Функциональная характеристика легочных объемов и емкостей. Спосо-бы их определения. Количественные показатели для человека в условиях покоя.

Выделяют 4 простых объема и 4 составных объема; последние представляют собой суммы двух или нескольких объемов и называются легочными емкостями, а простые объемы при этом называют просто легочными объемами.

· Легочные объемы:

¾ дыхательный объем: объем воздуха, вдыхаемый (или выдыхаемый) при одном вдохе (выдохе). В норме при спокойном дыхании — до 500 мл;

¾ резервный объем вдоха: объем воздуха, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. В норме — 2000—3000 мл;

¾ резервный объем выдоха: объем воздуха, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. В норме — около 1000—1500 мл;

¾ остаточный объем легких: объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. В норме — около 1000—1500 мл.

· Легочные емкости:

¾ жизненная емкость легких: объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха; сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. В норме — 3000—4500 мл;

¾ общая емкость легких: объем воздуха, содержащийся в легких на высоте максимального вдоха; сумма жизненной емкости легких и остаточного объема легких. В норме — 4000—6000 мл;

¾ функциональная остаточная емкость: объем воздуха, содержащийся в легких после спокойного выдоха; сумма резервного объема выдоха и остаточного объема легких. В норме — 2000—3000 мл;

¾ емкость вдоха: объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха; сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха. В норме — 2500—3500 мл.

Приведенные количественные значения сильно колеблются, зависят от пола, возраста, роста и других факторов и являются ориентировочными.

Кратко охарактеризуем некоторые наиболее важные из легочных объемов и емкостей.

· Жизненная емкость легких. Этот показатель зависит от эластичности легких и грудной клетки, состояния дыхательных мышц и их иннервации, изменяется в зависимости от уровня тренированности и является одним из самых распространенных показателей функции внешнего дыхания.

· Остаточный объем легких. Этот объем нельзя измерить (а следовательно, нельзя измерить или рассчитать функциональную остаточную емкость и общую емкость легких) при спирометрии. Он определяется другими методами. Остаточный объем легких — важный клинический показатель; в частности, он снижается при многих состояниях, характеризующихся затрудненным выдохом.

· Функциональная остаточная емкость. Этот показатель равен объему воздуха в легких перед началом вдоха. Этот объем достаточно велик, что предупреждает резкие колебания состава альвеолярного воздуха в процессе дыхания: при каждом вдохе альвеолярный воздух обновляется лишь на небольшую часть. Кроме того, за счет большой функциональной остаточной емкости в альвеолах создается резерв воздуха на случай длительной задержки дыхания.

Мертвое пространство

В легких можно выделить два отдела:

¾ альвеолярное пространство — все отделы легких, в которых идет газообмен (альвеолы и альвеолярные ходы);

¾ мертвое пространство — все дыхательные пути, в которых не идет газообмен (верхние дыхательные пути, трахея, бронхи и бронхиолы вплоть до терминальных бронхиол).

Объем мертвого пространства составляет около 150 мл. Таким образом, при каждом вдохе 150 мл поступающего воздуха не участвуют в газообмене.

· Физиологическое значение мертвого пространства. Соотношение между объемом мертвого пространства и дыхательным объемом — это один из факторов, определяющих эффективность дыхания. Так, если объем мертвого пространства = 150 мл, а дыхательный объем = 450 мл, то до альвеол доходит (и участвует в газообмене) две трети дыхательного объема; если же дыхательный объем = 300 мл, то до альвеол дойдет всего половина.

· Диагностическое значение мертвого пространства. При определенных ситуациях некоторые альвеолы вентилируются, но газообмен в них не идет (например, если они не снабжаются кровью); объем мертвого пространства возрастает. В связи с этим выделяют анатомическое мертвое пространство (дыхательные пути) ифункциональное мертвое пространство (анатомическое мертвое пространство + альвеолы, в которых идет вентиляция, но не газообмен). В норме они практически равны; если функциональное мертвое пространство существенно больше, то это, как правило, признак патологии.

13 Динамические показатели внешнего дыхания: минутный объём, минутная альвеолярная вентиляция. Определение понятий. Методы оценки. Характери-стика показателей в покое и при физической нагрузке. Значение в определении эффективности внешнего дыхания.

Минутный объем дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания.

В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком — это так называемое «мертвое» пространство.

Часть дыхательного объема, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объемом. С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция — наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объемом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров.

МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД — 16—18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350—750 мл, у спортсменов ЧД — 8—12, а ДО — 900—1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др.

В покое МОД составляет 5—6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20—25 раз и достигать 120—150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определенного момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД.

Даже при самой тяжелой нагрузке МОД никогда не превышает 70—80% уровня максимальной вентиляции. Расчет должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода — KИ).

Его можно рассчитать по формуле:

Должный МОД = должное потребление кислорода / 40

а должную величину поглощения кислорода рассчитывают по формуле:

должный основной обмен (в ккал) / 7, 07

где должный основной определяют по таблицам Гаррис-Бенедикта; 7, 07 — число, полученное при умножении калорийной ценности 1 л кислорода (4, 91 ккал) на число минут в сутках (1440 мин) и деленное на 1000.

