روش های تحقیق و شاخص های تنفس خارجی. تنفس خارجی و حجم ریه حجم بازدم انسان

روش های اصلی برای مطالعه تنفس در انسان عبارتند از:

· اسپیرومتری روشی برای تعیین ظرفیت حیاتی ریه ها (VC) و حجم هوای تشکیل دهنده آن است.

· اسپیروگرافی روشی برای ثبت گرافیکی شاخص های عملکرد قسمت خارجی دستگاه تنفسی است.

· پنوموتاکومتری روشی برای اندازه گیری حداکثر سرعت دم و بازدم در هنگام تنفس اجباری است.

· پنوموگرافی روشی برای ثبت حرکات تنفسی قفسه سینه است.

· پیک فلورومتری یک راه ساده برای خود ارزیابی و نظارت مداوم بر باز بودن برونش است. دستگاه - پیک فلومتر به شما امکان می دهد حجم هوای عبوری در حین بازدم را در واحد زمان اندازه گیری کنید (پیک جریان بازدمی).

· تست های عملکردی (Stange و Genche).

اسپیرومتری

وضعیت عملکردی ریه ها به سن، جنسیت، رشد فیزیکی و تعدادی از عوامل دیگر بستگی دارد. رایج ترین مشخصه وضعیت ریه ها اندازه گیری حجم ریه است که نشان دهنده رشد اندام های تنفسی و ذخایر عملکردی سیستم تنفسی است. حجم هوای دم و بازدم را می توان با استفاده از اسپیرومتر اندازه گیری کرد.

اسپیرومتری مهمترین راه برای ارزیابی عملکرد تنفسی است. این روش ظرفیت حیاتی ریه ها، حجم های ریه و همچنین میزان جریان حجمی هوا را تعیین می کند. در طی اسپیرومتری، فرد دم و بازدم را با حداکثر قدرت ممکن انجام می دهد. مهمترین داده ها با تجزیه و تحلیل مانور بازدم - بازدم ارائه می شود. حجم و ظرفیت ریه را پارامترهای تنفسی ساکن (پایه) می نامند. 4 حجم ریوی اولیه و 4 ظرفیت وجود دارد.

ظرفیت حیاتی ریه ها

ظرفیت حیاتی ریه ها حداکثر مقدار هوایی است که می توان پس از حداکثر استنشاق بازدم کرد. در طول مطالعه، ظرفیت حیاتی واقعی تعیین می شود که با ظرفیت حیاتی مورد انتظار (VC) مقایسه شده و با استفاده از فرمول (1) محاسبه می شود. در بزرگسالان با قد متوسط، BEL 3-5 لیتر است. در مردان، مقدار آن تقریباً 15 درصد بیشتر از زنان است. دانش آموزان 11-12 ساله VAL حدود 2 لیتر دارند. کودکان زیر 4 سال - 1 لیتر؛ نوزادان - 150 میلی لیتر.

VIT=DO+ROVD+ROVD، (1)

جایی که ظرفیت حیاتی ظرفیت حیاتی ریه ها است. DO - حجم تنفسی؛ ROVD - حجم ذخیره دمی؛ ROvyd - حجم ذخیره بازدمی.

JEL (l) = 2.5 کروست (m). (2)

حجم جزر و مد

حجم جزر و مد (TV) یا عمق تنفس، حجم استنشاق و

هوای بازدم شده در حالت استراحت در بزرگسالان، DO = 400-500 میلی لیتر، در کودکان 11-12 ساله - حدود 200 میلی لیتر، در نوزادان - 20-30 میلی لیتر.

حجم ذخیره بازدمی

حجم ذخیره بازدم (ERV) حداکثر حجمی است که می توان با تلاش پس از یک بازدم آرام بازدم کرد. ROvyd = 800-1500 میلی لیتر.

حجم ذخیره دمی

حجم ذخیره دمی (IRV) حداکثر حجم هوایی است که پس از یک استنشاق آرام می توان به اضافه استنشاق کرد. حجم ذخیره دمی را می توان به دو روش محاسبه کرد یا با اسپیرومتر اندازه گیری کرد. برای محاسبه، باید مجموع حجم ذخیره تنفسی و بازدمی را از مقدار ظرفیت حیاتی کم کرد. برای تعیین حجم ذخیره دمی با استفاده از اسپیرومتر، باید اسپیرومتر را با 4 تا 6 لیتر هوا پر کنید و پس از یک استنشاق آرام از جو، حداکثر نفس را از اسپیرومتر بگیرید. تفاوت بین حجم اولیه هوا در اسپیرومتر و حجم باقی مانده در اسپیرومتر پس از دم عمیق، با حجم ذخیره دمی مطابقت دارد. ROVD = 1500-2000 میلی لیتر.

حجم باقیمانده

حجم باقیمانده (VR) حجم هوایی است که حتی پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند. فقط با روش های غیر مستقیم اندازه گیری می شود. اصل یکی از آنها این است که گاز خارجی مانند هلیوم به ریه ها تزریق می شود (روش رقیق سازی) و با تغییر غلظت آن حجم ریه ها محاسبه می شود. حجم باقیمانده 25-30 درصد ظرفیت حیاتی است. OO=500-1000 میلی لیتر را بگیرید.

