bệnh tâm thần 

Khả năng hô hấp của phổi. Các giai đoạn thở


Toàn bộ quá trình phức tạp có thể được chia thành ba giai đoạn chính: hô hấp bên ngoài; và hô hấp bên trong (mô).

hô hấp bên ngoài- trao đổi khí giữa cơ thể và không khí xung quanh. Hô hấp bên ngoài liên quan đến sự trao đổi khí giữa khí quyển và không khí phế nang, và giữa các mao mạch phổi và không khí phế nang.

Quá trình thở này được thực hiện do sự thay đổi định kỳ về thể tích của khoang ngực. Sự gia tăng thể tích của nó mang lại sự hít vào (cảm hứng), giảm - thở ra (hết hạn). Các giai đoạn hít vào và thở ra sau đó là . Trong quá trình hít vào, không khí trong khí quyển đi vào phổi qua đường thở và trong quá trình thở ra, một phần không khí sẽ rời khỏi chúng.

Điều kiện cần cho hô hấp ngoài:

  • tức ngực;
  • giao tiếp miễn phí của phổi với môi trường;
  • tính đàn hồi của mô phổi.

Một người trưởng thành thực hiện 15-20 nhịp thở mỗi phút. Nhịp thở của những người được rèn luyện thể chất hiếm hơn (lên tới 8-12 nhịp thở mỗi phút) và sâu.

Các phương pháp phổ biến nhất để kiểm tra hô hấp bên ngoài

Các phương pháp đánh giá chức năng hô hấp của phổi:

  • chụp phổi
  • phép đo phế dung
  • Xoắn ốc
  • phép đo khí nén
  • chụp X quang
  • Chụp cắt lớp vi tính X-quang
  • siêu âm
  • Chụp cộng hưởng từ
  • chụp phế quản
  • nội soi phế quản
  • phương pháp hạt nhân phóng xạ
  • Phương pháp pha loãng khí

phép đo phế dung- phương pháp đo thể tích khí thở ra bằng thiết bị phế dung kế. Nhiều loại phế dung kế có cảm biến đo độ đục được sử dụng, cũng như loại nước, trong đó không khí thở ra được thu thập dưới chuông kế phế dung đặt trong nước. Thể tích khí thở ra được xác định bởi độ tăng của chuông. Gần đây, các cảm biến nhạy cảm với sự thay đổi vận tốc thể tích của luồng không khí, được kết nối với hệ thống máy tính, đã được sử dụng rộng rãi. Đặc biệt, một hệ thống máy tính như "Hô hấp kế MAS-1" do Bêlarut sản xuất, v.v., hoạt động theo nguyên tắc này. Các hệ thống như vậy không chỉ cho phép đo phế dung, mà còn cho phép chụp phế dung, cũng như chụp khí dung).

Xoắn ốc - phương pháp ghi liên tục thể tích khí hít vào và thở ra. Đường cong đồ họa thu được được gọi là spirofamma. Theo phế dung đồ, có thể xác định dung tích sống của phổi và thể tích hô hấp, nhịp thở và thông khí tối đa tùy ý của phổi.

Khí nén - phương pháp đăng ký liên tục tốc độ dòng thể tích của không khí hít vào và thở ra.

Có nhiều phương pháp khác để kiểm tra hệ thống hô hấp. Trong số đó có phép đo thể tích phổi, lắng nghe âm thanh phát ra khi không khí đi qua đường hô hấp và phổi, soi huỳnh quang và chụp X quang, xác định hàm lượng oxy và carbon dioxide trong luồng không khí thở ra, v.v. Một số phương pháp này sẽ được thảo luận dưới đây.

Các chỉ số thể tích của hô hấp bên ngoài

Tỷ lệ thể tích và dung tích phổi được thể hiện trong hình. một.

Trong nghiên cứu về hô hấp bên ngoài, các chỉ số sau đây và tên viết tắt của chúng được sử dụng.

Tổng dung tích phổi (TLC)- thể tích không khí trong phổi sau khi hít thở sâu nhất (4-9 l).

Cơm. 1. Giá trị trung bình của thể tích và dung tích phổi

Dung tích sống của phổi

Dung tích sống (VC)- thể tích không khí mà một người có thể thở ra với nhịp thở ra chậm sâu nhất được thực hiện sau khi hít vào tối đa.

Giá trị của dung tích sống của phổi người là 3-6 lít. Gần đây, liên quan đến việc giới thiệu công nghệ pneumotachographic, cái gọi là năng lực sống cưỡng bức(FZhEL). Khi xác định FVC, sau khi hít thở sâu nhất có thể, đối tượng phải thực hiện thở ra cưỡng bức sâu nhất. Trong trường hợp này, việc thở ra phải được thực hiện với nỗ lực nhằm đạt được vận tốc thể tích tối đa của luồng không khí thở ra trong toàn bộ quá trình thở ra. Phân tích máy tính về thời gian hết hạn bắt buộc như vậy cho phép bạn tính toán hàng chục chỉ số về hô hấp bên ngoài.

Giá trị bình thường riêng lẻ của VC được gọi là dung tích phổi thích hợp(JEL). Nó được tính bằng lít theo công thức và bảng dựa trên chiều cao, trọng lượng cơ thể, tuổi và giới tính. Đối với phụ nữ 18-25 tuổi, việc tính toán có thể được thực hiện theo công thức

JEL \u003d 3,8 * P + 0,029 * B - 3,190; cho nam giới cùng tuổi

Khối lượng còn lại

JEL \u003d 5,8 * P + 0,085 * B - 6,908, trong đó P - chiều cao; B - tuổi (năm).

Giá trị của VC đo được được coi là giảm nếu mức giảm này lớn hơn 20% so với mức VC.

Nếu tên "công suất" được sử dụng cho chỉ số hô hấp bên ngoài, thì điều này có nghĩa là công suất đó bao gồm các đơn vị nhỏ hơn gọi là thể tích. Ví dụ, OEL bao gồm bốn tập, VC bao gồm ba tập.

Thể tích thủy triều (TO) là thể tích không khí đi vào và ra khỏi phổi trong một lần thở. Chỉ số này còn được gọi là độ sâu của hơi thở. Khi nghỉ ngơi ở người lớn, DO là 300-800 ml (15-20% giá trị VC); trẻ hàng tháng - 30 ml; một tuổi - 70 ml; mười tuổi - 230 ml. Nếu độ sâu của hơi thở lớn hơn bình thường, thì hơi thở như vậy được gọi là thở gấp- thở quá mức, sâu, nếu DO thấp hơn bình thường thì gọi là thở chứng khó thở- Thở không đều, nông. Ở độ sâu và nhịp thở bình thường, nó được gọi là eupnea- thở bình thường, đủ. Tốc độ hô hấp bình thường khi nghỉ ngơi ở người lớn là 8-20 nhịp thở mỗi phút; con hàng tháng - khoảng 50; một tuổi - 35; mười năm - 20 chu kỳ mỗi phút.

Thể tích dự trữ hít vào (RIV)- thể tích không khí mà một người có thể hít vào với hơi thở sâu nhất sau một hơi thở yên tĩnh. Giá trị RO vd trong định mức bằng 50-60% giá trị VC (2-3 l).

Thể tích dự trữ thở ra (RO vyd)- thể tích không khí mà một người có thể thở ra với hơi thở sâu nhất được thực hiện sau khi thở ra yên tĩnh. Thông thường, giá trị của RO vyd là 20-35% VC (1-1,5 lít).

Thể tích phổi còn lại (RLV)- không khí còn lại trong đường thở và phổi sau khi thở ra sâu tối đa. Giá trị của nó là 1-1,5 lít (20-30% TRL). Ở tuổi già, giá trị của TRL tăng lên do giảm độ đàn hồi của phổi, độ thông thoáng của phế quản, giảm sức mạnh của cơ hô hấp và khả năng vận động của lồng ngực. Ở tuổi 60, nó đã chiếm khoảng 45% TRL.

Công suất dư chức năng (FRC) Không khí còn lại trong phổi sau khi thở ra yên tĩnh. Dung tích này bao gồm thể tích phổi còn lại (RLV) và thể tích dự trữ thở ra (ERV).

Không phải tất cả không khí trong khí quyển đi vào hệ hô hấp trong quá trình hít vào đều tham gia trao đổi khí, mà chỉ những luồng khí đến phế nang, nơi có đủ lưu lượng máu trong các mao mạch xung quanh chúng. Về vấn đề này, có một cái gọi là không gian chết.

Không gian chết giải phẫu (AMP)- đây là thể tích không khí trong đường hô hấp ngang với các tiểu phế quản hô hấp (trên các tiểu phế quản này đã có phế nang và có thể trao đổi khí). Giá trị của AMP là 140-260 ml và tùy thuộc vào đặc điểm của hiến pháp con người (khi giải quyết các vấn đề cần tính đến AMP và giá trị của nó không được chỉ định, thể tích AMP được lấy bằng 150 ml ).

