycznego, co powoduje największą prędkość przepływu powietrza w drogach oddechowych.

fazy oddychania.

Proces oddychania zewnętrznego z powodu zmian objętości powietrza w płucach podczas fazy wdechu i wydechu cyklu oddechowego. Przy spokojnym oddychaniu stosunek czasu trwania wdechu do wydechu w cyklu oddechowym wynosi średnio 1:1,3. Oddychanie zewnętrzne człowieka charakteryzuje się częstotliwością i głębokością ruchów oddechowych. Częstość oddechów osobę mierzy się liczbą cykli oddechowych w ciągu 1 minuty, a jej wartość w spoczynku u osoby dorosłej waha się od 12 do 20 w ciągu 1 minuty. Ten wskaźnik oddychania zewnętrznego wzrasta podczas pracy fizycznej, wzrostu temperatury otoczenia, a także zmienia się wraz z wiekiem. Na przykład u noworodków częstość oddechów wynosi 60-70 na minutę, au osób w wieku 25-30 lat średnio 16 na minutę. Głębokość oddychania określana przez objętość wdychanego i wydychanego powietrza podczas jednego cyklu oddechowego. Iloczyn częstotliwości ruchów oddechowych przez ich głębokość charakteryzuje główną wartość oddychania zewnętrznego - wentylacja płuc. Ilościową miarą wentylacji płuc jest minutowa objętość oddechu - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w ciągu 1 minuty. Wartość minutowej objętości oddychania osoby w stanie spoczynku waha się w granicach 6-8 litrów. Podczas pracy fizycznej u człowieka minimalna objętość oddechowa może wzrosnąć 7-10 razy.

Ryż. 10,5. Objętości i pojemności powietrza w płucach człowieka oraz krzywa (spirogram) zmian objętości powietrza w płucach podczas spokojnego oddychania, głębokiego wdechu i wydechu. FRC – funkcjonalna pojemność zalegająca.

Objętości powietrza w płucach. W fizjologia oddychania przyjęto ujednoliconą nomenklaturę objętości płuc człowieka, które wypełniają płuca spokojnym i głębokim oddechem w fazie wdechu i wydechu cyklu oddechowego (ryc. 10.5). Nazywa się objętość płuc, która jest wdychana lub wydychana przez osobę podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa. Jego wartość podczas spokojnego oddychania wynosi średnio 500 ml. Nazywa się maksymalną ilość powietrza, którą człowiek może wdychać ponad objętość oddechową wdechowa objętość rezerwowa(średnio 3000 ml). Maksymalna ilość powietrza, jaką człowiek może wydychać po cichym wydechu, nazywana jest wydechową objętością rezerwową (średnio 1100 ml). Wreszcie ilość powietrza, która pozostaje w płucach po maksymalnym wydechu, nazywana jest objętością zalegającą, jej wartość wynosi około 1200 ml.

Nazywa się sumę dwóch lub więcej objętości płuc pojemność płuc. Objętość powietrza w płucach ludzkich charakteryzuje się pojemnością wdechową płuc, pojemnością życiową płuc i czynnościową pojemnością resztkową płuc. Pojemność wdechowa (3500 ml) jest sumą objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. Pojemność życiowa płuc(4600 ml) obejmuje objętość oddechową oraz rezerwową objętość wdechową i wydechową. Funkcjonalna resztkowa pojemność płuc(1600 ml) to suma wydechowej objętości rezerwowej i zalegającej objętości płuc. Suma pojemność płuc oraz objętość zalegająca nazywa się całkowitą pojemnością płuc, której wartość u człowieka wynosi średnio 5700 ml.



Podczas wdechu ludzkie płuca na skutek skurczu przepony i mięśni międzyżebrowych zewnętrznych zaczynają zwiększać swoją objętość od poziomu , a jej wartość podczas spokojnego oddychania wynosi objętość oddechowa, a przy głębokim oddychaniu - osiąga różne wartości objętość rezerwowa oddech. Podczas wydechu objętość płuc powraca do początkowego poziomu funkcjonalnego pozostała pojemność biernie, dzięki elastycznemu odrzutowi płuc. Jeśli powietrze zaczyna wchodzić w objętość wydychanego powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa, który ma miejsce podczas głębokiego oddychania, a także podczas kaszlu lub kichania, wówczas wydech odbywa się poprzez skurcz mięśni ściany brzucha. W tym przypadku wartość ciśnienia wewnątrzopłucnowego z reguły staje się wyższa od ciśnienia atmosferycznego, co powoduje największą prędkość przepływu powietrza w drogach oddechowych.

2. Technika spirografii .

Badanie przeprowadza się rano na pusty żołądek. Przed badaniem zaleca się, aby pacjent był spokojny przez 30 minut, a także zaprzestał przyjmowania leków rozszerzających oskrzela nie później niż 12 godzin przed rozpoczęciem badania.

Krzywą spirograficzną i wskaźniki wentylacji płuc przedstawiono na ryc. 2.

Wskaźniki statyczne(ustalona podczas spokojnego oddychania).

Głównymi zmiennymi służącymi do wyświetlania obserwowanych wskaźników oddychania zewnętrznego i konstruowania wskaźników-konstrukcji są: objętość przepływu gazów oddechowych, V (l) i czas t ©. Zależności między tymi zmiennymi można przedstawić w postaci wykresów lub wykresów. Wszystkie to spirogramy.

Wykres zależności objętości przepływu mieszaniny gazów oddechowych w czasie nazywa się spirogramem: tom pływ - czas.

Wykres współzależności objętościowego natężenia przepływu mieszaniny gazów oddechowych i objętości przepływu nazywa się spirogramem: prędkość objętościowa pływ - tom pływ.

Mierzyć objętość oddechowa(DO) - średnia objętość powietrza, jaką pacjent wdycha i wydycha podczas normalnego oddychania w spoczynku. Zwykle jest to 500-800 ml. Nazywa się część DO, która bierze udział w wymianie gazowej objętość pęcherzyków płucnych(AO) i średnio wynosi 2/3 wartości DO. Reszta (1/3 wartości TO) to funkcjonalna objętość przestrzeni martwej(FMP).

Po spokojnym wydechu pacjent wydycha tak głęboko, jak to możliwe - mierzone wydechowa objętość rezerwowa(ROvyd), czyli zwykle 1000-1500 ml.