ظرفیت کل ریه

ظرفیت کل ریه (TLC) مقدار هوای موجود در ریه ها پس از حداکثر دم است. تلفن = 4500-7000 میلی لیتر. محاسبه با فرمول (3)

OEL=VEL+OO. (3)

ظرفیت باقی مانده عملکردی ریه ها

ظرفیت باقی مانده عملکردی ریه (FRC) مقدار هوای باقیمانده در ریه ها پس از یک بازدم آرام است.

محاسبه با فرمول (4)

FOEL=ROVD. (4)

ظرفیت ورودی

ظرفیت ورودی (IUC) حداکثر حجم هوایی است که می توان پس از یک بازدم آرام استنشاق کرد. محاسبه با فرمول (5)

EVD=DO+ROVD. (5)

علاوه بر شاخص های استاتیکی که درجه توسعه فیزیکی دستگاه تنفسی را مشخص می کند، شاخص های پویا دیگری نیز وجود دارد که اطلاعاتی در مورد اثربخشی تهویه ریه و وضعیت عملکردی دستگاه تنفسی ارائه می دهد.

ظرفیت حیاتی اجباری

ظرفیت حیاتی اجباری (FVC) مقدار هوایی است که می توان در حین بازدم اجباری پس از حداکثر استنشاق بازدم کرد. به طور معمول، تفاوت بین VC و FVC 100-300 میلی لیتر است. افزایش این تفاوت به 1500 میلی لیتر یا بیشتر نشان دهنده مقاومت در برابر جریان هوا به دلیل تنگ شدن لومن برونش های کوچک است. FVC = 3000-7000 میلی لیتر.

فضای مرده آناتومیکی

فضای مرده تشریحی (ADS) - حجمی که در آن تبادل گاز رخ نمی دهد (نازوفارنکس، نای، برونش های بزرگ) - نمی توان به طور مستقیم تعیین کرد. DMP = 150 میلی لیتر.

میزان تنفس

نرخ تنفس (RR) تعداد چرخه های تنفسی در یک دقیقه است. BH = 16-18 bpm/min.

حجم تنفس دقیقه ای

حجم تنفس دقیقه ای (MVR) مقدار هوایی است که در یک دقیقه در ریه ها تهویه می شود.

MOD = TO + BH. MOD = 8-12 لیتر.

تهویه آلوئولار

تهویه آلوئولار (AV) حجم هوای بازدمی است که وارد آلوئول ها می شود. AB = 66 - 80٪ از حالت. AB = 0.8 لیتر در دقیقه.

ذخیره تنفسی

ذخیره تنفسی (RR) شاخصی است که امکان افزایش تهویه را مشخص می کند. به طور معمول، RD 85٪ حداکثر تهویه ریوی (MVL) است. MVL = 70-100 لیتر در دقیقه.

شاخص های تهویه ریوی تا حد زیادی به ساختار، تمرین بدنی، قد، وزن بدن، جنسیت و سن فرد بستگی دارد، بنابراین داده های به دست آمده باید با مقادیر به اصطلاح مناسب مقایسه شوند. مقادیر مناسب با استفاده از نوموگرام‌ها و فرمول‌های ویژه محاسبه می‌شوند که بر اساس تعیین متابولیسم پایه مناسب است. بسیاری از روش‌های تحقیق کاربردی در طول زمان به یک محدوده استاندارد معین کاهش یافته‌اند.

اندازه گیری حجم ریه

حجم جزر و مد

حجم جزر و مد (TV) حجم هوای استنشاق و بازدم در طول تنفس طبیعی است که به طور متوسط ​​برابر با 500 میلی لیتر (با نوسانات از 300 تا 900 میلی لیتر) است. از این مقدار، حدود 150 میلی لیتر حجم هوا در فضای مرده عملکردی (FSD) در حنجره، نای و برونش است که در تبادل گاز شرکت نمی کند. نقش عملکردی HFMP این است که با هوای استنشاقی مخلوط می شود و آن را مرطوب و گرم می کند.

حجم ذخیره بازدمی

حجم ذخیره بازدمی، حجم هوایی معادل 1500-2000 میلی لیتر است که فرد می تواند در صورتی که پس از یک بازدم طبیعی، حداکثر بازدم را انجام دهد، بازدم کند.

حجم ذخیره دمی

حجم ذخیره دمی، حجم هوایی است که فرد می تواند در صورتی که پس از یک استنشاق معمولی حداکثر نفس بکشد، استنشاق کند. معادل 1500 - 2000 میلی لیتر.

ظرفیت حیاتی ریه ها

ظرفیت حیاتی ریه ها (VC) برابر است با مجموع حجم های ذخیره دم و بازدم و حجم جزر و مدی (به طور متوسط ​​3700 میلی لیتر) و حجم هوایی است که فرد در عمیق ترین بازدم پس از حداکثر بازدم می تواند بازدم کند. استنشاق

حجم باقیمانده

حجم باقی مانده (VR) حجم هوایی است که پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند. معادل 1000 - 1500 میلی لیتر.