Không gian chết sinh lý (PDM)- thể tích không khí vào đường hô hấp và phổi không tham gia trao đổi khí. FMP lớn hơn không gian chết giải phẫu, vì nó bao gồm nó như một phần không thể thiếu. Ngoài không khí trong đường hô hấp, FMP bao gồm không khí đi vào phế nang phổi, nhưng không trao đổi khí với máu do không có hoặc giảm lưu lượng máu trong các phế nang này (tên đôi khi được sử dụng cho không khí này). khoảng chết phế nang). Thông thường, giá trị của không gian chết chức năng là 20-35% thể tích thủy triều. Sự gia tăng giá trị này trên 35% có thể cho thấy sự hiện diện của một số bệnh.

Bảng 1. Các chỉ số thông khí phổi

Trong thực hành y tế, điều quan trọng là phải tính đến yếu tố không gian chết khi thiết kế các thiết bị thở (máy bay tầm cao, lặn biển, mặt nạ phòng độc) và thực hiện một số biện pháp chẩn đoán và hồi sức. Khi thở qua ống, mặt nạ, ống mềm, không gian chết bổ sung được kết nối với hệ hô hấp của con người và mặc dù độ sâu của hơi thở tăng lên, nhưng việc thông khí phế nang với không khí trong khí quyển có thể trở nên không đủ.

Thể tích thở phút

Thể tích hô hấp phút (MOD)- thể tích khí thở qua phổi và đường hô hấp trong 1 phút. Để xác định MOD, chỉ cần biết độ sâu hoặc thể tích khí lưu thông (TO) và nhịp hô hấp (RR) là đủ:

MOD \u003d ĐỂ * BH.

Khi cắt cỏ, MOD là 4-6 l / phút. Chỉ số này thường còn được gọi là thông khí phổi (phân biệt với thông khí phế nang).

Thông khí phổi

Thông khí phế nang (AVL)- thể tích không khí trong khí quyển đi qua phế nang phổi trong 1 phút. Để tính toán thông khí phế nang, bạn cần biết giá trị của AMP. Nếu nó không được xác định bằng thực nghiệm, thì để tính toán thể tích AMP được lấy bằng 150 ml. Để tính toán thông khí phế nang, bạn có thể sử dụng công thức

AVL \u003d (DO - AMP). BH.

Ví dụ: nếu độ sâu của hơi thở ở một người là 650 ml và nhịp thở là 12, thì AVL là 6000 ml (650-150). 12.

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

  • AB - thông khí phế nang;
  • TO alv — thể tích thông khí phế nang;
  • RR - nhịp thở

Thông khí phổi tối đa (MVL)- thể tích không khí tối đa có thể thở qua phổi của một người trong 1 phút. MVL có thể được xác định bằng cách tăng thông khí tùy ý khi nghỉ ngơi (hít thở sâu nhất có thể và thường không quá 15 giây được phép trong khi cắt). Với sự trợ giúp của thiết bị đặc biệt, MVL có thể được xác định trong quá trình thực hiện công việc thể chất chuyên sâu của một người. Tùy thuộc vào hiến pháp và độ tuổi của một người, chỉ tiêu MVL nằm trong khoảng 40-170 l / phút. Ở vận động viên, MVL có thể đạt tới 200 l/phút.

Các chỉ số dòng chảy của hô hấp bên ngoài

Ngoài thể tích và dung tích phổi, cái gọi là chỉ số dòng chảy của hô hấp bên ngoài. Phương pháp đơn giản nhất để xác định một trong số này, lưu lượng thể tích thở ra đỉnh, là phép đo lưu lượng cực đại.Đồng hồ đo lưu lượng đỉnh là thiết bị đơn giản và giá cả phải chăng để sử dụng tại nhà.

Lưu lượng thể tích thở ra đỉnh(POS) - tốc độ dòng thể tích tối đa của không khí thở ra, đạt được trong quá trình thở ra cưỡng bức.

Với sự trợ giúp của thiết bị đo khí áp kế, có thể xác định không chỉ tốc độ dòng khí thở ra theo thể tích đỉnh mà còn cả hơi thở.

Trong một bệnh viện y tế, các thiết bị máy đo khí áp với máy tính xử lý thông tin nhận được đang trở nên phổ biến hơn. Các thiết bị loại này có thể, trên cơ sở đăng ký liên tục vận tốc thể tích của luồng không khí được tạo ra trong quá trình thở ra của dung tích sống cưỡng bức của phổi, để tính toán hàng chục chỉ số hô hấp bên ngoài. Thông thường, POS và tốc độ dòng khí thể tích tối đa (tức thời) tại thời điểm thở ra được xác định 25, 50, 75% FVC. Chúng được gọi tương ứng là các chỉ số ISO 25, ISO 50, ISO 75. Cũng phổ biến là định nghĩa về FVC 1 - thể tích thở ra bắt buộc trong thời gian bằng 1 e. Dựa trên chỉ số này, chỉ số Tiffno (chỉ số) được tính toán - tỷ lệ của FVC 1 so với FVC được biểu thị bằng phần trăm. Một đường cong cũng được ghi lại, phản ánh sự thay đổi vận tốc thể tích của luồng không khí trong quá trình thở ra cưỡng bức (Hình 2.4). Đồng thời, vận tốc thể tích (l/s) được hiển thị trên trục tung và phần trăm FVC thở ra được hiển thị trên trục hoành.

Trong biểu đồ trên (Hình 2, đường cong trên), đỉnh biểu thị giá trị PIC, hình chiếu của thời điểm hết hạn 25% FVC trên đường cong đặc trưng cho MOS 25 , hình chiếu 50% và 75% FVC tương ứng với các giá trị MOS 50 và MOS 75. Không chỉ tốc độ dòng chảy tại các điểm riêng lẻ, mà cả toàn bộ đường cong, đều có ý nghĩa chẩn đoán. Phần của nó, tương ứng với 0-25% FVC thở ra, phản ánh tính thấm khí của phế quản lớn, khí quản và, diện tích từ 50 đến 85% FVC - tính thấm của phế quản nhỏ và tiểu phế quản. Độ lệch ở phần đi xuống của đường cong dưới trong vùng thở ra là 75-85% FVC cho thấy sự giảm độ thông thoáng của các phế quản nhỏ và tiểu phế quản.

Cơm. 2. Các chỉ số lưu lượng của hô hấp. Các nốt cong - thể tích của một người khỏe mạnh (trên), một bệnh nhân bị tắc nghẽn do vi phạm độ thông thoáng của phế quản nhỏ (dưới)

Việc xác định các chỉ số thể tích và lưu lượng được liệt kê được sử dụng để chẩn đoán trạng thái của hệ thống hô hấp bên ngoài. Để mô tả chức năng hô hấp bên ngoài trong phòng khám, bốn loại kết luận được sử dụng: tiêu chuẩn, rối loạn tắc nghẽn, rối loạn hạn chế, rối loạn hỗn hợp (kết hợp rối loạn tắc nghẽn và hạn chế).

Đối với hầu hết các chỉ số lưu lượng và thể tích của hô hấp bên ngoài, độ lệch giá trị của chúng so với giá trị do (được tính toán) hơn 20% được coi là nằm ngoài định mức.

rối loạn tắc nghẽn- đây là những vi phạm về độ thông thoáng của đường thở, dẫn đến sự gia tăng lực cản khí động học của chúng. Những rối loạn như vậy có thể phát triển do sự gia tăng trương lực cơ trơn của đường hô hấp dưới, phì đại hoặc phù niêm mạc (ví dụ, với nhiễm virus đường hô hấp cấp tính), tích tụ chất nhầy, chảy mủ, trong sự hiện diện của một khối u hoặc dị vật, rối loạn điều hòa đường hô hấp trên và các trường hợp khác.

Sự hiện diện của những thay đổi tắc nghẽn trong đường hô hấp được đánh giá bằng việc giảm POS, FVC 1 , MOS 25 , MOS 50 , MOS 75 , MOS 25-75 , MOS 75-85 , giá trị của chỉ số kiểm tra Tiffno và MVL. Chỉ số kiểm tra Tiffno thường là 70-85%, giảm xuống 60% được coi là dấu hiệu vi phạm vừa phải và lên đến 40% - vi phạm rõ rệt về độ thông thoáng của phế quản. Ngoài ra, với rối loạn tắc nghẽn, các chỉ số như thể tích cặn, dung tích cặn chức năng và dung tích toàn phổi đều tăng.

vi phạm hạn chế- đây là sự giảm độ giãn nở của phổi khi hít vào, giảm các chuyến du hành hô hấp của phổi. Những rối loạn này có thể phát triển do giảm độ giãn nở của phổi, với chấn thương ngực, sự hiện diện của chất kết dính, tích tụ chất lỏng trong khoang màng phổi, mủ, máu, yếu cơ hô hấp, suy giảm khả năng truyền kích thích trong các khớp thần kinh cơ và các lý do khác .

Sự hiện diện của những thay đổi hạn chế trong phổi được xác định bằng việc giảm VC (ít nhất 20% giá trị dự kiến) và giảm MVL (chỉ số không đặc hiệu), cũng như giảm độ giãn nở của phổi và trong một số trường hợp , bởi sự gia tăng trong bài kiểm tra Tiffno (hơn 85%). Trong các rối loạn hạn chế, tổng dung tích phổi, dung tích cặn chức năng và thể tích cặn đều giảm.

