Вентиляция легких. Легочные объемы

1. Дыхательны объем (ДО) - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании (0.3-0.9 л, среднее 500 мл).

2. Резервный объем вдоха (РОвд.) - количество воздуха, которое можно еще вдохнуть после спокойного вдоха (1.5 - 2.0 л).

3. Резервный объем выдоха (РОвыд.) - количество воздуха, которое можно еще вдохнуть после спокойного выдоха (1.0 - 1.5 л).

4. Остаточный объем (ОО) - объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха (1.0 - 1.5 л). Повышается при эмфиземе, бронхитах, бронхоспазмах. Понижается при эксудатативном плеврите, пневомтораксе. Диагностика мертворожденности. Если новорожденный дышал, то кусочек легкого, помещенного в воду, плавает (в спавшемся легком образуется своеобразная " воздушная ловушка" - часть бронхиол спадается раньше альвеол и в альвеолах остается воздух). Если новорожденный был мертворожденныым и не сделал ни одного вдоха, то кусочек легкого тонет, т.к. в его альвеодах отсутствует остаточный воздух.Проба используется в криминалистике.

5. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) = ДО + РОвд.+ РОвыд.(0.5 + 1.5 + 1.5) = 3.5 л.

6. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) или альвеолярный воздух - количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха (2.5 л).

7. Общая емкость легких (ОЕЛ) - количество воздуха, содержащегося в легких на высоте максимального вдоха (4.5 - 6.0 л).

8. Емкость вдоха - дыхательный объем + резервный объем вдоха (2.0 л).

Таким образом, различают 4 первичных легочных объема 4 емкости легких:

ЖЕЛ определяет собой максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких в течение одного вдоха или выдоха. Она - показатель подвижности легких и грудной клетки.

ЖЕЛ зависит от ряда факторов:

· Возраста. После 40 лет ЖЕЛ понижается (снижение эластичности легких и подвижности грудной клетки).

· Пола. У женщин ЖЕЛ в среднем на 25 % ниже, чем у мужчин.

· Размеров тела. Размер грудной клетки пропорционален остальным размерам тела.

· Положения тела. В вертикальном положении она выше, чем в горизонтальном (большее кровонаполнение сосудов легких).

· Степени тренированности. У тренированных лиц повышается (особенно у плавцов, гребцов, где необходима выносливость).

ЖЕЛ - уменьшается при пневмотораксе, эксудативном плеврите, спазме бронхов, стенозе верхних дыхательных путей, нарушении движения диафрагмы и других дыхательных мышц.

Эмпирически ЖЕЛ (л) = рост x 2, 5.

Для измерения легочных объемов используется спирограф. Для измерения ЖЕЛ - спирометр. Для исследования объемной скорости используют пневмотахометр.

Мертвое пространство.

· анатомическое;

· функциональное (физиологическое).

Анатомическое мертвое пространство - объем воздухоносных путей, в которых не происходит газообмена (носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы, альвеолярные ходы).

Физиологическая роль:

· очищение воздуха (слизистая улавливает мелкие частицы пыли, бактерии). Участие мерцательного эпителия. Поэтому лица, дышащие преимущественно через рот, больше подвержены воспалительным заболеваниям дыхательных путей;

· Улажнение воздуха (секрет железистых клеток эпителия).

· Согревание воздуха (t⁰ выдыхаемого воздуха приблизительно равна 37^оС).

Объем анатомического мертвого пространства в среднем равен 150 мл (140 - 170 мл).

Следовательно, из 500 мл дыхательного объема в альвеолы поступит только 350 мл. Объем альвеолярного воздуха равен 2500 мл. Коэффициент легочной вентиляции при этом равняется 350: 2500 = 1/7, т.е. в результате 1 дыхательного цикла обновляется только 1/7 воздуха ФОЕ или полное обновление его происходит в результате не менее 7 дыхательных циклов.

Из общего объема анатомического мертвого пространства определенная часть приходится на долю объема бронхов. Их просвет зависит от ряда факторов:

а) на стенки внутрилегочных бронхов действует эластическая тяга альвеолярной ткани.

б) на стенки внелегочных бронхов - действует отрицательное давление в плевральной полости.

Эти силы повышают просвет бронхов.

Повышение тонуса мышц стенок бронхов приводит к сужению бронхов (при повышении тонуса нервной парасимпатической системы, гистамин, серотонин, простагландины).

Нервная симпатическая система расширяет бронхи.

Релаксационным действием на мышцы бронхов обладает т. н. недавно открытая " неадренергическая тормозная система". Особенностью данной системы является то, что в качестве посредников (медиаторов) в ней выступают нейропептиды.