ظرفیت کل ریه

ظرفیت کل (حداکثر) ریه (TLC) مجموع حجم های تنفسی، ذخیره (دم و بازدم) و باقیمانده و 5000 - 6000 میلی لیتر است.

مطالعه حجم جزر و مد برای ارزیابی جبران نارسایی تنفسی با افزایش عمق تنفس (دم و بازدم) ضروری است.

اسپیروگرافی ریه ها

اسپیروگرافی ریه به شما امکان می دهد تا مطمئن ترین داده ها را بدست آورید. علاوه بر اندازه گیری حجم ریه، با استفاده از اسپیروگراف می توانید تعدادی شاخص اضافی (حجم تهویه جزر و مدی و دقیقه ای و غیره) بدست آورید. داده ها در قالب یک اسپیروگرام ثبت می شوند که از آن می توان هنجار و آسیب شناسی را قضاوت کرد.

مطالعه شدت تهویه ریوی

حجم تنفس دقیقه ای

حجم دقیقه تنفس با ضرب حجم جزر و مد در فرکانس تنفس تعیین می شود، به طور متوسط ​​5000 میلی لیتر است. با استفاده از اسپیروگرافی با دقت بیشتری تعیین می شود.

حداکثر تهویه

حداکثر تهویه ریه ها ("محدودیت تنفس") مقدار هوایی است که می تواند توسط ریه ها در حداکثر کشش سیستم تنفسی تهویه شود. توسط اسپیرومتری با حداکثر تنفس عمیق با فرکانس حدود 50 در دقیقه، معمولاً 80 - 200 میلی لیتر تعیین می شود.

ذخیره تنفسی

ذخیره تنفسی منعکس کننده عملکرد سیستم تنفسی انسان است. در یک فرد سالم برابر با 85 درصد حداکثر تهویه ریه است و با نارسایی تنفسی به 60 تا 55 درصد و کمتر کاهش می یابد.

همه این آزمایشات امکان مطالعه وضعیت تهویه ریوی، ذخایر آن را فراهم می کند، که نیاز به آن ممکن است هنگام انجام کارهای فیزیکی سنگین یا در صورت بیماری تنفسی ایجاد شود.

مطالعه مکانیک عمل تنفسی

این روش به شما امکان می دهد نسبت دم و بازدم، تلاش تنفسی را در مراحل مختلف تنفس تعیین کنید.

EFZHEL

ظرفیت حیاتی اجباری بازدم (EFVC) بر اساس Votchal - Tiffno بررسی می شود. اندازه گیری آن به همان روشی که هنگام تعیین ظرفیت حیاتی است، اما با سریع ترین بازدم اجباری اندازه گیری می شود. در افراد سالم، 8 تا 11 درصد کمتر از ظرفیت حیاتی است که عمدتاً به دلیل افزایش مقاومت در برابر جریان هوا در برونش های کوچک است. در تعدادی از بیماری ها همراه با افزایش مقاومت در برونش های کوچک، به عنوان مثال، سندرم های برونش انسدادی، آمفیزم ریوی، تغییرات EFVC.

IFZHEL

ظرفیت حیاتی دمشی اجباری (IFVC) با سریع ترین الهام اجباری ممکن تعیین می شود. با آمفیزم تغییر نمی کند، اما با انسداد راه هوایی کاهش می یابد.

پنوموتاکومتری

پنوموتاکومتری

پنوموتاکومتری تغییر در سرعت جریان هوا در "اوج" را در طی دم و بازدم اجباری ارزیابی می کند. این به شما امکان می دهد وضعیت انسداد برونش را ارزیابی کنید. ###پنوموتاکوگرافی

پنوموتاکوگرافی با استفاده از پنوموتاکوگرافی انجام می شود که حرکت جریان هوا را ثبت می کند.

تست هایی برای تشخیص نارسایی تنفسی آشکار یا پنهان

بر اساس تعیین میزان مصرف اکسیژن و کمبود اکسیژن با استفاده از اسپیروگرافی و ارگوسپیروگرافی. این روش می تواند میزان مصرف اکسیژن و کمبود اکسیژن را در زمانی که بیمار فعالیت بدنی خاصی انجام می دهد و در حالت استراحت انجام می دهد، مشخص کند.

UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

A.B. زاگاینووا، N.V. تورباسوا. فیزیولوژی تنفس و گردش خون. راهنمای آموزشی و روش شناختی درس "فیزیولوژی انسان و حیوانات": برای دانشجویان سال سوم ODO و سال پنجم ODO دانشکده زیست شناسی. تیومن: انتشارات دانشگاه ایالتی تیومن، 2007. - 76 ص.

کتابچه راهنمای آموزشی و روش شناختی شامل کارهای آزمایشگاهی است که مطابق با برنامه درسی "فیزیولوژی انسان و حیوانات" گردآوری شده است، که بسیاری از آنها اصول علمی اساسی فیزیولوژی کلاسیک را نشان می دهد. برخی از کارها ماهیت کاربردی دارند و روش های خود نظارتی بر سلامت و وضعیت بدنی، روش های ارزیابی عملکرد فیزیکی را نشان می دهند.