Kết luận về các rối loạn hỗn hợp (tắc nghẽn và hạn chế) của hệ thống hô hấp bên ngoài được đưa ra với sự hiện diện đồng thời của những thay đổi trong các chỉ số lưu lượng và thể tích ở trên.

Thể tích và dung tích phổi

thể tích thủy triều -đây là thể tích không khí mà một người hít vào và thở ra trong trạng thái bình tĩnh; ở người lớn là 500 ml.

Thể tích dự trữ hít vào là thể tích không khí tối đa mà một người có thể hít vào sau một hơi thở yên tĩnh; giá trị của nó là 1,5-1,8 lít.

Thể tích dự trữ thở ra -Đây là thể tích không khí tối đa mà một người có thể thở ra sau khi thở ra yên tĩnh; thể tích này là 1-1,5 lít.

Khối lượng còn lại - là thể tích không khí còn lại trong phổi sau khi thở ra tối đa; giá trị của thể tích còn lại là 1-1,5 lít.

Cơm. 3. Thay đổi thể tích khí lưu thông, áp suất màng phổi và phế nang trong quá trình thông khí phổi

Dung tích sống của phổi(VC) là thể tích không khí tối đa mà một người có thể thở ra sau khi hít một hơi sâu nhất có thể. VC bao gồm thể tích dự trữ hít vào, thể tích khí lưu thông và thể tích dự trữ thở ra. Dung tích sống của phổi được xác định bằng phế dung kế và phương pháp xác định được gọi là phế dung kế. VC ở nam là 4-5,5 lít, và ở nữ - 3-4,5 lít. Nó ở tư thế đứng nhiều hơn ở tư thế ngồi hoặc nằm. Rèn luyện thể chất dẫn đến tăng VC (Hình 4).

Cơm. 4. Spirogram thể tích và dung tích phổi

Công suất dư chức năng(FOE) - thể tích không khí trong phổi sau khi thở ra yên tĩnh. FRC là tổng của thể tích dự trữ thở ra và thể tích cặn và bằng 2,5 lít.

Tổng dung tích phổi(TEL) - thể tích không khí trong phổi sau một hơi thở đầy đủ. TRL bao gồm thể tích cặn và dung tích sống của phổi.

Không gian chết tạo thành không khí nằm trong đường thở và không tham gia trao đổi khí. Khi hít vào, phần cuối cùng của không khí trong khí quyển đi vào không gian chết và không thay đổi thành phần của chúng, rời khỏi nó khi thở ra. Thể tích khoảng chết là khoảng 150 ml, hoặc khoảng 1/3 thể tích khí lưu thông trong quá trình thở yên tĩnh. Điều này có nghĩa là trong số 500 ml không khí hít vào, chỉ có 350 ml đi vào phế nang. Trong phế nang, khi hết thời gian thở ra bình tĩnh, có khoảng 2500 ml không khí (FFU), do đó, với mỗi hơi thở bình tĩnh, chỉ 1/7 lượng không khí trong phế nang được làm mới.

UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

A.B. Zagainova, N.V. Turbasova. Sinh lý hô hấp và tuần hoàn. Đồ dùng dạy học môn “Sinh lý người và động vật”: dành cho sinh viên năm 3 ODO và năm 5 OZO Khoa Sinh học. Tyumen: Nhà xuất bản Đại học Bang Tyumen, 2007. - 76 tr.

Hỗ trợ giảng dạy bao gồm các công việc trong phòng thí nghiệm được biên soạn theo chương trình của khóa học "Sinh lý học người và động vật", nhiều trong số đó minh họa các nguyên tắc khoa học cơ bản của sinh lý học cổ điển. Một số tác phẩm có tính chất ứng dụng và đại diện cho các phương pháp tự kiểm soát sức khỏe và tình trạng thể chất, phương pháp đánh giá hoạt động thể chất.

NGƯỜI BIÊN TẬP CÓ TRÁCH NHIỆM: V.S. Soloviev , MD, giáo sư

© Đại học Bang Tyumen, 2007

© Nhà xuất bản Đại học Bang Tyumen, 2007

© A.B. Zagainova, N.V. Turbasova, 2007

ghi chú giải thích

Đối tượng nghiên cứu trong các phần "hô hấp" và "tuần hoàn máu" là các sinh vật sống và cấu trúc hoạt động của chúng cung cấp các chức năng quan trọng này, quyết định lựa chọn phương pháp nghiên cứu sinh lý.

Mục đích của khóa học: hình thành ý tưởng về cơ chế hoạt động của các cơ quan hô hấp và tuần hoàn, về sự điều hòa hoạt động của hệ tim mạch và hô hấp, về vai trò của chúng trong việc đảm bảo sự tương tác của cơ thể với môi trường bên ngoài.

Mục tiêu của hội thảo thí nghiệm: giúp sinh viên làm quen với các phương pháp nghiên cứu chức năng sinh lý của người và động vật; minh họa các vị trí khoa học cơ bản; trình bày các phương pháp tự kiểm soát tình trạng thể chất, đánh giá hoạt động thể chất khi gắng sức với cường độ khác nhau.

52 giờ cho ODO và 20 giờ cho OZO được phân bổ để thực hiện các lớp học trong phòng thí nghiệm của khóa học "Sinh lý người và động vật". Hình thức báo cáo cuối cùng cho khóa học "Sinh lý học người và động vật" là một bài kiểm tra.

Yêu cầu của kỳ thi: cần hiểu những kiến ​​​​thức cơ bản về hoạt động sống của cơ thể, bao gồm cơ chế hoạt động của các hệ cơ quan, tế bào và cấu trúc tế bào riêng lẻ, quy định hoạt động của các hệ sinh lý, cũng như các kiểu tương tác của các cơ. cơ thể với môi trường bên ngoài.

Công cụ hỗ trợ giảng dạy được phát triển như một phần của chương trình khóa học chung "Sinh lý người và động vật" dành cho sinh viên Khoa Sinh học.

SINH LÝ HÔ HẤP

Bản chất của quá trình hô hấp là cung cấp oxy cho các mô của cơ thể, đảm bảo xảy ra các phản ứng oxy hóa, dẫn đến giải phóng năng lượng và giải phóng carbon dioxide khỏi cơ thể, được hình thành do quá trình oxy hóa. sự trao đổi chất.

Quá trình diễn ra trong phổi và bao gồm sự trao đổi khí giữa máu và môi trường (không khí đi vào phế nang được gọi là hô hấp ngoài phổi, hoặc thông khí phổi.

Do trao đổi khí ở phổi, máu được bão hòa oxy, mất carbon dioxide, tức là. một lần nữa có thể mang oxy đến các mô.

Sự đổi mới thành phần khí của môi trường bên trong cơ thể xảy ra do lưu thông máu. Chức năng vận chuyển được thực hiện bởi máu do sự hòa tan vật lý của CO 2 và O 2 trong đó và liên kết của chúng với các thành phần của máu. Vì vậy, huyết sắc tố có thể tham gia phản ứng thuận nghịch với oxy và sự gắn kết CO 2 xảy ra do sự hình thành các hợp chất bicarbonate thuận nghịch trong huyết tương.

Việc tiêu thụ oxy của các tế bào và thực hiện các phản ứng oxy hóa với sự hình thành carbon dioxide là bản chất của các quá trình nội bộ, hoặc hô hấp mô.

Do đó, chỉ có một nghiên cứu nhất quán về cả ba liên kết hô hấp mới có thể đưa ra ý tưởng về một trong những quá trình sinh lý phức tạp nhất.

Để nghiên cứu hô hấp bên ngoài (thông khí phổi), trao đổi khí trong phổi và các mô, cũng như vận chuyển khí trong máu, nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để đánh giá chức năng hô hấp khi nghỉ ngơi, khi tập thể dục và các tác động khác nhau lên cơ thể.

PHÒNG THÍ NGHIỆM #1

XÉT NGHIỆM KHÍ KHÍ

Pneumography là ghi lại các chuyển động hô hấp. Nó cho phép bạn xác định tần số và độ sâu của hơi thở, cũng như tỷ lệ thời gian hít vào và thở ra. Ở người lớn, số lần cử động hô hấp là 12-18 lần mỗi phút, ở trẻ em, nhịp thở thường xuyên hơn. Trong quá trình làm việc thể chất, nó tăng gấp đôi hoặc nhiều hơn. Trong quá trình hoạt động cơ bắp, cả tần số và độ sâu của hơi thở đều thay đổi. Những thay đổi về nhịp thở và độ sâu của nó được quan sát thấy khi nuốt, nói chuyện, sau khi nín thở, v.v.

Không có khoảng dừng giữa hai giai đoạn thở: hít vào trực tiếp thở ra và thở ra vào hít vào.

Như một quy luật, hít vào hơi ngắn hơn thở ra. Thời điểm hít vào có liên quan đến thời điểm thở ra là 11:12 hoặc thậm chí là 10:14.