Po spokojnym oddechu bierze się najgłębszy oddech - mierzony wdechowa objętość rezerwowa(Rowd). Podczas analizy wskaźników statycznych jest obliczany pojemność wdechowa(Evd) - suma DO i Rovd, która charakteryzuje zdolność tkanki płucnej do rozciągania, a także pojemność płuc(VC) - maksymalna objętość, jaką można wdychać po najgłębszym wydechu (suma TO, RO VD i Rovid zwykle waha się od 3000 do 5000 ml).

Po zwykłym spokojnym oddychaniu wykonuje się manewr oddechowy: bierze się najgłębszy wdech, a następnie najgłębszy, najostrzejszy i najdłuższy (co najmniej 6 s) wydech. Tak to jest zdefiniowane wymuszona pojemność życiowa(FVC) - objętość powietrza, którą można wydychać podczas wymuszonego wydechu po maksymalnym wdechu (zwykle 70-80% VC).

Jak rejestrowany jest końcowy etap badania maksymalna wentylacja(MVL) - maksymalna objętość powietrza, jaką płuca mogą wywietrzyć w ciągu 1 min. MVL charakteryzuje pojemność funkcjonalną zewnętrznego aparatu oddechowego i zwykle wynosi 50-180 litrów. Spadek MVL obserwuje się wraz ze spadkiem objętości płuc z powodu restrykcyjnych (restrykcyjnych) i obturacyjnych zaburzeń wentylacji płuc.

Analizując krzywą spirograficzną uzyskaną w manewrze z wymuszonym wydechem, zmierz niektóre wskaźniki prędkości (ryc. 3):

1) wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1) - objętość powietrza wydychanego w pierwszej sekundzie przy najszybszym wydechu; jest mierzony w ml i obliczany jako procent FVC; zdrowi ludzie wydychają co najmniej 70% FVC w pierwszej sekundzie;

2) próbka lub Indeks Tiffno- stosunek FEV 1 (ml) / VC (ml) pomnożony przez 100%; zwykle wynosi co najmniej 70-75%;

3) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechu 75% FVC (ISO 75) pozostająca w płucach;

4) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechu 50% FVC (MOS 50) pozostająca w płucach;

5) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechu 25% FVC (MOS 25) pozostająca w płucach;

6) średnią wymuszoną prędkość objętościową wydechu obliczoną w zakresie pomiarowym od 25 do 75% FVC (SOS 25-75).

Oznaczenia na schemacie.
Wskaźniki maksymalnego wymuszonego wydechu:
25 ÷ 75% FEV- objętościowe natężenie przepływu w środkowym wymuszonym przedziale wydechowym (między 25% a 75%
pojemność życiowa płuc)
FEV1 to objętość przepływu w pierwszej sekundzie wymuszonego wydechu.


Ryż. 3. Krzywa spirograficzna uzyskana podczas wymuszonego wydechu. Obliczanie FEV 1 i SOS 25-75

Obliczanie wskaźników prędkości ma ogromne znaczenie w identyfikacji oznak niedrożności oskrzeli. Spadek wskaźnika Tiffno i FEV 1 jest charakterystycznym objawem chorób, którym towarzyszy spadek drożności oskrzeli - astmy oskrzelowej, przewlekłej obturacyjnej choroby płuc, rozstrzeni oskrzeli itp. Wskaźniki MOS mają największą wartość w diagnozowaniu początkowych objawów niedrożność oskrzeli. SOS 25-75 przedstawia stan drożności małych oskrzeli i oskrzelików. Ten ostatni wskaźnik jest bardziej informacyjny niż FEV 1 w wykrywaniu wczesnych zaburzeń obturacyjnych.
Ze względu na fakt, że na Ukrainie, w Europie i USA istnieją pewne różnice w oznaczaniu objętości płuc, pojemności i wskaźników prędkości charakteryzujących wentylację płuc, podajemy oznaczenia tych wskaźników w języku rosyjskim i angielskim (Tabela 1).

Tabela 1. Nazwa wskaźników wentylacji płuc w języku rosyjskim i angielskim

Nazwa wskaźnika w języku rosyjskim Akceptowany skrót Nazwa wskaźnika w języku angielskim Akceptowany skrót
Pojemność życiowa płuc WK Pojemność życiowa WK
Objętość oddechowa ZANIM Objętość oddechowa telewizja
Wdechowa objętość rezerwowa Rowd wdechowa objętość rezerwowa IRV
wydechowa objętość rezerwowa Rowyd Wydechowa objętość rezerwowa ERV
Maksymalna wentylacja MVL Maksymalna wentylacja dowolna MW
wymuszona pojemność życiowa FŻEL wymuszona pojemność życiowa FVC
Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie FEV1 Wymuszona objętość wydechu 1 sek FEV1
Indeks Tiffno IT, czyli FEV 1 / VC% FEV1% = FEV1/VC%
Maksymalne natężenie przepływu wydechowego 25% FVC pozostające w płucach MOS 25 Maksymalny przepływ wydechowy 25% FVC MEF25
Wymuszony przepływ wydechowy 75% FVC FEF75
Maksymalne natężenie przepływu wydechowego 50% FVC pozostaje w płucach MOS 50 Maksymalny przepływ wydechowy 50% FVC MEF50
Wymuszony przepływ wydechowy 50% FVC FEF50
Maksymalne natężenie przepływu wydechowego 75% FVC pozostaje w płucach MOS 75 Maksymalny przepływ wydechowy 75% FVC MEF75
Wymuszony przepływ wydechowy 25% FVC FEF25
Średnie natężenie przepływu wydechowego w zakresie od 25% do 75% FVC SOS 25-75 Maksymalny przepływ wydechowy 25-75% FVC MEF25-75
Wymuszony przepływ wydechowy 25-75% FVC FEF25-75

Tabela 2. Nazwa i zgodność wskaźników wentylacji płuc w różnych krajach

Ukraina Europa USA
miesiąc 25 MEF25 FEF75
miesiąc 50 MEF50 FEF50
mos 75 MEF75 FEF25
SOS 25-75 MEF25-75 FEF25-75

Wszystkie wskaźniki wentylacji płuc są zmienne. Zależą one od płci, wieku, wagi, wzrostu, pozycji ciała, stanu układu nerwowego pacjenta i innych czynników. Dlatego do prawidłowej oceny stanu czynnościowego wentylacji płuc wartość bezwzględna jednego lub drugiego wskaźnika jest niewystarczająca. Konieczne jest porównanie uzyskanych wskaźników bezwzględnych z odpowiednimi wartościami u zdrowej osoby w tym samym wieku, wzroście, wadze i płci - tzw. Porównanie takie wyrażone jest procentowo w stosunku do należnego wskaźnika. Odchylenia przekraczające 15-20% wartości należnego wskaźnika uważane są za patologiczne.