سردبیر: V.S. Soloviev , دکترای علوم پزشکی، استاد

© دانشگاه ایالتی تیومن، 2007

© انتشارات دانشگاه ایالتی تیومن، 2007

© A.B. زاگاینووا، N.V. تورباسوا، 2007

یادداشت توضیحی

موضوع تحقیق در بخش های "تنفس" و "گردش خون" موجودات زنده و ساختارهای عملکردی آنها هستند که این عملکردهای حیاتی را ارائه می دهند که انتخاب روش های تحقیقات فیزیولوژیکی را تعیین می کند.

هدف از دوره: ایجاد ایده هایی در مورد مکانیسم های عملکرد اندام های تنفسی و گردش خون، در مورد تنظیم فعالیت سیستم های قلبی عروقی و تنفسی، در مورد نقش آنها در اطمینان از تعامل بدن با محیط خارجی.

اهداف کارگاه آزمایشگاهی: آشنایی دانشجویان با روشهای مطالعه عملکردهای فیزیولوژیکی انسان و حیوان. نشان دادن اصول بنیادین علمی؛ روش های خود پایش وضعیت جسمانی، ارزیابی عملکرد فیزیکی در حین فعالیت بدنی با شدت های مختلف ارائه شده است.

برای برگزاری کلاس های آزمایشگاهی در درس "فیزیولوژی انسان و حیوان" 52 ساعت برای ODO و 20 ساعت برای ODO اختصاص داده شده است. فرم گزارش نهایی درس "فیزیولوژی انسان و حیوان" یک آزمون است.

شرایط لازم برای امتحان: لازم است اصول عملکردهای حیاتی بدن، از جمله مکانیسم های عملکرد سیستم های اندام، سلول ها و ساختارهای سلولی فردی، تنظیم عملکرد سیستم های فیزیولوژیکی، و همچنین الگوهای برهمکنش بدن را درک کنید. بدن با محیط خارجی

کتابچه راهنمای آموزشی و روش شناختی به عنوان بخشی از برنامه دوره عمومی "فیزیولوژی انسان و حیوانات" برای دانشجویان دانشکده زیست شناسی تهیه شده است.

فیزیولوژی تنفس

ماهیت فرآیند تنفس، رساندن اکسیژن به بافت های بدن است که وقوع واکنش های اکسیداتیو را تضمین می کند که منجر به آزاد شدن انرژی و آزاد شدن دی اکسید کربن از بدن می شود که در نتیجه ایجاد می شود. متابولیسم

فرآیندی که در ریه ها اتفاق می افتد و شامل تبادل گازها بین خون و محیط است (هوای وارد شده به آلوئول ها نامیده می شود. تنفس خارجی، ریوی،یا تهویه.

در نتیجه تبادل گاز در ریه ها، خون با اکسیژن اشباع شده و دی اکسید کربن را از دست می دهد. دوباره قادر به انتقال اکسیژن به بافت ها می شود.

تجدید ترکیب گاز محیط داخلی بدن به دلیل گردش خون اتفاق می افتد. عملکرد انتقال توسط خون به دلیل انحلال فیزیکی CO 2 و O 2 در آن و اتصال آنها به اجزای خون انجام می شود. بنابراین، هموگلوبین قادر است وارد یک واکنش برگشت پذیر با اکسیژن شود و اتصال CO 2 در نتیجه تشکیل ترکیبات بی کربنات برگشت پذیر در پلاسمای خون اتفاق می افتد.

مصرف اکسیژن توسط سلول ها و انجام واکنش های اکسیداتیو با تشکیل دی اکسید کربن، جوهره فرآیندها است. درونی؛ داخلی، یا تنفس بافتی.

بنابراین، تنها مطالعه مداوم هر سه بخش تنفس می تواند ایده یکی از پیچیده ترین فرآیندهای فیزیولوژیکی را ارائه دهد.

برای مطالعه تنفس خارجی (تهویه ریوی)، تبادل گاز در ریه‌ها و بافت‌ها و همچنین انتقال گازها در خون، روش‌های مختلفی برای ارزیابی عملکرد تنفسی در حالت استراحت، در حین فعالیت بدنی و تأثیرات مختلف بر بدن استفاده می‌شود.

کار آزمایشگاهی شماره 1

پنوموگرافی

پنوموگرافی ثبت حرکات تنفسی است. این به شما امکان می دهد فرکانس و عمق تنفس و همچنین نسبت مدت زمان دم و بازدم را تعیین کنید. در بزرگسالان تعداد حرکات تنفسی 12-18 در دقیقه است و در کودکان تنفس بیشتر است. در طول کار فیزیکی دو برابر یا بیشتر می شود. در حین کار عضلانی، هم فرکانس و هم عمق تنفس تغییر می کند. تغییرات در ریتم تنفس و عمق آن در هنگام بلع، صحبت کردن، پس از حبس نفس و غیره مشاهده می شود.

هیچ مکثی بین دو مرحله تنفس وجود ندارد: دم مستقیماً به بازدم و بازدم به دم تبدیل می شود.