Ngoài các cử động hô hấp nhịp nhàng giúp thông khí phổi, có thể quan sát kịp thời các cử động hô hấp đặc biệt. Một số trong số chúng phát sinh theo phản xạ (các cử động hô hấp bảo vệ: ho, hắt hơi), một số khác tự nguyện, liên quan đến ngữ âm (nói, hát, đọc thuộc lòng, v.v.).

Đăng ký chuyển động hô hấp của ngực được thực hiện bằng một thiết bị đặc biệt - máy chụp phổi. Bản ghi kết quả - chụp phổi - cho phép bạn đánh giá: thời gian của các giai đoạn hô hấp - hít vào và thở ra, nhịp thở, độ sâu tương đối, sự phụ thuộc của tần số và độ sâu của hô hấp vào trạng thái sinh lý của cơ thể - nghỉ ngơi, làm việc, vân vân.

Chụp phổi dựa trên nguyên tắc truyền không khí của các chuyển động hô hấp của lồng ngực đến đòn bẩy viết.

Pneumograph được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là một buồng cao su thon dài được đặt trong một hộp vải, được nối kín với viên nang Marais bằng một ống cao su. Với mỗi hơi thở, lồng ngực nở ra và nén không khí trong máy khí dung. Áp suất này được chuyển đến khoang của viên nang Marais, nắp cao su đàn hồi của nó tăng lên và đòn bẩy đặt trên nó ghi một hình ảnh khí dung.

Tùy thuộc vào các cảm biến được sử dụng, chụp phổi có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Đơn giản nhất và dễ tiếp cận nhất để ghi lại các chuyển động hô hấp là máy cảm biến phổi với viên nang Marais. Đối với chụp phổi, có thể sử dụng các cảm biến biến trở, máy đo biến dạng và điện dung, nhưng trong trường hợp này, cần có các thiết bị ghi và khuếch đại điện tử.

Đối với công việc bạn cần: kymograph, vòng bít máy đo huyết áp, viên nang Marais, giá ba chân, tee, ống cao su, đồng hồ bấm giờ, dung dịch amoniac. Đối tượng nghiên cứu là con người.

Tiến hành công việc. Lắp ráp cài đặt để ghi chuyển động hô hấp, như trong Hình. 1, A. Vòng bít từ máy đo huyết áp được cố định trên phần di động nhất trên ngực của đối tượng (với kiểu thở bụng sẽ là 1/3 dưới, với ngực - 1/3 giữa của ngực) và được nối với một tee và ống cao su cho viên nang Marais. Thông qua tee, mở kẹp, một lượng nhỏ không khí được đưa vào hệ thống ghi, đảm bảo rằng áp suất quá cao không làm vỡ màng cao su của viên nang. Sau khi đảm bảo rằng máy chụp phổi được cố định chính xác và chuyển động của ngực được truyền đến cần gạt của viên nang Marais, số lần chuyển động hô hấp mỗi phút được đếm, sau đó người viết được đặt tiếp tuyến với máy đo khí. Bật kymograph và điểm đánh dấu thời gian và bắt đầu ghi khí đồ (đối tượng không được nhìn vào khí đồ).

Cơm. 1. Chụp phổi.

A - đăng ký đồ họa về hơi thở bằng viên nang Marais; B - chụp phổi được ghi lại dưới tác động của nhiều yếu tố gây ra sự thay đổi nhịp thở: 1 - vòng bít rộng; 2 - ống cao su; 3 - chữ thập; 4 - nang Marais; 5 - đồng hồ đo; 6 - hẹn giờ; 7 - chân máy vạn năng; a - thở bình tĩnh; b - khi hít phải hơi amoniac; c - trong một cuộc trò chuyện; d - sau khi giảm thông khí; e - sau một lần nín thở tùy ý; e - trong khi hoạt động thể chất; b"-e" - dấu hiệu của tác động được áp dụng.

Các kiểu thở sau đây được ghi lại trên kymograph:

1) thở bình tĩnh;

2) thở sâu (đối tượng tự ý hít thở sâu và thở ra nhiều lần - dung tích sống của phổi);

3) thở sau khi tập thể dục. Đối với điều này, đối tượng được yêu cầu thực hiện 10-12 lần squat mà không cần tháo máy thở. Đồng thời, do những cú sốc mạnh của không khí, lốp của viên nang Marey không bị nổ, ống cao su nối máy đo khí nén với viên nang được kẹp bằng kẹp Pean. Ngay sau khi kết thúc bài squat, kẹp được tháo ra và ghi lại chuyển động hô hấp);

4) hơi thở trong khi đọc thuộc lòng, nói thông tục, cười (chú ý thời gian hít vào và thở ra thay đổi như thế nào);

5) thở khi ho. Để làm điều này, đối tượng thực hiện một số động tác ho thở ra tùy ý;

6) khó thở - khó thở do nín thở. Thí nghiệm được tiến hành theo trình tự sau. Sau khi ghi lại hơi thở bình thường (eipnea) ở tư thế ngồi, đối tượng được yêu cầu nín thở trong khi thở ra. Thông thường, sau 20-30 giây, nhịp thở phục hồi không chủ ý xảy ra, tần số và độ sâu của các chuyển động hô hấp trở nên lớn hơn nhiều, có thể thấy khó thở;

7) thay đổi hô hấp với sự giảm carbon dioxide trong không khí phế nang và máu, điều này đạt được bằng cách tăng thông khí phổi. Đối tượng thực hiện các chuyển động hô hấp sâu và thường xuyên cho đến khi chóng mặt nhẹ, sau đó xảy ra tình trạng nín thở tự nhiên (ngưng thở);

8) khi nuốt;

9) khi hít phải hơi amoniac (một miếng bông gòn ngâm trong dung dịch amoniac được đưa lên mũi đối tượng).

Một số khí đồ được thể hiện trong hình. 1,B.

Dán các pneumogram thu được vào một cuốn sổ tay. Tính số lần chuyển động hô hấp trong 1 phút trong các điều kiện đăng ký chụp phổi khác nhau. Xác định giai đoạn thở và nuốt được thực hiện trong giai đoạn nào. So sánh tính chất của sự thay đổi nhịp thở dưới tác động của các yếu tố tác động.

PHÒNG THÍ NGHIỆM #2

PHIẾU HỌC

Đo phế dung là một phương pháp để xác định dung tích sống của phổi và thể tích không khí cấu thành của nó. Dung tích sống (VC) là lượng không khí tối đa mà một người có thể thở ra sau một hơi thở tối đa. Trên hình. Hình 2 cho thấy thể tích và dung tích phổi đặc trưng cho trạng thái chức năng của phổi, cũng như biểu đồ khí dung giải thích mối quan hệ giữa thể tích và dung tích phổi với chuyển động hô hấp. Trạng thái chức năng của phổi phụ thuộc vào tuổi tác, chiều cao, giới tính, sự phát triển thể chất và một số yếu tố khác. Để đánh giá chức năng hô hấp của một người nhất định, thể tích phổi đo được ở người đó phải được so sánh với các giá trị thích hợp. Các giá trị phù hợp được tính bằng công thức hoặc được xác định bằng biểu đồ (Hình 3), độ lệch ± 15% được coi là không đáng kể. Một phế dung kế khô được sử dụng để đo VC và các thể tích cấu thành của nó (Hình 4).

Cơm. 2. Spirogram. Thể tích và dung tích phổi:

Rvd - thể tích dự trữ hít vào; DO - thể tích khí lưu thông; ROvyd - thể tích dự trữ thở ra; OO - thể tích còn lại; Evd - khả năng hít vào; FRC - công suất dư chức năng; VC - dung tích sống của phổi; TLC - tổng dung tích phổi.

Thể tích phổi:

Thể tích dự trữ hít vào(RVD) - thể tích không khí tối đa mà một người có thể hít vào sau một hơi thở yên tĩnh.

thể tích dự trữ thở ra(RO) là thể tích không khí tối đa mà một người có thể thở ra sau khi thở ra bình thường.

Khối lượng còn lại(OO) - thể tích khí trong phổi sau khi thở ra tối đa.

khả năng hít vào(Evd) - thể tích không khí tối đa mà một người có thể hít vào sau khi thở ra yên tĩnh.

Công suất dư chức năng(FOE) là thể tích khí còn lại trong phổi sau một hơi thở yên tĩnh.

Dung tích sống của phổi(VC) là thể tích khí tối đa có thể thở ra sau một lần hít vào tối đa.

Tổng dung tích phổi(Oel) - thể tích khí trong phổi sau khi hít vào tối đa.

Đối với công việc bạn cần: phế dung kế khô, kẹp mũi, ống ngậm, cồn, bông gòn. Đối tượng nghiên cứu là con người.

Ưu điểm của phế dung kế khô là có thể xách tay và dễ sử dụng. Phế dung kế khô là một tuabin không khí quay bằng một luồng không khí thở ra. Chuyển động quay của bánh công tác thông qua chuỗi động học được truyền đến mũi tên của thiết bị. Để dừng mũi tên khi kết thúc quá trình thở ra, phế dung kế được trang bị một thiết bị hãm. Giá trị của thể tích không khí đo được được xác định bởi thang đo của thiết bị. Thang đo có thể được xoay, cho phép đặt con trỏ về 0 trước mỗi lần đo. Thở ra không khí từ phổi được thực hiện thông qua ống ngậm.