5. SPIROGRAFIA Z REJESTRACJĄ PĘTLI PRZEPŁYW-OBJĘTOŚĆ

Spirografia z rejestracją pętli „przepływ-objętość” - nowoczesna metoda badania wentylacji płuc, która polega na wyznaczeniu prędkości objętościowej przepływu powietrza w przewodzie inhalacyjnym i jej graficznej prezentacji w postaci pętli „przepływ-objętość” ze spokojnym oddechem pacjenta i podczas wykonywania określonych manewrów oddechowych. Za granicą ta metoda nazywa się spirometria.

cel badaniem jest diagnoza rodzaju i stopnia zaburzeń wentylacji płuc na podstawie analizy ilościowych i jakościowych zmian parametrów spirograficznych.
Wskazania i przeciwwskazania do stosowania metody są podobne jak w przypadku klasycznej spirografii.

Metodologia. Badanie przeprowadza się rano, niezależnie od posiłku. Pacjentowi proponuje się zamknięcie obu przewodów nosowych specjalnym zaciskiem, włożenie do ust indywidualnego wysterylizowanego ustnika i szczelne zaciśnięcie ustami. Pacjent w pozycji siedzącej oddycha przez rurkę w obwodzie otwartym, z niewielkim lub zerowym oporem oddychania
Procedura wykonywania manewrów oddechowych z rejestracją krzywej „przepływ-objętość” wymuszonego oddychania jest identyczna jak w przypadku rejestracji FVC podczas klasycznej spirografii. Należy wyjaśnić pacjentowi, że w teście wymuszonego oddychania należy wydychać powietrze do urządzenia tak, jak gdyby trzeba było zgasić świeczki na urodzinowym torcie. Po okresie spokojnego oddychania pacjent bierze najgłębszy możliwy oddech, w wyniku czego rejestrowana jest krzywa eliptyczna (krzywa AEB). Następnie pacjent wykonuje najszybszy i najintensywniejszy wymuszony wydech. Jednocześnie rejestruje się krzywą o charakterystycznym kształcie, który u osób zdrowych przypomina trójkąt (ryc. 4).

Ryż. 4. Normalna pętla (krzywa) stosunku objętościowego natężenia przepływu do objętości powietrza podczas manewrów oddechowych. Wdech rozpoczyna się w punkcie A, wydech - w punkcie B. POS jest rejestrowany w punkcie C. Maksymalny przepływ wydechowy w środku FVC odpowiada punktowi D, maksymalny przepływ wdechowy - punktowi E

Spirogram: objętościowe natężenie przepływu — wymuszona objętość przepływu wdechowego/wydechowego.

Maksymalne natężenie przepływu powietrza wydechowego przedstawia początkowa część krzywej (punkt C, gdzie szczytowe natężenie przepływu wydechowego- POS VYD) - Następnie następuje spadek objętościowego natężenia przepływu (punkt D, gdzie zapisywany jest MOS 50), a krzywa powraca do pierwotnego położenia (punkt A). W tym przypadku krzywa „przepływ-objętość” opisuje zależność między objętościowym natężeniem przepływu powietrza a objętością płuc (pojemnością płuc) podczas ruchów oddechowych.
Dane o prędkościach i natężeniach przepływu powietrza są przetwarzane przez komputer osobisty dzięki dostosowanemu oprogramowaniu. Krzywa „przepływ-objętość” jest następnie wyświetlana na ekranie monitora i może być wydrukowana na papierze, przechowywana na nośnikach magnetycznych lub w pamięci komputera osobistego.
Nowoczesne urządzenia współpracują z czujnikami spirograficznymi w systemie otwartym z późniejszą integracją sygnału przepływu powietrza w celu uzyskania synchronicznych wartości objętości płuc. Obliczone komputerowo wyniki badania są drukowane wraz z krzywą przepływ-objętość na papierze w wartościach bezwzględnych i procentach właściwych wartości. W tym przypadku FVC (objętość powietrza) jest wykreślana na osi odciętych, a przepływ powietrza mierzony w litrach na sekundę (l/s) jest wykreślany na osi rzędnych (rys. 5).

Ryż. Ryc. 5. Krzywa „przepływ-objętość” wymuszonego oddychania i wskaźników wentylacji płucnej u osoby zdrowej


Ryż. 6 Schemat spirogramu FVC i odpowiadającej mu krzywej wymuszonego wydechu we współrzędnych przepływ-objętość: V to oś objętości; V" - oś przepływu

Pętla przepływ-objętość jest pierwszą pochodną klasycznego spirogramu. Chociaż krzywa przepływ-objętość zawiera w dużej mierze te same informacje, co klasyczny spirogram, widoczność zależności między przepływem a objętością pozwala na głębszy wgląd w charakterystykę czynnościową zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych (ryc. 6). Obliczanie według klasycznego spirogramu wskaźników wysoce informacyjnych MOS 25 , MOS 50 , MOS 75 ma szereg trudności technicznych podczas wykonywania obrazów graficznych. Dlatego jego wyniki nie są bardzo dokładne.W związku z tym lepiej jest określić te wskaźniki z krzywej przepływ-objętość.
Ocenę zmian wskaźników spirograficznych prędkości przeprowadza się według stopnia ich odchylenia od wartości właściwej. Z reguły wartość wskaźnika przepływu przyjmuje się jako dolną granicę normy, która wynosi 60% poziomu właściwego.

MICRO MEDICAL LTD (WIELKA BRYTANIA)
Spirograf MasterScreen Pneumo Spirograf FlowScreen II

Spirometr-spirograf SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (ROSJA)
Spirometr SPIRO-SPEKTR NEURO-SOFT (ROSJA)

Jedną z głównych cech oddychania zewnętrznego jest minutowa objętość oddychania (MOD). Wentylacja płuc jest określana na podstawie objętości powietrza wdychanego lub wydychanego w jednostce czasu. MOD jest iloczynem objętości oddechowej razy częstość oddechów.. Normalnie w spoczynku DO wynosi 500 ml, częstotliwość cykli oddechowych 12 - 16 na minutę, stąd MOD 6 - 7 l/min. Maksymalna wentylacja płuc to objętość powietrza, która przepływa przez płuca w ciągu 1 minuty podczas maksymalnej częstotliwości i głębokości ruchów oddechowych.