به عنوان یک قاعده، دم کمی کوتاهتر از بازدم است. زمان دم مربوط به زمان بازدم است، مانند 11:12 یا حتی مانند 10:14.

علاوه بر حرکات ریتمیک تنفسی که تهویه ریه ها را فراهم می کند، حرکات تنفسی خاصی ممکن است در طول زمان مشاهده شود. برخی از آنها به صورت انعکاسی (حرکات تنفسی محافظ: سرفه، عطسه)، برخی دیگر به طور داوطلبانه در ارتباط با آواسازی (سخنرانی، آواز خواندن، تلاوت و غیره) ایجاد می شوند.

ثبت حرکات تنفسی قفسه سینه با استفاده از یک دستگاه خاص - یک پنوموگرافی انجام می شود. رکورد حاصل - پنوموگرام - به شما امکان می دهد قضاوت کنید: مدت مراحل تنفس - دم و بازدم، فرکانس تنفس، عمق نسبی، وابستگی فرکانس و عمق تنفس به وضعیت فیزیولوژیکی بدن - استراحت، کار، و غیره.

پنوموگرافی بر اساس اصل انتقال هوا حرکات تنفسی قفسه سینه به اهرم نوشتن است.

متداول ترین پنوموگراف در حال حاضر یک محفظه لاستیکی مستطیلی است که در یک پوشش پارچه ای قرار داده شده است که به طور هرمتیک توسط یک لوله لاستیکی به کپسول ماریس متصل می شود. با هر بار استنشاق، قفسه سینه منبسط می شود و هوا را در پنوموگرافی فشرده می کند. این فشار به داخل حفره کپسول Marais منتقل می شود، کلاهک لاستیکی الاستیک آن بالا می رود و اهرمی که روی آن قرار دارد یک پنوموگرام می نویسد.

بسته به سنسورهای مورد استفاده، پنوموگرافی را می توان به روش های مختلفی انجام داد. ساده ترین و در دسترس ترین برای ثبت حرکات تنفسی یک سنسور پنوماتیک با کپسول ماریس است. برای پنوموگرافی می توان از رئوستات، استرین گیج و حسگرهای خازنی استفاده کرد، اما در این مورد به دستگاه های تقویت کننده و ضبط الکترونیکی نیاز است.

برای کار شما نیاز دارید:کیموگراف، کاف فشارسنج، کپسول Marais، سه پایه، سه راهی، لوله های لاستیکی، تایمر، محلول آمونیاک. موضوع تحقیق یک شخص است.

انجام کار.همانطور که در شکل نشان داده شده است، نصب را برای ثبت حرکات تنفسی جمع کنید. 1، A. کاف از فشارسنج بر روی متحرک ترین قسمت قفسه سینه سوژه ثابت می شود (برای تنفس شکمی این یک سوم پایین تر است، برای تنفس قفسه سینه - یک سوم میانی قفسه سینه) و با استفاده از سه راهی و لاستیک متصل می شود. لوله به کپسول Marais. از طریق سه راهی، باز کردن گیره، مقدار کمی هوا به سیستم ضبط وارد می شود تا مطمئن شوید که فشار زیاد باعث پارگی غشای لاستیکی کپسول نمی شود. پس از اطمینان از تقویت صحیح پنوموگرافی و انتقال حرکات قفسه سینه به اهرم کپسول ماریس، تعداد حرکات تنفسی را در دقیقه بشمارید و سپس اسکریپ را به صورت مماس بر روی کیموگراف تنظیم کنید. کیموگراف و تایمر را روشن کنید و شروع به ضبط پنوموگرام کنید (سوژه نباید به پنوموگرام نگاه کند).

برنج. 1. پنوموگرافی.

الف - ضبط گرافیکی تنفس با استفاده از کپسول Marais. ب - پنوموگرام های ثبت شده تحت تأثیر عوامل مختلف ایجاد کننده تغییرات در تنفس: 1 - کاف پهن. 2 - لوله لاستیکی; 3 - سه راهی؛ 4 - کپسول Marais; 5 – کیموگراف 6 - زمان شمار 7 - سه پایه جهانی; الف - تنفس آرام؛ ب - هنگام استنشاق بخار آمونیاک؛ ج - در حین گفتگو؛ د - پس از هیپرونتیلاسیون؛ د - پس از حبس داوطلبانه نفس؛ ه - در حین فعالیت بدنی؛ b"-e" - علائم تأثیر اعمال شده.

انواع تنفس زیر بر روی کیموگراف ثبت می شود:

1) تنفس آرام؛

2) تنفس عمیق (آزمودنی به طور داوطلبانه چندین نفس عمیق و بازدم می کشد - ظرفیت حیاتی ریه ها).

3) تنفس پس از فعالیت بدنی. برای این کار از آزمودنی خواسته می شود بدون برداشتن پنوموگراف 10-12 اسکات انجام دهد. در عین حال، برای اینکه لاستیک کپسول Marey در اثر ضربه های شدید هوا پاره نشود، از گیره Pean برای فشرده کردن لوله لاستیکی اتصال پنوموگراف به کپسول استفاده می شود. بلافاصله پس از اتمام اسکات، گیره برداشته می شود و حرکات تنفسی ثبت می شود).