Tiến hành công việc. Miệng của phế dung kế được lau bằng bông tẩm cồn. Đối tượng, sau một hơi thở tối đa, thở ra càng sâu càng tốt vào phế dung kế. VC được xác định trên thang đo phế dung kế. Độ chính xác của kết quả tăng lên nếu thực hiện phép đo VC nhiều lần và tính giá trị trung bình. Với các phép đo lặp lại, mỗi lần cần đặt vị trí ban đầu của thang đo phế dung kế. Để thực hiện việc này, xoay thang đo trên phế dung kế khô và căn chỉnh vạch chia 0 của thang đo với mũi tên.

VC được xác định ở tư thế đứng, ngồi và nằm của đối tượng, cũng như sau khi hoạt động thể chất (20 lần ngồi xổm trong 30 giây). Lưu ý sự khác biệt trong kết quả đo.

Sau đó, đối tượng thực hiện vài lần thở ra lặng lẽ vào phế dung kế. Trong trường hợp này, số lượng chuyển động hô hấp được tính. Bằng cách chia số đọc của phế dung kế cho số lần thở ra trong phế dung kế, hãy xác định lượng thủy triều không khí.

Cơm. 3. Biểu đồ xác định giá trị thực của VC.

Cơm. 4. phế dung kế không khí khô.

Để xác định thể tích dự trữ thở rađối tượng thực hiện, sau lần thở ra yên tĩnh tiếp theo, hơi thở ra tối đa vào phế dung kế. phế dung kế đo thể tích dự trữ thở ra. Lặp lại các phép đo nhiều lần và tính giá trị trung bình.

Thể tích dự trữ hít vào có thể được xác định theo hai cách: tính toán và đo bằng phế dung kế. Để tính toán nó, cần phải trừ tổng thể tích không khí hô hấp và dự trữ (thở ra) khỏi giá trị VC. Khi đo thể tích dự trữ hô hấp bằng phế dung kế, một thể tích không khí nhất định được hút vào đó và đối tượng, sau một hơi thở yên tĩnh, sẽ hít một hơi tối đa từ phế dung kế. Sự khác biệt giữa thể tích không khí ban đầu trong phế dung kế và thể tích còn lại sau khi hít thở sâu tương ứng với thể tích dự trữ hít vào.

Để xác định khối lượng còn lại không khí, không có phương pháp trực tiếp, do đó phương pháp gián tiếp được sử dụng. Chúng có thể dựa trên các nguyên tắc khác nhau. Đối với những mục đích này, ví dụ, phép đo thể tích, phép đo oxy và đo nồng độ của khí chỉ thị (heli, nitơ) được sử dụng. Người ta tin rằng thông thường khối lượng còn lại là 25-30% giá trị VC.

Phế dung kế cho phép thiết lập một số đặc điểm khác của hoạt động hô hấp. một trong số đó là lượng thông khí phổi.Để xác định nó, số chu kỳ chuyển động hô hấp mỗi phút được nhân với thể tích khí lưu thông. Vậy trong 1 phút cơ thể trao đổi bình thường với môi trường khoảng 6000 ml không khí.

Thông khí phổi\u003d nhịp thở x (thể tích khí lưu thông - thể tích không gian "chết").

Bằng cách thiết lập các thông số hô hấp, có thể đánh giá cường độ trao đổi chất trong cơ thể bằng cách xác định mức tiêu thụ oxy.

Trong quá trình làm việc, điều quan trọng là phải tìm hiểu xem các giá trị thu được đối với một người cụ thể có nằm trong phạm vi bình thường hay không. Với mục đích này, các biểu đồ và công thức đặc biệt đã được phát triển, có tính đến mối tương quan giữa các đặc điểm cá nhân của chức năng hô hấp bên ngoài và các yếu tố như: giới tính, chiều cao, tuổi tác, v.v.

Giá trị thích hợp của dung tích sống của phổi được tính theo công thức (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

cho nam giới -

VC \u003d ((chiều cao (cm) x 0,052) - (tuổi (năm) x 0,022)) - 3,60;

đối với phụ nữ -

VC \u003d ((chiều cao (cm) x 0,041) - (tuổi (năm) x 0,018)) - 2,68.

cho bé trai 8 -12 tuổi -

VC \u003d ((chiều cao (cm) x 0,052) - (tuổi (năm) x 0,022)) - 4,6;

cho bé trai 13 -16 tuổi -

VC \u003d ((chiều cao (cm) x 0,052) - (tuổi (năm) x 0,022)) - 4,2;

cho bé gái 8 - 16 tuổi -

VC \u003d ((chiều cao (cm) x 0,041) - (tuổi (năm) x 0,018)) - 3,7.

Ở độ tuổi 16-17, dung tích sống của phổi đạt đến giá trị đặc trưng của người trưởng thành.

Kết quả của công việc và thiết kế của họ. 1. Nhập vào bảng 1 kết quả các lần đo, tính giá trị trung bình của VC.

Bảng 1

số đo

VC (bình tĩnh)
đứng ngồi
1 2 3 Trung bình

2. So sánh kết quả đo VC (nghỉ) đứng và ngồi. 3. So sánh kết quả đo VC khi đứng (nghỉ ngơi) với kết quả thu được sau khi tập thể dục. 4. Tính % giá trị thích hợp, biết chỉ số VC thu được khi đo trạng thái đứng (nghỉ ngơi) và VC đến hạn (được tính theo công thức):

ZHELfact. x 100 (%).

5. So sánh giá trị VC đo được bằng phế dung kế với VC thích hợp được tìm thấy từ biểu đồ. Tính thể tích cặn cũng như dung tích phổi: tổng dung tích phổi, dung tích hít vào và dung tích cặn chức năng. 6. Rút ra kết luận.

PHÒNG THÍ NGHIỆM #3

THỂ TÍCH HÔ HẤP PHÚT (MOD) VÀ XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH PHỔI

(HÔ HẤP, KHỐI LƯỢNG DỰ TRỮ ISP

VÀ DỰ TRỮ KHỐI LƯỢNG)

Thông khí phổi được xác định bằng thể tích không khí hít vào hoặc thở ra trong một đơn vị thời gian. Thể tích thở phút (MOD) thường được đo. Giá trị của nó với hơi thở bình tĩnh là 6-9 lít. Thông khí phổi phụ thuộc vào độ sâu và tần số thở, khi nghỉ ngơi là 16 trên 1 phút (từ 12 đến 18). Thể tích hô hấp phút bằng:

MOD \u003d ĐẾN x BH,

trong đó DO là thể tích khí lưu thông; BH - nhịp hô hấp.

Đối với công việc bạn cần: phế dung kế khô, kẹp mũi, cồn, bông gòn. Đối tượng nghiên cứu là con người.

Tiến hành công việc.Để xác định thể tích không khí hô hấp, đối tượng phải thở ra bình tĩnh vào phế dung kế sau khi hít vào bình tĩnh và xác định thể tích khí lưu thông (TO). Để xác định thể tích dự trữ thở ra (ERV), sau khi thở ra bình thường bình thường vào không gian xung quanh, hãy thở ra sâu vào phế dung kế. Để xác định thể tích dự trữ hô hấp (IRV), hãy đặt xi lanh bên trong của phế dung kế ở một mức nào đó (3000-5000), sau đó, hít một hơi thật nhẹ từ khí quyển, bịt mũi, tạo ra hơi thở tối đa từ phế dung kế. Lặp lại tất cả các phép đo ba lần. Thể tích dự trữ hít vào có thể được xác định bằng sự khác biệt:

Rovd \u003d ZhEL - (LÀM - ROvyd)

Phương pháp tính xác định lượng DO, ROvd và ROvyd, cấu thành nên dung tích sống của phổi (VC).

Kết quả của công việc và thiết kế của họ. 1. Sắp xếp dữ liệu nhận được dưới dạng bảng 2.

2. Tính thể tích thở phút.

ban 2

PHÒNG THÍ NGHIỆM #4


4. Thay đổi thể tích phổi khi hít vào và thở ra. Chức năng của áp suất trong màng phổi. Ổ màng phổi. tràn khí màng phổi.
5. Các giai đoạn của hơi thở. Thể tích của (các) phổi. Nhịp thở. Độ sâu của hơi thở. Thể tích phổi. Thể tích hô hấp. Trữ lượng, lượng dư. dung tích phổi.
6. Các yếu tố ảnh hưởng đến thể tích phổi trong thì hít vào. Khả năng giãn nở của phổi (mô phổi). độ trễ.
7. Phế nang. chất hoạt động bề mặt. Sức căng bề mặt của lớp dịch trong phế nang. định luật Laplace.
8. Sức cản đường thở. Sức đề kháng của phổi. Lưu lượng không khí. dòng chảy tầng. dòng chảy rối.
9. Lệ thuộc “lưu-lượng” ở phổi. Áp lực đường thở khi thở ra.
10. Hoạt động của các cơ hô hấp trong chu kỳ hô hấp. Hoạt động của các cơ hô hấp khi hít thở sâu.

các giai đoạn thở. Thể tích của (các) phổi. Nhịp thở. Độ sâu của hơi thở. Thể tích phổi. Thể tích hô hấp. Trữ lượng, lượng dư. dung tích phổi.