Альвеолярную вентиляцию за один дыхательный цикл можно рассчитать по формуле:

VA=f*(VT-Vd),

где f — частота дыхания; Vt — дыхательный объем.

Объем альвеолярной вентиляции за одну минуту определяется по формуле:

VA=VE-(f•Vd).

В конечном счете величина альвеолярной вентиляции тем ниже, чем выше частота дыхания и меньше дыхательный объем.

Величина физиологического мертвого пространства зависит от характера дыхания: оно увеличивается при углублении дыхания, так как изменяется объем бронхиального дерева, и при учащении дыхания, поскольку сокращается время, за которое должно произойти полное смешение воздуха, поступающего в респираторную зону легких.

Таким образом, МОД разделяется на две неравноценные части: объем альвеолярной вентиляции (АВ) и объем вентиляции мертвого пространства. Поэтому для нормального газообмена важен не столько МОД, сколько минутный объем альвеолярной вентиляции. В покое он равен 3, 0—4, 0 л/мин.

Отношение альвеолярной вентиляции легких к общей (АВ/МОД) характеризует эффективность вентиляции, и у здоровых в покое оно составляет 60—75%. При физической нагрузке отношение АВ/МОД несколько увеличивается.

14 .Спирометрия. Принцип и значение метода.

Спирометрия является методом определения легочных объемов. Аппарат представляет собой воздушнуютурбинку, вращаемую струей выдыхаемого воздуха. Вращение турбинки передается стрелке прибора. Шкала градуирована в литрах.

Методика. Для выполнения этой работы используется сухой спирометр. Мундштук предварительно обрабатывают дезинфицирующим раствором (например, спиртом). Перед каждым измерением перевести показания на нуль поворотом шкалы. Выдох производится в мундштук через рот. Нос при этом зажат. Исследование проводят в положении стоя.

Измерение дыхательного объема (ДО). После спокойного вдоха делают спокойный выдох. Измерения повторяют несколько раз (не менее трех), вычисляют среднее значение. Величина ДОу взрослого человека в покое составляет 300-800 мл.

Измерение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Делают максимально глубокий вдох и максимально глубокий выдох в спирометр без рывков, медленно напрягая все дыхательные мышцы, включая брюшной пресс. Повторяют 3-4 раза и берут наибольший показатель. У взрослого человека ЖЕЛ равна 3-5 литров. У мужчин на 10-15% больше, чем у женщин.

Измерение резервного объема выдоха (РО выдоха). После спокойного вдоха, делают спокойный выдох в окружающее пространство и максимально глубокий выдох в спирометр. Измерение повторяют три раза, вычисляют среднее. У взрослого человека среднего роста РО выдоха равен 1000-1500 мл.

Расчет величины резервного объема вдоха (РО вдоха). Пользуясь полученными данными, находят резервный объем вдоха как разность между ЖЕЛ и суммой ДО и РО выдоха. РО вдоха = ЖЕЛ – (ДО+РО выдоха).

Расчет должной жизненной емкости легких (дЖЕЛ). Для оценки результатов определения ЖЕЛ необходимо определить соотношение ЖЕЛ к должной ЖЕЛ. Должная жизненная емкость рассчитывается по формуле:

Для мужчин: дЖЕЛ = (27, 63 – (0, 112 х возраст)) х рост

Для женщин: дЖЕЛ = (21, 78 – (0, 101 х возраст

15. Спирография. Принцип метода. Количественная характеристика показателей спирограммы с обозначением на её схеме.

Спирография – метод графической регистрации легочных объемов, составляющих ЖЕЛ. Этот аппарат работает по «закрытому» типу. При переходе воздуха из легких в прибор и обратно объем воздуха в системе меняется, на это реагирует датчик. Для исключения носового дыхания на нос накладывают зажим. После привыкания (через 2-3 минуты) проводят запись спокойного дыхания, затем измеряют ЖЕЛ и РО выд.

Спирография помогает определить резерв дыхания (РД). Для этого пациент проводит гипервентиляцию (максимально частое и глубокое дыхание) в течение 15 секунд. Измеряют объем воздуха, прошедший через легкие при таком режиме дыхания и рассчитывают максимальную вентиляцию легких на 1 минуту (МВЛ). Затем сравнивают с МОД в покое. Рассчитывают коэффициент резерва дыхания по формуле

РД= (МВЛ-МОД): МВЛ х 100%. В норме резерв дыхания не менее 85%.

С помощью спирографии можно оценить проводимость дыхательных путей. Для этого испытуемому предлагают сделать глубокий вдох и затем форсированный выдох. Определяют объемную скорость выдоха за 1 секунду. Скорость форсированного выдоха сравнивают с ЖЕЛ. В норме эта скорость должна быть не менее 80% ЖЕЛ.

ДО= 500см3

МОД=8л

Резервный объем вдоха= 1500 см3

Выдоха= 1500 см3

Функциональная остаточная емкость = объем воздуха в легких после спокойного выдоха.

остаточный воздух= 1000см3