Wentylacja pęcherzykowa

Tak więc oddychanie zewnętrzne lub wentylacja płuc zapewnia, że ​​podczas każdego oddechu do płuc dostaje się około 500 ml powietrza (DO). Nasycenie krwi tlenem i usunięcie dwutlenku węgla następuje, gdy kontakt krwi naczyń włosowatych płuc z powietrzem zawartym w pęcherzykach płucnych. Powietrze pęcherzykowe to wewnętrzne środowisko gazowe organizmu ssaków i ludzi. Jej parametry – zawartość tlenu i dwutlenku węgla – są stałe. Ilość powietrza pęcherzykowego odpowiada w przybliżeniu funkcjonalnej pojemności resztkowej płuc - ilości powietrza, która pozostaje w płucach po cichym wydechu i zwykle wynosi 2500 ml. To właśnie powietrze pęcherzykowe jest odnawiane przez powietrze atmosferyczne dostające się przez drogi oddechowe. Należy pamiętać, że nie całe wdychane powietrze bierze udział w wymianie gazowej w płucach, a tylko ta jego część, która dociera do pęcherzyków płucnych. Dlatego dla oceny skuteczności płucnej wymiany gazowej ważna jest nie tyle wentylacja płuc, ile wentylacja pęcherzykowa.

Jak wiadomo część objętości oddechowej nie uczestniczy w wymianie gazowej, wypełniając anatomicznie martwą przestrzeń dróg oddechowych - około 140 - 150 ml.

Ponadto istnieją pęcherzyki płucne, które są obecnie wentylowane, ale nie są ukrwione. Ta część pęcherzyków płucnych to martwa przestrzeń pęcherzykowa. Suma martwych przestrzeni anatomicznych i zębodołowych nazywana jest funkcjonalną lub fizjologiczną przestrzenią martwą. Około 1/3 objętości oddechowej przypada na wentylację przestrzeni martwej wypełnionej powietrzem, które nie bierze bezpośredniego udziału w wymianie gazowej, a porusza się jedynie w świetle dróg oddechowych podczas wdechu i wydechu. Dlatego wentylacja przestrzeni pęcherzykowych - wentylacja pęcherzykowa - to wentylacja płuc minus wentylacja przestrzeni martwej. Normalnie wentylacja pęcherzykowa wynosi 70 - 75% wartości MOD.

Obliczenia wentylacji pęcherzykowej dokonuje się według wzoru: MAV = (DO - MP)  BH, gdzie MAV to minutowa wentylacja pęcherzykowa, DO to objętość oddechowa, MP to objętość przestrzeni martwej, BH to częstość oddechów.

Rycina 6. Związek między MOD a wentylacją pęcherzykową

Wykorzystujemy te dane do obliczenia kolejnej wartości charakteryzującej wentylację pęcherzykową - współczynnik wentylacji pęcherzykowej . Ten współczynnik pokazuje, ile powietrza pęcherzykowego jest odnawiane przy każdym oddechu. W pęcherzykach płucnych pod koniec spokojnego wydechu znajduje się około 2500 ml powietrza (FFU), podczas wdechu do pęcherzyków dostaje się 350 ml powietrza, a więc tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego jest odnawiana (2500/350 = 7/ 1).

Objętości oddechowe określa się spirometrycznie i należy je zaliczyć do najbardziej reprezentatywnych wartości wentylacji.

Minutowa objętość oddechowa

Jest to rozumiane jako ilość powietrza wentylowanego podczas spokojnego oddychania na minutę.

Metoda wyznaczania. Osoba podłączona do spirografu ma najpierw przez kilka minut możliwość przyzwyczajenia się do nietypowego dla niej oddychania. Po tym, jak początkowa hiperwentylacja w większości przypadków ustępuje miejsca spokojnemu oddychaniu, minutową objętość oddechową określa się mnożąc objętość oddechową podczas wdechu przez liczbę oddechów na minutę. Przy niespokojnym oddychaniu mierzone są objętości wentylowane przy każdym oddechu przez minutę, a wyniki są sumowane.

Normalne wartości. Właściwą minutową objętość oddechową uzyskuje się mnożąc właściwą podstawową przemianę materii (właściwą liczbę kalorii w ciągu doby w stosunku do całkowitej powierzchni ciała) przez 4,73.

Uzyskane wartości będą w zakresie 6-9 litrów. Wpływa na nie wysokość metabolizmu (intensywność) (np. tyreotoksykoza) oraz ilość wentylacji przestrzeni martwej. Pozwala to czasami przypisać odchylenia od normy z powodu patologii jednego z tych czynników.

Przy zamianie oddychania powietrzem na oddychanie tlenem u osób zdrowych nie dochodzi do zmian w minutowej objętości oddechowej. Przeciwnie, przy bardzo wyraźnej niewydolności oddechowej objętość minutowa podczas oddychania tlenem maleje, a jednocześnie wzrasta zużycie tlenu na minutę. Następuje „uspokojenie oddechu”. Efekt ten tłumaczy się lepszą arterializacją krwi podczas oddychania czystym tlenem w porównaniu z oddychaniem powietrzem atmosferycznym. To jeszcze bardziej zwraca na siebie uwagę pod obciążeniem.

Porównaj z tym, co zostało powiedziane w części dotyczącej niedoboru tlenu w układzie sercowo-płucnym (sercowo-płucnym).

Test maksymalnej objętości wydechowej (test Tiffno)

Przez maksymalną objętość wydechową rozumie się pracę wydechową płuc na sekundę, czyli ilość powietrza wydychanego z siłą na sekundę po maksymalnym wdechu.

Czas trwania wydechu u pacjentów z rozedmą płuc jest dłuższy niż u osób zdrowych. Fakt ten, po raz pierwszy zarejestrowany na spirometrze Hutchinsona, został później potwierdzony przez Tiffeneau i Pinellego, którzy również wskazali na dość wyraźne korelacje z pojemnością życiową.