Quá trình hô hấp bên ngoài do sự thay đổi thể tích không khí trong phổi trong các pha hít vào và thở ra của chu kỳ hô hấp. Với nhịp thở bình tĩnh, tỷ lệ thời gian hít vào thở ra trong chu kỳ hô hấp trung bình là 1:1,3. Hô hấp bên ngoài của một người được đặc trưng bởi tần số và độ sâu của chuyển động hô hấp. Nhịp thở một người được đo bằng số chu kỳ hô hấp trong 1 phút và giá trị của nó khi nghỉ ngơi ở người lớn thay đổi từ 12 đến 20 trong 1 phút. Chỉ số hô hấp bên ngoài này tăng lên trong quá trình lao động thể chất, tăng nhiệt độ môi trường và cũng thay đổi theo độ tuổi. Ví dụ, ở trẻ sơ sinh, nhịp thở là 60-70 mỗi 1 phút và ở những người từ 25-30 tuổi, trung bình là 16 mỗi 1 phút. Độ sâu của hơi thở được xác định bởi thể tích không khí hít vào và thở ra trong một chu kỳ hô hấp. Tích của tần số chuyển động hô hấp theo độ sâu của chúng đặc trưng cho giá trị chính của hô hấp bên ngoài - thông khí phổi. Một thước đo định lượng về thông khí phổi là thể tích hô hấp phút - đây là thể tích không khí mà một người hít vào và thở ra trong 1 phút. Giá trị của thể tích hô hấp phút của một người khi nghỉ ngơi thay đổi trong khoảng 6-8 lít. Trong quá trình lao động thể chất ở một người, thể tích thở trong phút có thể tăng lên 7-10 lần.

Cơm. 10.5. Thể tích và dung tích của không khí trong phổi người và đường cong (ký đồ phế dung) của những thay đổi về thể tích không khí trong phổi trong quá trình hít thở yên tĩnh, hít vào sâu và thở ra. FRC - công suất dư chức năng.

Thể tích khí phổi. TẠI sinh lý hô hấp một danh pháp thống nhất về thể tích phổi ở người đã được thông qua, giúp lấp đầy phổi bằng hơi thở bình tĩnh và sâu trong giai đoạn hít vào và thở ra của chu kỳ hô hấp (Hình 10.5). Thể tích phổi mà một người hít vào hoặc thở ra trong quá trình thở yên tĩnh được gọi là lượng thủy triều. Giá trị của nó trong quá trình thở yên tĩnh trung bình là 500 ml. Lượng không khí tối đa mà một người có thể hít vào vượt quá thể tích khí lưu thông được gọi là thể tích dự trữ hô hấp(trung bình 3000 ml). Lượng không khí tối đa mà một người có thể thở ra sau khi thở ra yên tĩnh được gọi là thể tích dự trữ thở ra (trung bình 1100 ml). Cuối cùng, lượng không khí còn lại trong phổi sau khi thở ra tối đa được gọi là thể tích cặn, giá trị của nó xấp xỉ 1200 ml.

Tổng của hai hay nhiều thể tích phổi được gọi là dung tích phổi. Khối lượng không khí trong phổi người được đặc trưng bởi dung tích phổi hít vào, dung tích phổi sống và dung tích phổi còn lại chức năng. Dung tích hít vào (3500 ml) là tổng của thể tích khí lưu thông và thể tích dự trữ hít vào. Dung tích sống của phổi(4600 ml) bao gồm thể tích khí lưu thông và thể tích dự trữ hít vào và thở ra. Dung tích phổi còn lại chức năng(1600 ml) là tổng của thể tích dự trữ thở ra và thể tích phổi còn lại. Tổng dung tích phổi và khối lượng còn lạiđược gọi là tổng dung tích phổi, giá trị trung bình ở người là 5700 ml.

Khi hít vào, phổi của con người do sự co lại của cơ hoành và các cơ liên sườn bên ngoài, chúng bắt đầu tăng âm lượng từ mức , và giá trị của nó trong quá trình thở yên tĩnh là lượng thủy triều và với hơi thở sâu - đạt được các giá trị khác nhau khối lượng dự trữ hơi thở. Khi thở ra, thể tích phổi trở lại mức chức năng ban đầu công suất còn lại một cách thụ động, do lực đàn hồi của phổi. Nếu không khí bắt đầu đi vào thể tích không khí thở ra công suất dư chức năng, diễn ra khi hít thở sâu, cũng như khi ho hoặc hắt hơi, sau đó thở ra được thực hiện bằng cách co cơ thành bụng. Trong trường hợp này, giá trị của áp suất trong màng phổi, theo quy luật, trở nên cao hơn áp suất khí quyển, gây ra tốc độ dòng khí cao nhất trong đường hô hấp.

Đối với một freediver, phổi là “công cụ lao động” chính (dĩ nhiên sau não), vì vậy điều quan trọng là chúng ta phải hiểu cấu tạo của phổi và toàn bộ quá trình hô hấp. Thông thường, khi chúng ta nói về hô hấp, chúng ta muốn nói đến hô hấp bên ngoài hoặc thông khí của phổi - quá trình duy nhất trong chuỗi hô hấp mà chúng ta chú ý. Và xem xét việc thở nên bắt đầu với nó.

Cấu tạo của phổi và lồng ngực

Phổi là một cơ quan xốp, tương tự như một miếng bọt biển, giống như cấu trúc của nó là sự tích tụ của các bong bóng riêng lẻ hoặc một chùm nho với một số lượng lớn quả mọng. Mỗi "quả mọng" là một phế nang phổi (túi phổi) - nơi thực hiện chức năng chính của phổi - trao đổi khí. Giữa không khí của phế nang và máu là một hàng rào không khí-máu được hình thành bởi những bức tường rất mỏng của phế nang và mao mạch máu. Chính nhờ rào cản này mà sự khuếch tán khí xảy ra: oxy đi vào máu từ phế nang và carbon dioxide đi vào phế nang từ máu.

Không khí đi vào phế nang thông qua đường thở - khí quản, phế quản và các tiểu phế quản nhỏ hơn, kết thúc bằng túi phế nang. Sự phân nhánh của phế quản và tiểu phế quản tạo thành các thùy (phổi bên phải có 3 thùy, bên trái có 2 thùy). Trung bình, ở cả hai phổi có khoảng 500-700 triệu phế nang, bề mặt hô hấp của chúng dao động từ 40 m 2 khi thở ra đến 120 m 2 khi hít vào. Trong trường hợp này, một số lượng lớn phế nang nằm ở phần dưới của phổi.

Phế quản và khí quản có nền sụn trong thành và do đó khá cứng. Các tiểu phế quản và phế nang có thành mềm và do đó có thể xẹp xuống, nghĩa là dính vào nhau như một quả bóng xì hơi nếu không duy trì được một số áp suất không khí trong chúng. Để ngăn điều này xảy ra, phổi, với tư cách là một cơ quan duy nhất, được bao phủ ở mọi phía bằng màng phổi - một màng kín chắc chắn.

Màng phổi có hai lớp - hai lá. Một tấm được gắn chặt vào bề mặt bên trong của lồng ngực cứng, tấm còn lại bao quanh phổi. Giữa chúng là khoang màng phổi, duy trì áp suất âm. Do đó, phổi ở trạng thái thẳng. Áp suất âm trong khoang màng phổi là do sự co lại đàn hồi của phổi, nghĩa là phổi luôn muốn giảm thể tích của chúng.

Độ đàn hồi của phổi là do ba yếu tố:
1) tính đàn hồi của mô của thành phế nang do sự hiện diện của các sợi đàn hồi trong đó
2) trương lực cơ phế quản
3) sức căng bề mặt của màng chất lỏng bao phủ bề mặt bên trong của phế nang.

Khung cứng của lồng ngực do các xương sườn tạo thành, chúng mềm dẻo nhờ sụn và các khớp, gắn với cột sống và các khớp. Do đó, lồng ngực tăng giảm thể tích mà vẫn duy trì độ cứng cần thiết để bảo vệ các cơ quan nằm trong khoang ngực.

Để hít vào không khí, chúng ta cần tạo ra áp suất trong phổi thấp hơn áp suất khí quyển và thở ra cao hơn. Vì vậy, để hít vào, cần phải tăng thể tích lồng ngực, để thở ra - giảm thể tích. Trên thực tế, phần lớn nỗ lực thở được dành cho việc hít vào, trong điều kiện bình thường, việc thở ra được thực hiện do đặc tính đàn hồi của phổi.

Cơ hô hấp chính là cơ hoành - một vách ngăn cơ hình vòm giữa khoang ngực và khoang bụng. Thông thường, ranh giới của nó có thể được vẽ dọc theo cạnh dưới của xương sườn.