4) نفس کشیدن در هنگام تلاوت، صحبت کردن، خنده (به چگونگی تغییر مدت دم و بازدم توجه کنید).

5) تنفس هنگام سرفه برای انجام این کار، سوژه چندین حرکت سرفه دمی ارادی انجام می دهد.

6) تنگی نفس - تنگی نفس ناشی از حبس نفس. آزمایش به ترتیب زیر انجام می شود. پس از ثبت تنفس طبیعی (اپنه) در حالت نشسته، از او بخواهید که نفس خود را در حین بازدم حبس کند. معمولاً پس از 20-30 ثانیه، بازیابی غیرارادی تنفس رخ می دهد و تعداد و عمق حرکات تنفسی به طور قابل توجهی بیشتر می شود و تنگی نفس مشاهده می شود.

7) تغییر در تنفس با کاهش دی اکسید کربن در هوا و خون آلوئولی که با هیپرونتیلاسیون ریه ها حاصل می شود. آزمودنی حرکات تنفسی عمیق و مکرر انجام می دهد تا زمانی که کمی احساس سرگیجه کند، پس از آن یک حبس طبیعی نفس رخ می دهد (آپنه).

8) هنگام بلعیدن؛

9) هنگام استنشاق بخار آمونیاک (پنبه مرطوب شده با محلول آمونیاک به بینی آزمودنی آورده می شود).

برخی از پنوموگرام ها در شکل نشان داده شده است. 1، B.

پنوموگرام های حاصل را در نوت بوک خود بچسبانید. تعداد حرکات تنفسی را در 1 دقیقه در شرایط مختلف برای ثبت پنوموگرام محاسبه کنید. تعیین کنید که در چه مرحله ای از تنفس، بلع و گفتار رخ می دهد. ماهیت تغییرات تنفسی را تحت تأثیر عوامل مختلف مواجهه با یکدیگر مقایسه کنید.

کار آزمایشگاهی شماره 2

اسپیرومتری

اسپیرومتری روشی برای تعیین ظرفیت حیاتی ریه ها و حجم هوای تشکیل دهنده آن است. ظرفیت حیاتی (VC) بزرگترین مقدار هوایی است که فرد می تواند پس از حداکثر استنشاق بازدم کند. در شکل شکل 2 حجم ها و ظرفیت های ریه را نشان می دهد که وضعیت عملکردی ریه ها را مشخص می کند، همچنین یک پنوموگرام ارتباط بین حجم ها و ظرفیت های ریه و حرکات تنفسی را توضیح می دهد. وضعیت عملکردی ریه ها به سن، قد، جنسیت، رشد فیزیکی و تعدادی از عوامل دیگر بستگی دارد. برای ارزیابی عملکرد تنفسی در یک فرد معین، حجم ریه های اندازه گیری شده باید با مقادیر مناسب مقایسه شود. مقادیر مناسب با استفاده از فرمول ها محاسبه می شوند یا با استفاده از نوموگرام ها تعیین می شوند (شکل 3)؛ انحرافات 15 ± به عنوان ناچیز در نظر گرفته می شوند. برای اندازه گیری ظرفیت حیاتی و حجم اجزای آن، از اسپیرومتر خشک استفاده می شود (شکل 4).

برنج. 2. اسپیروگرام. حجم و ظرفیت ریه:

ROVD - حجم ذخیره دمی؛ DO - حجم جزر و مد. ROvyd - حجم ذخیره بازدمی؛ OO - حجم باقی مانده؛ Evd - ظرفیت دمی; FRC - ظرفیت باقیمانده عملکردی؛ ظرفیت حیاتی - ظرفیت حیاتی ریه ها؛ TLC - ظرفیت کل ریه.

حجم ریه:

حجم ذخیره دمی(ROVD) - حداکثر حجم هوایی که یک فرد می تواند پس از یک نفس آرام استنشاق کند.

حجم ذخیره بازدمی(ROvyd) - حداکثر حجم هوایی که یک فرد می تواند پس از یک بازدم آرام بازدم کند.

حجم باقیمانده(OO) حجم گاز در ریه ها پس از حداکثر بازدم است.

ظرفیت دمی(Evd) حداکثر حجم هوایی است که انسان پس از یک بازدم آرام می تواند استنشاق کند.

ظرفیت باقیمانده عملکردی(FRC) حجم گازی است که پس از یک استنشاق آرام در ریه ها باقی می ماند.

ظرفیت حیاتی ریه ها(VC) - حداکثر حجم هوایی که می توان پس از حداکثر استنشاق بازدم کرد.

ظرفیت کل ریه(Oel) - حجم گازها در ریه ها پس از حداکثر دم.

برای کار شما نیاز دارید:اسپیرومتر خشک، گیره بینی، دهانی، الکل، پشم پنبه. موضوع تحقیق یک شخص است.