W literaturze niemieckiej ilość powietrza wydychanego w próbce na sekundę nazywana jest „użyteczną częścią pojemności życiowej”, Brytyjczycy mówią o „pojemności czasowej” (pojemności przez określony czas), w literaturze francuskiej określeniem „pojemność pulmonaire utilisable a l'effort” (pojemność płuc wykorzystana przy wysiłku).

Badanie to ma szczególne znaczenie, ponieważ pozwala na wyciągnięcie ogólnych wniosków na temat szerokości dróg oddechowych, a co za tym idzie, wielkości oporów oddechowych w układzie oskrzelowym, a także elastyczności płuc, ruchomości klatki piersiowej i siłę mięśni oddechowych.

Normalne wartości. Maksymalna objętość wydechowa jest wyrażona jako procent pojemności życiowej. U osób zdrowych stanowi 70-80% pojemności życiowej. Jednocześnie co najmniej 55% dostępnej pojemności życiowej musi wygasnąć w pierwszej połowie sekundy.

U zdrowych osób pełny wydech po głębokim oddechu trwa 4 sekundy. Po 2 sekundach wydech 94%, po 3 sekundach - 97% pojemności życiowej.

Objętość wydychana zmniejsza się wraz z wiekiem od 83% pojemności życiowej w młodości do 69% w starości. Fakt ten potwierdza Gitter w swoich szeroko zakrojonych badaniach na ponad 1000 robotników przemysłowych. Tiffeneau uważa taką maksymalną objętość wydechową w pierwszej sekundzie za normalną, która wynosi 83,3% rzeczywistej lub rzeczywistej pojemności, Biicherl - 77,3% dla mężczyzn i 82,3% dla kobiet.

Technika wykonania. Używany jest spirograf, którego kymograf szybko przesuwa taśmę (co najmniej 10 mm / s). Po zarejestrowaniu pojemności życiowej w zwykły sposób, badany jest proszony o ponowne wzięcie maksymalnego wdechu, lekkie wstrzymanie oddechu, a następnie szybki i jak najgłębszy wydech. Pewne uproszczenie można osiągnąć, przeprowadzając rejestrację tzw. expirogramu z jednoczesnym określeniem pojemności życiowej i maksymalnej objętości wydechowej w jednym wydechu po maksymalnym wdechu.

Gatunek. Test Tiffeneau jest uważany za wiarygodne kryterium rozpoznania obturacyjnego zapalenia oskrzeli i towarzyszącej mu rozedmy płuc. W tych przypadkach przy prawidłowej pojemności życiowej stwierdza się znaczny spadek maksymalnej objętości wydechowej, natomiast przy niewydolności wentylacji restrykcyjnej, mimo że pojemność życiowa jest zmniejszona, procent maksymalnej objętości wydechowej pozostaje prawidłowy.

Ponieważ przyczyną zaburzeń obturacyjnych, obok niedrożności pochodzenia organicznego w drogach oddechowych, może być również skurcz czynnościowy, zaleca się wykonanie testu z astmolizyną w diagnostyce różnicowej identyfikacji prawdziwej przyczyny.

Test astmolizyny. Po wstępnym określeniu pojemności życiowej i maksymalnej objętości wydechowej wstrzykuje się podskórnie 1 ml astmy lub histaminy i ponownie określa te same wartości po 30 minutach. Jeśli uzyskane wartości wentylacji wskazują na tendencję do normalizacji, wówczas mówimy o czynnościowym składniku obturacyjnego zapalenia oskrzeli.

Artykuł przygotował i zredagował: chirurg

UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

AB Zagainova, N.V. Turbasowa. Fizjologia oddychania i krążenia. Pomoc dydaktyczna do kursu "Fizjologia człowieka i zwierząt": dla studentów III roku ODO i V roku OZO Wydziału Biologii. Tiumeń: Wydawnictwo Tiumeńskiego Uniwersytetu Państwowego, 2007. - 76 s.

Pomoc dydaktyczna obejmuje prace laboratoryjne opracowane zgodnie z programem kursu „Fizjologia człowieka i zwierząt”, z których wiele ilustruje podstawowe zasady naukowe fizjologii klasycznej. Część prac ma charakter aplikacyjny i przedstawia metody samokontroli zdrowia i kondycji fizycznej, metody oceny sprawności fizycznej.

ODPOWIEDZIALNY REDAKTOR: VS Sołowiew , med., profesor

© Tyumen State University, 2007

© Wydawnictwo Tyumen State University, 2007

© AB Zagainova, N.V. Turbasowa, 2007

Notatka wyjaśniająca

Przedmiotem badań w działach „oddychanie” i „krążenie krwi” są organizmy żywe i ich funkcjonujące struktury realizujące te funkcje życiowe, co determinuje wybór metod badań fizjologicznych.

Cel kursu: kształtowanie wyobrażeń o mechanizmach funkcjonowania narządów oddechowych i krążenia, o regulacji czynności układu sercowo-naczyniowego i oddechowego, o ich roli w zapewnieniu interakcji organizmu ze środowiskiem zewnętrznym.

Cele zajęć laboratoryjnych: zapoznanie studentów z metodami badania funkcji fizjologicznych człowieka i zwierząt; zilustrować podstawowe stanowiska naukowe; przedstawia metody samokontroli kondycji fizycznej, ocenę wydolności fizycznej podczas wysiłku fizycznego o różnym natężeniu.

Na prowadzenie zajęć laboratoryjnych z przedmiotu „Fizjologia człowieka i zwierząt” przewidziano 52 godziny dla ODO i 20 godzin dla OZO. Ostatecznym formularzem zgłoszenia z przedmiotu „Fizjologia człowieka i zwierząt” jest egzamin.

Wymagania egzaminacyjne: konieczne jest zrozumienie podstaw życia organizmu, w tym mechanizmów funkcjonowania układów narządów, komórek i poszczególnych struktur komórkowych, regulacji pracy układów fizjologicznych, a także wzorców interakcji między organizmami organizmu ze środowiskiem zewnętrznym.

Pomoc dydaktyczna została opracowana w ramach programu kursu ogólnego „Fizjologia człowieka i zwierząt” dla studentów Wydziału Biologii.

FIZJOLOGIA ODDYCHANIA

Istotą procesu oddychania jest dostarczanie tlenu do tkanek ciała, co zapewnia zachodzenie reakcji oksydacyjnych, co prowadzi do uwolnienia energii i uwolnienia z organizmu dwutlenku węgla, który powstaje w wyniku metabolizm.