Khi hít vào, cơ hoành co lại, kéo dài theo tác động tích cực đến các cơ quan nội tạng bên dưới. Trong trường hợp này, các cơ quan không thể nén được của khoang bụng được đẩy xuống và sang hai bên, kéo căng các thành của khoang bụng. Với một hơi thở yên tĩnh, vòm cơ hoành hạ xuống khoảng 1,5 cm và kích thước theo chiều dọc của khoang ngực tăng lên tương ứng. Đồng thời, phần xương sườn dưới hơi nhô ra, làm tăng đường kính của ngực, điều này đặc biệt dễ nhận thấy ở phần dưới. Khi thở ra, cơ hoành thư giãn một cách thụ động và được kéo lên bởi các gân giữ nó ở trạng thái bình tĩnh.

Ngoài cơ hoành, các cơ liên sườn và liên sụn ngoài cũng tham gia vào việc tăng thể tích lồng ngực. Do xương sườn nhô lên, xương ức dịch chuyển về phía trước và các phần bên của xương sườn lệch sang hai bên tăng lên.

Với hơi thở dồn dập rất sâu hoặc tăng sức cản khi hít vào, một số cơ hô hấp phụ trợ được đưa vào quá trình tăng thể tích lồng ngực, có thể nâng các xương sườn: scalariform, pectoralis major and minor, serratus anterior. Các cơ phụ trợ của quá trình hít vào cũng bao gồm các cơ kéo dài cột sống ngực và cố định đai vai khi được hỗ trợ bởi các cánh tay gập lại (hình thang, hình thoi, nâng cao xương bả vai).

Như đã đề cập ở trên, một hơi thở bình tĩnh diễn ra một cách thụ động, gần như dựa trên nền tảng của sự thư giãn của các cơ hít vào. Khi thở ra tích cực, các cơ của thành bụng được "kết nối", do đó thể tích khoang bụng giảm và áp suất trong đó tăng lên. Áp suất được chuyển đến cơ hoành và nâng nó lên. Do giảm các cơ liên sườn bên trong hạ thấp các xương sườn và đưa các cạnh của chúng lại gần nhau hơn.

Động tác thở

Trong cuộc sống bình thường, quan sát bản thân và những người quen của mình, người ta có thể thấy cả hơi thở chủ yếu do cơ hoành đảm nhận và hơi thở do hoạt động của các cơ liên sườn đảm nhiệm chủ yếu. Và đây là trong phạm vi bình thường. Các cơ của vai thường liên quan đến các bệnh nghiêm trọng hoặc công việc nặng nhọc, nhưng hầu như không bao giờ xảy ra ở những người tương đối khỏe mạnh ở trạng thái bình thường.

Người ta tin rằng hơi thở, được cung cấp chủ yếu bởi các chuyển động của cơ hoành, là điển hình hơn đối với nam giới. Thông thường, hít vào đi kèm với một chút nhô ra của thành bụng, thở ra với sự rút lại nhẹ của nó. Đây là thở bụng.

Ở phụ nữ, kiểu thở bằng ngực là phổ biến nhất, chủ yếu do hoạt động của các cơ liên sườn. Điều này có thể là do sự sẵn sàng về mặt sinh học của người phụ nữ đối với việc làm mẹ và kết quả là khó thở ở bụng khi mang thai. Với kiểu thở này, các chuyển động đáng chú ý nhất được thực hiện bởi xương ức và xương sườn.

Hơi thở, trong đó vai và xương đòn tích cực di chuyển, được cung cấp bởi hoạt động của các cơ của đai vai. Thông khí phổi trong trường hợp này là không hiệu quả và chỉ liên quan đến phần trên của phổi. Do đó, kiểu thở này được gọi là đỉnh. Trong điều kiện bình thường, kiểu thở này thực tế không xảy ra và được sử dụng trong một số môn thể dục dụng cụ hoặc phát triển với các bệnh nghiêm trọng.

Khi lặn tự do, chúng tôi tin rằng thở bằng bụng hoặc bụng là kiểu thở tự nhiên và hiệu quả nhất. Điều tương tự cũng được nói trong yoga và pranayama.

Thứ nhất, bởi vì có nhiều phế nang hơn ở thùy dưới của phổi. Thứ hai, các chuyển động hô hấp được kết nối với hệ thống thần kinh tự trị của chúng ta. Thở bằng bụng kích hoạt hệ thần kinh phó giao cảm - bàn đạp phanh cho cơ thể. Thở lồng ngực kích hoạt hệ thống thần kinh giao cảm - bàn đạp ga. Với hơi thở chủ động và dài, quá trình tái kích hoạt hệ thống thần kinh giao cảm xảy ra. Điều này hoạt động theo cả hai cách. Vì vậy, những người hoảng loạn luôn thở bằng miệng. Và ngược lại, nếu bạn thở bình tĩnh bằng bụng trong một thời gian, hệ thần kinh sẽ bình tĩnh lại và mọi quá trình sẽ chậm lại.

thể tích phổi

Trong quá trình thở yên tĩnh, một người hít vào và thở ra khoảng 500 ml (từ 300 đến 800 ml) không khí, lượng không khí này được gọi là lượng thủy triều. Ngoài thể tích khí lưu thông thông thường, với hơi thở sâu nhất, một người có thể hít thêm khoảng 3000 ml không khí - đây là thể tích dự trữ hô hấp. Sau khi thở ra bình thường bình thường, một người khỏe mạnh bình thường có thể “đuổi ra” khoảng 1300 ml không khí từ phổi với sự căng của các cơ thở ra - đây là thể tích dự trữ thở ra.

Tổng của các tập này là năng lực quan trọng (VC): 500ml + 3000ml + 1300ml = 4800ml.

Như bạn có thể thấy, thiên nhiên đã chuẩn bị cho chúng ta gần như gấp mười lần nguồn cung cấp khả năng "bơm" không khí qua phổi.

Thể tích khí lưu thông là một biểu thức định lượng về độ sâu của hơi thở. Dung tích sống của phổi là thể tích khí tối đa có thể đưa vào hoặc đưa ra khỏi phổi trong một lần hít vào hoặc thở ra. Dung tích sống trung bình của phổi ở nam giới là 4000 - 5500 ml, ở nữ - 3000 - 4500 ml. Rèn luyện thể chất và các động tác căng cơ ngực khác nhau có thể làm tăng VC.

Sau khi thở ra sâu tối đa, khoảng 1200 ml không khí còn lại trong phổi. Cái này - khối lượng còn lại. Hầu hết nó có thể được loại bỏ khỏi phổi chỉ bằng cách mở tràn khí màng phổi.

Thể tích cặn được quyết định chủ yếu bởi độ đàn hồi của cơ hoành và cơ liên sườn. Tăng khả năng vận động của lồng ngực và giảm thể tích cặn là nhiệm vụ quan trọng trong việc chuẩn bị cho việc lặn ở độ sâu lớn. Những lần lặn dưới thể tích còn lại đối với một người bình thường chưa qua đào tạo là những lần lặn sâu hơn 30-35 mét. Một trong những cách phổ biến để tăng tính đàn hồi của cơ hoành và giảm thể tích phổi còn lại là thường xuyên thực hiện uddiyana bandha.

Lượng không khí tối đa mà phổi có thể chứa được gọi là tổng dung tích phổi, nó bằng tổng thể tích cặn và dung tích sống của phổi (trong ví dụ được sử dụng: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Thể tích không khí trong phổi khi kết thúc thở ra yên tĩnh (với các cơ hô hấp thư giãn) được gọi là dung tích phổi còn lại chức năng. Nó bằng tổng của thể tích cặn và thể tích dự trữ thở ra (trong ví dụ được sử dụng: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Dung tích phổi còn lại theo chức năng gần bằng thể tích khí phế nang trước khi hít vào.

Thông khí phổi được xác định bằng thể tích không khí hít vào hoặc thở ra trong một đơn vị thời gian. thường được đo thể tích thở phút. Sự thông khí của phổi phụ thuộc vào độ sâu và tần số của hơi thở, khi nghỉ ngơi dao động từ 12 đến 18 hơi thở mỗi phút. Thể tích thở phút bằng tích của thể tích hô hấp và nhịp thở, tức là khoảng 6-9 lít.

Để đánh giá thể tích phổi, phép đo phế dung được sử dụng - một phương pháp nghiên cứu chức năng hô hấp bên ngoài, bao gồm phép đo các chỉ số thể tích và tốc độ hô hấp. Chúng tôi giới thiệu nghiên cứu này cho bất kỳ ai dự định tham gia lặn tự do một cách nghiêm túc.

Không khí không chỉ ở phế nang mà còn ở đường dẫn khí. Chúng bao gồm khoang mũi (hoặc miệng khi thở bằng miệng), vòm họng, thanh quản, khí quản, phế quản. Không khí trong đường thở (ngoại trừ tiểu phế quản hô hấp) không tham gia trao đổi khí. Do đó, lumen của đường dẫn khí được gọi là không gian chết giải phẫu. Khi hít vào, phần cuối cùng của không khí trong khí quyển đi vào không gian chết và không thay đổi thành phần của chúng, rời khỏi nó khi thở ra.