Нарушение тонуса бронхиальных мышц вызывет бронхоспазм, приводящий к обструкции (уменьшению проходимости воздухоносных путей) и повышению сопротивления току воздуха (бронхиальная астма, астмоидный бронхит). У таких больных со временем ФОЕ может увеличиваться, наступает чрезмерное расширение легких, снижение эластичности, исчезновение альвеолярных перегородок, обеднение капиллярной сети и т.д., что ведет к растяжению легких - эмфиземе.

Функциональное мертвое пространство - это все те же участки дыхательной системы, в которых не происходит газообмена, т.е. к анатомическому мертвому пространству добавляются такие альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются кровью.

В норме таких альвеол немного и поэтому в норме объем анатомического и функционального мертвого пространства совпадает.

Однако при некоторых нарушениях функции легких, когда легкие неравномерно вентилируются и кровоснабжаются объем функционального мертвого пространства значительно возрастает.

Альвеолярная вентиляция: Частота дыхания у человека в среднем = 14 (12-18) в мин.

У детей чаще: у грудных - 30-40 в мин

у новорожденных - 40-55 в мин

1 год 35 в мин

3 года - 28 в мин

6 лет - 26 в мин

14 лет - 17 в мин

Минутный объем дыхания (МОД) = 500 мл х 14 = 7 литров.

При физической нагрузке МОД достигает 120 л/мин.

Сравним эффективность дыхания 2-х испытуемых, у которых

МОД (одинаков)= 6000 мл

1-й испытуемый 2-й испытуемый

Частота дыхания в 1 мин

15 20

Дыхательный объем

400 мл 300 мл

Мертвое пространство у обоих 150 мл

В альвеолы поступит воздуха

250 мл 150 мл

Минутная вентиляция альвеол

3750 мл 3000 мл

т.е. дыхание глубокое и редкое наиболее эффективно.

Величина вентиляции регулируется так, чтобы обеспечить постоянный газовый состав альвеолярного воздуха.

Если V дыхания нормальный (= 7 л/мин), но дыхание частое (35 в мин и поверхностное V = 0, 2 л),

то вентилироваться будет гл. образом мертвое пространство и вдыхаемый воздух почти не будет дости-

гать альвеол. Такое состояние опасно.

Для оценки резервов дыхательной системы определяют МВЛ (максимальная вентиляция легких) - объем

воздуха, проходящего через легкие за определенный промежуток времени при дыхании с максимально воз-

можной частотой и глубиной.

C момента остановки дыхания и кровообращения, человек находится в состоянии клинической смерти.

Уже через 4-6 минут недостаток О₂ и накопление СО₂ - к необратимым повреждениям нервных клеток и наступает биологическая смерть. Если в этот промежуток времени провести реанимационные мероприятия, то человека можно вывести из состояния клинической смерти. После внезапной остановки дыхания пульс сохраняется на сонной артерии 3-5 мин.

Пробу проводят на спирографе. Форсированную гипервентиляцию проводят с частотой дыхания 40-60 в минуту продолжительностью не более 10-12 с., т.к. в результате развития алкалоза могут быть осложнения. Расчет делают на 1 минуту.

МВЛ зависит от возраста, пола, размера тела. В норме она равняется 120-170 л/мин. МВЛ снижается при:

а) обструктивных нарушениях (сужение дыхательных путей при накоплении в дыхательных путях слизи, набухании слизистой оболочки или спазмах бронхиальных мышц).

б) при рестриктивных нарушениях вентиляции (патологические состояния, при которых снижаются дыхательные экскурсии легких, например, при поражениях легочной паренхимы - фиброз легких, при плевральных спайках).

Объем форсированного выдоха

Объем форсированного выдоха (ОФВ) или тест Тиффно - максимальный объем воздуха, удаленный из легких при форсированном выдохе за единицу времени (1 сек). Применяется при диагностике обструктивных нарушений. В норме ОФВ равен примерно 3 литра, что приблизительно равно 70-80 % ЖЕЛ.

Так как легочные объемы зависят от возраста, роста, веса, пола, то для суждения о соответствии полученных показателей нормальным величинам их сравнивают с так называемыми должными величинами. Должные величины были получены в результате обработки большого числа измерений, проведенных на здоровых людях и установления корреляционных связей этих величин с возрастом, ростом и другими показателями. Должные величины представлены в виде таблиц, номограмм, формул.

Старческая инволюция легких. С возрастом закономерно снижается эластичность легочной ткани, наступает старческая эмфизема, перерастяжение альвеолярных ходов альвеол, склероз соединительнотканных прослоек между дольками. Сглаживается ячеистый рисунок легких. После 50 лет ЖЕЛ снижается (ограничивается подвижность реберных стенок и диафрагмы, окостенение реберных хрящей).