Proces zachodzący w płucach, polegający na wymianie gazów między krwią a otoczeniem (powietrze dostające się do pęcherzyków płucnych to tzw. oddychanie zewnętrzne, płucne, lub wentylacja płuc.

W wyniku wymiany gazowej w płucach krew nasyca się tlenem, traci dwutlenek węgla, tj. ponownie staje się zdolny do przenoszenia tlenu do tkanek.

Odnowienie składu gazowego środowiska wewnętrznego organizmu następuje dzięki krążeniu krwi. Funkcja transportowa jest realizowana przez krew w wyniku fizycznego rozpuszczania w niej CO 2 i O 2 oraz ich wiązania ze składnikami krwi. Tak więc hemoglobina może wejść w odwracalną reakcję z tlenem, a wiązanie CO 2 następuje w wyniku tworzenia odwracalnych związków wodorowęglanowych w osoczu krwi.

Istotą procesów jest zużycie tlenu przez komórki i realizacja reakcji oksydacyjnych z wytworzeniem dwutlenku węgla wewnętrzny, lub oddychanie tkankowe.

Tak więc tylko konsekwentne badanie wszystkich trzech ogniw oddychania może dać wyobrażenie o jednym z najbardziej złożonych procesów fizjologicznych.

Aby zbadać oddychanie zewnętrzne (wentylację płuc), wymianę gazową w płucach i tkankach, a także transport gazów we krwi, stosuje się różne metody oceny funkcji oddechowych w spoczynku, podczas ćwiczeń i różnych skutków dla organizmu.

LABORATORIUM NR 1

PNEUMOGRAFIA

Pneumografia to rejestracja ruchów oddechowych. Pozwala określić częstotliwość i głębokość oddychania, a także stosunek czasu trwania wdechu i wydechu. U osoby dorosłej liczba ruchów oddechowych wynosi 12-18 na minutę, u dzieci oddech jest częstszy. Podczas pracy fizycznej podwaja się lub więcej. Podczas pracy mięśni zmienia się zarówno częstotliwość, jak i głębokość oddychania. Zmiany w rytmie oddychania i jego głębokości obserwuje się podczas połykania, mówienia, po wstrzymaniu oddechu itp.

Nie ma przerw między dwiema fazami oddychania: wdech przechodzi bezpośrednio w wydech, a wydech w wdech.

Z reguły wdech jest nieco krótszy niż wydech. Czas wdechu odnosi się do czasu wydechu jako 11:12 lub nawet 10:14.

Oprócz rytmicznych ruchów oddechowych, które zapewniają wentylację płuc, w czasie można zaobserwować specjalne ruchy oddechowe. Niektóre z nich powstają odruchowo (ruchy ochronne oddechowe: kaszel, kichanie), inne dobrowolnie, w związku z fonacją (mowa, śpiew, recytacja itp.).

Rejestracja ruchów oddechowych klatki piersiowej odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia - pneumografu. Uzyskany zapis – pneumogram – pozwala ocenić: czas trwania faz oddychania – wdech i wydech, częstość oddechów, głębokość względną, zależność częstotliwości i głębokości oddechów od stanu fizjologicznego organizmu – spoczynek, praca, itp.

Pneumografia opiera się na zasadzie powietrznego przenoszenia ruchów oddechowych klatki piersiowej na dźwignię piszącą.

Obecnie najczęściej stosowanym pneumografem jest wydłużona gumowa komora umieszczona w płóciennym etui, hermetycznie połączona gumową rurką z kapsułą Marais. Z każdym oddechem klatka piersiowa rozszerza się i ściska powietrze w pneumografie. Ciśnienie to jest przenoszone do wnęki kapsułki Marais, jej elastyczna gumowa nasadka unosi się, a spoczywająca na niej dźwignia zapisuje pneumogram.

W zależności od zastosowanych sensorów pneumografię można wykonać na różne sposoby. Najprostszym i najbardziej dostępnym do rejestracji ruchów oddechowych jest pneumosensor z kapsułą Marais. Do pneumografii można zastosować czujniki reostatyczne, tensometryczne i pojemnościowe, ale w tym przypadku wymagane są elektroniczne urządzenia wzmacniające i rejestrujące.

Do pracy potrzebujesz: kymograf, mankiet do sfigmomanometru, kapsuła Marais, statyw, trójnik, rurki gumowe, minutnik, roztwór amoniaku. Obiektem badań jest osoba.

Wykonywanie pracy. Zmontować instalację do rejestracji ruchów oddechowych, jak pokazano na rys. 1, A. Mankiet sfigmomanometru jest przymocowany do najbardziej ruchomej części klatki piersiowej pacjenta (przy oddychaniu brzusznym będzie to dolna trzecia część klatki piersiowej - środkowa trzecia część klatki piersiowej) i połączony z trójnik i gumowe rurki do kapsuły Marais. Poprzez trójnik, otwierając zacisk, do układu rejestrującego wprowadza się niewielką ilość powietrza, pilnując, aby zbyt duże ciśnienie nie rozerwało gumowej membrany kapsuły. Po upewnieniu się, że pneumograf jest prawidłowo zamocowany i ruchy klatki piersiowej są przekazywane do dźwigni kapsuły Marais, zliczana jest liczba ruchów oddechowych na minutę, a następnie ustawia się pisarza stycznie do kymografu. Włącz kymograf i znacznik czasu i rozpocznij rejestrację pneumogramu (badany nie powinien patrzeć na pneumogram).

Ryż. 1. Pneumografia.

A - graficzna rejestracja oddychania z użyciem kapsuły Marais; B - pneumogramy zarejestrowane pod wpływem różnych czynników powodujących zmianę oddychania: 1 - szeroki mankiet; 2 - gumowa rurka; 3 - trójnik; 4 - Kapsuła Marais; 5 - kymograf; 6 - minutnik; 7 - uniwersalny statyw; a - spokojny oddech; b - podczas wdychania oparów amoniaku; c - podczas rozmowy; d - po hiperwentylacji; e - po dowolnym wstrzymaniu oddechu; e - podczas aktywności fizycznej; b"-e" - ślady zastosowanego uderzenia.