مزیت اسپیرومتر خشک این است که قابل حمل و استفاده آسان است. اسپیرومتر خشک یک توربین هوایی است که توسط جریان هوای بازدمی می چرخد. چرخش توربین از طریق یک زنجیره سینماتیکی به فلش دستگاه منتقل می شود. برای متوقف کردن سوزن در پایان بازدم، اسپیرومتر مجهز به دستگاه ترمز است. حجم هوای اندازه گیری شده با استفاده از مقیاس دستگاه تعیین می شود. مقیاس را می توان چرخاند و به نشانگر اجازه می دهد قبل از هر اندازه گیری به صفر برگردد. هوا از طریق یک قطعه دهانی از ریه ها بازدم می شود.

انجام کار.دهانی اسپیرومتر با پشم پنبه مرطوب شده با الکل پاک می شود. پس از حداکثر دم، آزمودنی تا حد امکان عمیق نفس خود را به داخل اسپیرومتر بازدم می کند. ظرفیت حیاتی حیاتی با استفاده از مقیاس اسپیرومتر تعیین می شود. اگر ظرفیت حیاتی چندین بار اندازه گیری شود و مقدار متوسط ​​محاسبه شود، دقت نتایج افزایش می یابد. برای اندازه گیری های مکرر، لازم است هر بار موقعیت اولیه مقیاس اسپیرومتر تنظیم شود. برای این کار، مقیاس اندازه گیری یک اسپیرومتر خشک چرخانده شده و تقسیم صفر ترازو با فلش تراز می شود.

ظرفیت حیاتی فرد با ایستادن، نشستن و دراز کشیدن و همچنین پس از فعالیت بدنی (20 اسکات در 30 ثانیه) تعیین می شود. به تفاوت نتایج اندازه گیری توجه کنید.

سپس سوژه چندین بازدم آرام را در اسپیرومتر انجام می دهد. در همان زمان، تعداد حرکات تنفسی شمارش می شود. با تقسیم قرائت های اسپیرومتر بر تعداد بازدم های انجام شده در اسپیرومتر، تعیین کنید حجم جزر و مدیهوا

برنج. 3. نوموگرام برای تعیین مقدار مناسب ظرفیت حیاتی.

برنج. 4. اسپیرومتر هوای خشک.

برای تعیین حجم ذخیره بازدمیپس از بازدم آرام بعدی، آزمودنی حداکثر بازدم را به داخل اسپیرومتر بازدم می کند. حجم ذخیره بازدمی با استفاده از مقیاس اسپیرومتر تعیین می شود. اندازه گیری ها را چندین بار تکرار کنید و مقدار متوسط ​​را محاسبه کنید.

حجم ذخیره دمیمی توان به دو روش محاسبه و اندازه گیری با اسپیرومتر تعیین کرد. برای محاسبه آن، باید مجموع حجم هوای تنفسی و ذخیره (بازدم) را از مقدار ظرفیت حیاتی کم کرد. هنگام اندازه گیری حجم ذخیره دمی با اسپیرومتر، حجم معینی از هوا به داخل آن کشیده می شود و سوژه پس از یک استنشاق آرام، حداکثر نفس را از اسپیرومتر می گیرد. تفاوت بین حجم اولیه هوا در اسپیرومتر و حجم باقی مانده در آنجا پس از دم عمیق، با حجم ذخیره دمی مطابقت دارد.

برای تعیین حجم باقی ماندههوا هیچ روش مستقیمی وجود ندارد، بنابراین از روش های غیر مستقیم استفاده می شود. آنها می توانند بر اساس اصول مختلفی باشند. برای این اهداف، به عنوان مثال، پلتیسموگرافی، اکسی ژمومتری و اندازه گیری غلظت گازهای شاخص (هلیوم، نیتروژن) استفاده می شود. اعتقاد بر این است که به طور معمول حجم باقیمانده 25-30٪ از ظرفیت حیاتی است.

اسپیرومتر امکان ایجاد تعدادی دیگر از ویژگی های فعالیت تنفسی را فراهم می کند. یکی از آنها است میزان تهویه ریویبرای تعیین آن، تعداد چرخه های تنفسی در دقیقه در حجم جزر و مد ضرب می شود. بنابراین در یک دقیقه حدود 6000 میلی لیتر هوا بین بدن و محیط رد و بدل می شود.

تهویه آلوئولار= تعداد تنفس x (حجم جزر و مد - حجم فضای "مرده").

با تعیین پارامترهای تنفسی، می توانید با تعیین میزان مصرف اکسیژن، شدت متابولیسم را در بدن ارزیابی کنید.

در طول کار، مهم است که بفهمیم آیا مقادیر به دست آمده برای یک فرد خاص در محدوده طبیعی است یا خیر. برای این منظور، نوموگرام ها و فرمول های ویژه ای ایجاد شده است که همبستگی ویژگی های فردی عملکرد تنفس خارجی و عواملی مانند جنسیت، قد، سن و غیره را در نظر می گیرد.

مقدار مناسب ظرفیت حیاتی ریه ها با استفاده از فرمول ها محاسبه می شود (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

مردانه -

VC = ((قد (سانتی متر) x 0.052) - (سن (سال) x 0.022)) - 3.60;

برای خانم ها -

VC = ((قد (سانتی متر) x 0.041) - (سن (سال) x 0.018)) - 2.68.