Thể tích của khoảng chết giải phẫu là khoảng 150 ml, hoặc khoảng 1/3 thể tích khí lưu thông trong quá trình thở yên tĩnh. Những, cái đó. Trong 500 ml không khí hít vào, chỉ có khoảng 350 ml đi vào phế nang. Trong phế nang khi kết thúc một lần thở ra bình tĩnh có khoảng 2500 ml không khí, do đó, với mỗi hơi thở bình tĩnh, chỉ 1/7 lượng không khí trong phế nang được làm mới.

  • < Quay lại

Trong quá trình hít vào, phổi chứa đầy một lượng không khí nhất định. Giá trị này không cố định và có thể thay đổi trong các trường hợp khác nhau. Khối lượng phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài và bên trong.

Điều gì ảnh hưởng đến dung tích phổi

Mức độ lấp đầy phổi bằng không khí bị ảnh hưởng bởi một số trường hợp nhất định. Ở nam giới, thể tích cơ quan trung bình lớn hơn ở nữ giới. Ở những người cao với thể trạng to lớn, phổi có thể chứa nhiều không khí hơn khi hít vào so với những người thấp và gầy. Với tuổi tác, lượng không khí hít vào giảm, đó là một tiêu chuẩn sinh lý.

Hút thuốc thường xuyên làm giảm dung tích phổi. Độ đầy đặn thấp là đặc điểm của hypersthenics (người lùn với thân hình tròn trịa, các chi có xương rộng ngắn lại). Người suy nhược (vai hẹp, gầy) có thể hít nhiều oxy hơn.

Tất cả những người sống ở nơi cao so với mực nước biển (miền núi) đều bị giảm dung tích phổi. Điều này là do chúng hít thở không khí loãng với mật độ thấp.

Những thay đổi tạm thời trong hệ thống hô hấp xảy ra ở phụ nữ mang thai. Thể tích mỗi phổi giảm 5-10%. Tử cung phát triển nhanh chóng tăng kích thước, đè lên cơ hoành. Điều này không ảnh hưởng đến tình trạng chung của người phụ nữ, vì các cơ chế bù trừ được kích hoạt. Do thông gió tăng tốc, chúng ngăn ngừa sự phát triển của tình trạng thiếu oxy.

Thể tích phổi trung bình

Thể tích của phổi được đo bằng lít. Giá trị trung bình được tính trong quá trình thở bình thường khi nghỉ ngơi, không có hơi thở sâu và thở ra hoàn toàn.

Trung bình, con số này là 3-4 lít. Ở những người đàn ông phát triển về thể chất, thể tích khi thở vừa phải có thể lên tới 6 lít. Số lần hô hấp bình thường là 16-20. Khi gắng sức tích cực, căng thẳng thần kinh, những con số này tăng lên.

ZHOL, hoặc dung tích sống của phổi

VC là dung tích tối đa của phổi khi hít vào và thở ra tối đa. Ở nam giới trẻ, khỏe mạnh, chỉ số này là 3500-4800 cm 3, ở phụ nữ - 3000-3500 cm 3. Đối với các vận động viên, những con số này tăng 30% và lên tới 4000-5000 cm 3. Những người bơi lội có phổi lớn nhất - lên tới 6200 cm 3.

Xem xét các giai đoạn thông gió của phổi, các loại thể tích sau đây được chia:

  • hô hấp - không khí lưu thông tự do qua hệ thống phế quản phổi khi nghỉ ngơi;
  • dự trữ cảm hứng - không khí được lấp đầy bởi cơ quan trong quá trình hít vào tối đa sau khi thở ra bình tĩnh;
  • dự trữ khi thở ra - lượng không khí được loại bỏ khỏi phổi trong một lần thở ra mạnh sau một hơi thở bình tĩnh;
  • dư - không khí còn lại trong ngực sau khi thở ra tối đa.

Thông khí đường thở đề cập đến trao đổi khí trong 1 phút.

Công thức cho định nghĩa của nó:

thể tích khí lưu thông × số lần thở/phút = thể tích hơi thở phút.

Thông thường, ở người lớn, thông khí là 6-8 l / phút.

Bảng chỉ tiêu định mức thể tích phổi trung bình:

Không khí ở những phần như vậy của đường hô hấp không tham gia trao đổi khí - đường mũi, vòm họng, thanh quản, khí quản, phế quản trung tâm. Chúng liên tục chứa một hỗn hợp khí gọi là "không gian chết" và có kích thước 150-200 cm 3.

Phương pháp đo VC

Chức năng hô hấp bên ngoài được kiểm tra bằng một xét nghiệm đặc biệt - phép đo phế dung (spirography). Phương pháp này không chỉ khắc phục công suất mà còn cả tốc độ lưu thông của luồng không khí.
Để chẩn đoán, phế dung kế kỹ thuật số được sử dụng, thay thế cho máy cơ học. Thiết bị bao gồm hai thiết bị. Một cảm biến để cố định luồng không khí và một thiết bị điện tử chuyển đổi các phép đo thành một công thức kỹ thuật số.

Phép đo phế dung được quy định cho bệnh nhân bị suy giảm chức năng hô hấp, bệnh phế quản phổi ở dạng mãn tính. Đánh giá nhịp thở bình tĩnh và cưỡng bức, tiến hành các xét nghiệm chức năng với thuốc giãn phế quản.

Dữ liệu kỹ thuật số của VC trong quá trình chụp phế dung được phân biệt theo độ tuổi, giới tính, dữ liệu nhân trắc học, sự vắng mặt hoặc hiện diện của các bệnh mãn tính.

Các công thức tính VC riêng lẻ, trong đó P là chiều cao, B là cân nặng:

  • đối với nam - 5,2 × P - 0,029 × B - 3,2;
  • đối với nữ - 4,9 × P - 0,019 × B - 3,76;
  • dành cho bé trai từ 4 đến 17 tuổi với chiều cao lên tới 165 cm - 4,53 × R - 3,9; với chiều cao trên 165 cm - 10 × R - 12,85;
  • đối với bé gái từ 4 đến 17 tuổi, chiều cao của bầy tăng từ 100 đến 175 cm - 3,75 × R - 3,15.

Phép đo VC không được thực hiện ở trẻ em dưới 4 tuổi, bệnh nhân bị rối loạn tâm thần, bị chấn thương hàm mặt. Chống chỉ định tuyệt đối - nhiễm trùng truyền nhiễm cấp tính.

Chẩn đoán không được quy định nếu không thể tiến hành kiểm tra:

  • bệnh thần kinh cơ với sự mệt mỏi nhanh chóng của các cơ vân trên mặt (nhược cơ);
  • giai đoạn hậu phẫu trong phẫu thuật hàm mặt;
  • tê liệt, tê liệt cơ hô hấp;
  • suy tim và phổi nặng.

Lý do tăng hoặc giảm VC

Tăng dung tích phổi không phải là bệnh lý. Giá trị cá nhân phụ thuộc vào sự phát triển thể chất của một người. Ở các vận động viên, YCL có thể vượt quá 30% giá trị tiêu chuẩn.

Chức năng hô hấp được coi là suy giảm nếu thể tích phổi của một người dưới 80%. Đây là tín hiệu đầu tiên của sự suy giảm hệ thống phế quản phổi.

Dấu hiệu bên ngoài của bệnh lý:

  • suy hô hấp khi vận động tích cực;
  • thay đổi biên độ của lồng ngực.

    • Ban đầu, rất khó để xác định các vi phạm, vì các cơ chế bù trừ phân phối lại không khí trong cấu trúc của tổng thể tích phổi. Do đó, phép đo phế dung không phải lúc nào cũng có giá trị chẩn đoán, ví dụ, trong khí phế thũng phổi, hen phế quản. Trong quá trình bệnh hình thành sưng phổi. Do đó, đối với mục đích chẩn đoán, bộ gõ được thực hiện (vị trí thấp của cơ hoành, âm thanh "hộp" cụ thể), chụp X-quang ngực (trường phổi trong suốt hơn, mở rộng ranh giới).

    Các yếu tố làm giảm VC:

    • giảm thể tích khoang màng phổi do sự phát triển của tim phổi;
    • độ cứng của nhu mô cơ quan (xơ cứng, di động hạn chế);
    • vị trí cao của cơ hoành với cổ trướng (tích tụ chất lỏng trong khoang bụng), béo phì;
    • tràn dịch màng phổi (tràn dịch trong khoang màng phổi), tràn khí màng phổi (không khí trong màng phổi);
    • các bệnh về màng phổi - dính mô, u trung biểu mô (khối u của lớp lót bên trong);
    • kyphoscoliosis - độ cong của cột sống;
    • bệnh lý nghiêm trọng của hệ hô hấp - sarcoidosis, xơ hóa, xơ cứng phổi, viêm phế nang;
    • sau khi cắt bỏ (loại bỏ một phần của cơ quan).

    Theo dõi VC một cách có hệ thống giúp theo dõi động thái của những thay đổi bệnh lý, có biện pháp kịp thời để ngăn chặn sự phát triển của các bệnh về hệ hô hấp.