Na kymografie rejestrowane są następujące rodzaje oddychania:

1) spokojny oddech;

2) głębokie oddychanie (podmiot arbitralnie bierze kilka głębokich wdechów i wydechów - pojemność życiowa płuc);

3) oddychanie po wysiłku. W tym celu badany jest proszony, bez wyjmowania pneumografu, o wykonanie 10-12 przysiadów. Jednocześnie, aby w wyniku ostrych uderzeń powietrza opona kapsuły Marey nie pękła, gumowy przewód łączący pneumograf z kapsułą zaciska się obejmą typu Pean. Natychmiast po zakończeniu przysiadów zacisk jest usuwany i rejestrowane są ruchy oddechowe);

4) oddychanie podczas recytacji, mowy potocznej, śmiechu (zwróć uwagę, jak zmienia się czas trwania wdechu i wydechu);

5) oddychanie podczas kaszlu. W tym celu badany wykonuje kilka dowolnych wydechowych ruchów kaszlowych;

6) duszność – duszność spowodowana wstrzymaniem oddechu. Eksperyment przeprowadza się w następującej kolejności. Po zarejestrowaniu normalnego oddychania (eipnea) w pozycji siedzącej, badany jest proszony o wstrzymanie oddechu podczas wydechu. Zwykle po 20-30 sekundach następuje mimowolne przywrócenie oddechu, a częstotliwość i głębokość ruchów oddechowych stają się znacznie większe, obserwuje się duszność;

7) zmiana oddychania ze spadkiem dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym i krwi, co jest osiągane przez hiperwentylację płuc. Podmiot wykonuje głębokie i częste ruchy oddechowe aż do lekkich zawrotów głowy, po których następuje naturalne wstrzymanie oddechu (bezdech);

8) podczas połykania;

9) podczas wdychania oparów amoniaku (kawałek waty nasączonej roztworem amoniaku przykłada się do nosa badanego).

Niektóre pneumogramy pokazano na ryc. 1, B.

Otrzymane pneumogramy wklej do zeszytu. Oblicz liczbę ruchów oddechowych w ciągu 1 minuty w różnych warunkach rejestracji pneumogramu. Określ, w której fazie oddychania odbywa się połykanie i mowa. Porównaj charakter zmiany oddychania pod wpływem różnych czynników wpływu.

LABORATORIUM #2

SPIROMETRIA

Spirometria jest metodą określania pojemności życiowej płuc i składowych objętości powietrza. Pojemność życiowa (VC) to maksymalna ilość powietrza, jaką osoba może wydychać po maksymalnym wdechu. na ryc. 2 przedstawia objętości i pojemności płuc, które charakteryzują stan czynnościowy płuc, a także pneumogram wyjaśniający zależność między objętościami i pojemnościami płuc a ruchami oddechowymi. Stan funkcjonalny płuc zależy od wieku, wzrostu, płci, rozwoju fizycznego i wielu innych czynników. Aby ocenić czynność oddechową danej osoby, należy porównać zmierzone u niej objętości płuc z właściwymi wartościami. Właściwe wartości są obliczane za pomocą wzorów lub określane za pomocą nomogramów (ryc. 3), odchylenia ± 15% uważa się za nieistotne. Suchy spirometr służy do pomiaru VC i jego składowych objętości (ryc. 4).

Ryż. 2. Spirogram. Objętości i pojemności płuc:

Rvd – wdechowa objętość rezerwowa; DO - objętość oddechowa; ROvyd - wydechowa objętość rezerwowa; OO - objętość resztkowa; Evd - pojemność wdechowa; FRC – funkcjonalna pojemność zalegająca; VC - pojemność życiowa płuc; TLC - całkowita pojemność płuc.

Objętości płuc:

Wdechowa objętość rezerwowa(RVD) - maksymalna objętość powietrza, jaką osoba może wdychać po spokojnym oddechu.

wydechowa objętość rezerwowa(RO) to maksymalna objętość powietrza, jaką człowiek może wydychać po normalnym wydechu.

Objętość zalegająca(OO) - objętość gazu w płucach po maksymalnym wydechu.

Pojemność wdechowa(Evd) - maksymalna objętość powietrza, jaką osoba może wdychać po cichym wydechu.

Funkcjonalna pojemność resztkowa(FOE) to objętość gazu w płucach pozostająca po spokojnym oddechu.

Pojemność życiowa płuc(VC) to maksymalna objętość powietrza, którą można wydychać po maksymalnym wdechu.

Całkowita pojemność płuc(Oel) - objętość gazów w płucach po maksymalnym wdechu.

Do pracy potrzebujesz: suchy spirometr, zacisk na nos, ustnik, alkohol, wata. Obiektem badań jest osoba.

Zaletą suchego spirometru jest to, że jest przenośny i łatwy w użyciu. Suchy spirometr to turbina powietrzna obracana przez strumień wydychanego powietrza. Obrót wirnika przez łańcuch kinematyczny jest przenoszony na strzałkę urządzenia. Aby zatrzymać strzałkę na końcu wydechu, spirometr jest wyposażony w urządzenie hamujące. Wartość mierzonej objętości powietrza określa skala urządzenia. Skalę można obracać, co pozwala ustawić wskazówkę na zero przed każdym pomiarem. Wydychanie powietrza z płuc odbywa się przez ustnik.

Wykonywanie pracy. Ustnik spirometru przeciera się wacikiem nasączonym alkoholem. Osoba badana po wykonaniu maksymalnego wdechu wykonuje jak najgłębszy wydech do spirometru. VC określa się w skali spirometru. Dokładność wyników wzrasta, jeśli pomiar VC jest wykonywany kilka razy i obliczana jest wartość średnia. Przy powtarzanych pomiarach konieczne jest każdorazowe ustawienie początkowej pozycji podziałki spirometru. W tym celu należy obrócić skalę pomiarową na suchym spirometrze i wyrównać podziałkę zerową skali ze strzałką.

VC określa się w pozycji badanego stojącej, siedzącej i leżącej, a także po wysiłku fizycznym (20 przysiadów w ciągu 30 sekund). Zwróć uwagę na różnicę w wynikach pomiarów.

Następnie badany wykonuje kilka cichych wydechów do spirometru. W takim przypadku liczy się liczbę ruchów oddechowych. Dzieląc odczyty spirometru przez liczbę wydechów wykonanych do spirometru, określ objętość oddechowa powietrze.

Ryż. 3. Nomogram do określenia właściwej wartości VC.

Ryż. 4. Spirometr suchego powietrza.

Do ustalenia wydechowa objętość rezerwowa badany wykonuje po kolejnym cichym wydechu maksymalny wydech do spirometru. Spirometr mierzy objętość rezerwy wydechowej. Powtórz pomiary kilka razy i oblicz średnią wartość.

Wdechowa objętość rezerwowa można określić na dwa sposoby: obliczyć i zmierzyć spirometrem. Aby to obliczyć, należy od wartości VC odjąć sumę objętości powietrza oddechowego i zapasowego (wydechowego). Podczas pomiaru zapasowej objętości wdechowej za pomocą spirometru wciągana jest do niego określona objętość powietrza, a osoba badana po spokojnym oddechu bierze maksymalny wdech ze spirometru. Różnica między początkową objętością powietrza w spirometrze a objętością pozostającą w nim po głębokim oddechu odpowiada rezerwowej objętości wdechowej.

Do ustalenia objętość zalegająca powietrze, nie ma metod bezpośrednich, dlatego stosuje się metody pośrednie. Mogą one opierać się na różnych zasadach. Do tych celów wykorzystuje się np. pletyzmografię, pulsoksymetrię oraz pomiar stężenia gazów wskaźnikowych (hel, azot). Uważa się, że zwykle objętość resztkowa wynosi 25-30% wartości VC.

Spirometr umożliwia ustalenie szeregu innych cech czynności oddechowej. Jeden z nich jest wielkość wentylacji płucnej. Aby to ustalić, liczbę cykli ruchów oddechowych na minutę mnoży się przez objętość oddechową. Tak więc w ciągu minuty około 6000 ml powietrza jest normalnie wymieniane między ciałem a otoczeniem.

Wentylacja pęcherzykowa\u003d częstość oddechów x (objętość oddechowa - objętość „martwej” przestrzeni).

Ustalając parametry oddychania, można ocenić intensywność metabolizmu w organizmie poprzez określenie zużycia tlenu.

W toku pracy ważne jest, aby dowiedzieć się, czy uzyskane wartości dla konkretnej osoby mieszczą się w granicach normy. W tym celu opracowano specjalne nomogramy i wzory, które uwzględniają korelację poszczególnych cech funkcji oddychania zewnętrznego z takimi czynnikami jak: płeć, wzrost, wiek itp.

Właściwą wartość pojemności życiowej płuc oblicza się według wzorów (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

dla mężczyzn -

VC \u003d ((wzrost (cm) x 0,052) - (wiek (lata) x 0,022)) - 3,60;

dla kobiet -

VC \u003d ((wzrost (cm) x 0,041) - (wiek (lata) x 0,018)) - 2,68.

dla chłopców 8 -12 lat -

VC \u003d ((wzrost (cm) x 0,052) - (wiek (lata) x 0,022)) - 4,6;

dla chłopców 13 -16 lat -

VC \u003d ((wzrost (cm) x 0,052) - (wiek (lata) x 0,022)) - 4,2;

dla dziewczynek 8 - 16 lat -

VC \u003d ((wzrost (cm) x 0,041) - (wiek (lata) x 0,018)) - 3,7.

W wieku 16-17 lat pojemność życiowa płuc osiąga wartości charakterystyczne dla osoby dorosłej.

Wyniki pracy i ich projekt. 1. Wpisać do tabeli 1 wyniki pomiarów, obliczyć średnią wartość VC.

Tabela 1

Numer pomiaru

VC (spokojnie)

na stojąco posiedzenie
1 2 3 Średnia

2. Porównaj wyniki pomiarów VC (spoczynku) w pozycji stojącej i siedzącej. 3. Porównaj wyniki pomiarów VC w pozycji stojącej (spoczynkowej) z wynikami uzyskanymi po wysiłku. 4. Oblicz % właściwej wartości, znając wskaźnik VC uzyskany przy pomiarze stania (spoczynku) oraz należne VC (obliczone według wzoru):

ZHELFakt. x 100 (%).

5. Porównać wartość VC zmierzoną spirometrem z właściwą wartością VC z nomogramu. Oblicz objętość zalegającą oraz pojemność płuc: całkowitą pojemność płuc, pojemność wdechową i funkcjonalną pojemność zalegającą. 6. Wyciągnij wnioski.

LABORATORIUM #3

MINUTOWA OBJĘTOŚĆ ODDECHOWA (MOD) I OZNACZANIE OBJĘTOŚCI PŁUC

(ODDECHOWE, OBJĘTOŚĆ REZERWOWA ISP

I ZAREZERWOWAĆ OBJĘTOŚĆ)

Wentylacja płuc jest określana na podstawie objętości powietrza wdychanego lub wydychanego w jednostce czasu. Zwykle mierzy się minutową objętość oddechową (MOD). Jego wartość przy spokojnym oddychaniu wynosi 6-9 litrów. Wentylacja płuc zależy od głębokości i częstotliwości oddychania, która w spoczynku wynosi 16 na 1 min (od 12 do 18). Minutowa objętość oddechu jest równa:

MOD \u003d DO x BH,

gdzie DO to objętość oddechowa; BH - częstość oddechów.

Do pracy potrzebujesz: suchy spirometr, klips na nos, alkohol, wata. Obiektem badań jest osoba.

Wykonywanie pracy. Aby określić objętość wdychanego powietrza, badany musi po spokojnym oddechu wykonać spokojny wydech do spirometru i określić objętość oddechową (TO). Aby określić rezerwową objętość wydechową (ERV), po spokojnym, normalnym wydechu do otaczającej przestrzeni, wykonaj głęboki wydech do spirometru. Aby wyznaczyć rezerwową objętość wdechową (IRV), należy ustawić wewnętrzny cylinder spirometru na pewnym poziomie (3000-5000), a następnie biorąc spokojny oddech atmosferyczny, zatykając nos, wykonać maksymalny wdech ze spirometru. Powtórz wszystkie pomiary trzy razy. Objętość rezerwy wdechowej można określić na podstawie różnicy:

Rovd \u003d ZhEL - (DO - ROvyd)

Metoda obliczeniowa do określenia ilości DO, ROvd i ROvyd, stanowiących pojemność życiową płuc (VC).

Wyniki pracy i ich projekt. 1. Ułóż otrzymane dane w formie tabeli 2.

2. Oblicz minutową objętość oddechu.

Tabela 2

LABORATORIUM #4