برای پسران 8 تا 12 ساله -

VC = ((قد (سانتی متر) x 0.052) - (سن (سال) x 0.022)) - 4.6;

برای پسران 13 تا 16 ساله

VC = ((قد (سانتی متر) x 0.052) - (سن (سال) x 0.022)) - 4.2;

برای دختران 8 تا 16 سال -

VC = ((قد (سانتی متر) x 0.041) - (سن (سال) x 0.018)) - 3.7.

در سن 16-17 سالگی، ظرفیت حیاتی ریه ها به مقادیر مشخصه یک بزرگسال می رسد.

نتایج کار و طراحی آنها. 1. نتایج اندازه گیری را در جدول 1 وارد کنید و میانگین ارزش حیاتی را محاسبه کنید.

میز 1

شماره اندازه گیری	ظرفیت حیاتی (استراحت)
	ایستاده	نشستن
1 2 3 متوسط

2. نتایج اندازه گیری ظرفیت حیاتی (استراحت) در حالت ایستاده و نشسته را با هم مقایسه کنید. 3. نتایج اندازه گیری ظرفیت حیاتی در حالت ایستاده (در حالت استراحت) را با نتایج به دست آمده پس از فعالیت بدنی مقایسه کنید. 4. با دانستن شاخص ظرفیت حیاتی به دست آمده با اندازه گیری ایستادن (استراحت) و ظرفیت حیاتی مناسب (محاسبه شده با فرمول)، درصد مقدار مناسب را محاسبه کنید:

GELfact. x 100 (%).

5. مقدار VC اندازه گیری شده توسط اسپیرومتر را با VC مناسبی که با استفاده از نوموگرام پیدا شده است مقایسه کنید. حجم باقیمانده و همچنین ظرفیت های ریه را محاسبه کنید: ظرفیت کل ریه، ظرفیت دمی و ظرفیت باقیمانده عملکردی. 6. نتیجه گیری کنید.

کار آزمایشگاهی شماره 3

تعیین حجم دقیقه تنفس (MOV) و حجم ریوی

(حجم ذخیره الهام بخش

و حجم ذخیره منقضی)

تهویه با حجم هوای استنشاق یا بازدم در واحد زمان تعیین می شود. حجم دقیقه تنفس (MRV) معمولا اندازه گیری می شود. مقدار آن در هنگام تنفس آرام 6-9 لیتر است. تهویه ریه ها به عمق و تعداد دفعات تنفس بستگی دارد که در حالت استراحت 16 در هر 1 دقیقه (از 12 تا 18) است. حجم دقیقه تنفس برابر است با:

MOD = TO x BH،

جایی که DO - حجم جزر و مد؛ RR - تعداد تنفس.

برای کار شما نیاز دارید:اسپیرومتر خشک، گیره بینی، الکل، پشم پنبه. موضوع تحقیق یک شخص است.

انجام کار.برای تعیین حجم هوای تنفسی، آزمودنی باید پس از استنشاق آرام، با آرامش به داخل اسپیرومتر بازدم کرده و حجم جزر و مدی (TI) را تعیین کند. برای تعیین حجم ذخیره بازدمی (ERV)، پس از یک بازدم آرام و طبیعی به فضای اطراف، بازدم را عمیقاً در اسپیرومتر انجام دهید. برای تعیین حجم ذخیره دمی (IRV)، سیلندر داخلی اسپیرومتر را در سطحی (3000-5000) قرار دهید و سپس با گرفتن یک نفس آرام از جو، بینی خود را نگه دارید، حداکثر نفس را از اسپیرومتر بگیرید. تمام اندازه گیری ها را سه بار تکرار کنید. حجم ذخیره دمی را می توان با تفاوت تعیین کرد:

ROVD = VITAL - (DO - ROvyd)

با استفاده از روش محاسبه، مجموع DO، ROvd و ROvd را تعیین کنید که ظرفیت حیاتی ریه ها (VC) را تشکیل می دهد.

نتایج کار و طراحی آنها. 1. داده های به دست آمده را در قالب جدول 2 ارائه دهید.

2. حجم دقیقه تنفس را محاسبه کنید.

جدول 2

کار آزمایشگاهی شماره 4

در حین استنشاق، ریه ها با مقدار معینی هوا پر می شوند. این مقدار ثابت نیست و ممکن است در شرایط مختلف تغییر کند. حجم به عوامل خارجی و داخلی بستگی دارد.

چه چیزی بر ظرفیت ریه تأثیر می گذارد؟

سطح پر شدن ریه ها با هوا تحت تأثیر شرایط خاصی است. متوسط ​​حجم اندام مردان نسبت به زنان بیشتر است. در افراد قدبلند با بدن بزرگ، ریه ها می توانند هوای بیشتری را در هنگام استنشاق نسبت به افراد کوتاه قد و لاغر نگه دارند. با افزایش سن، مقدار هوای استنشاقی کاهش می یابد که یک هنجار فیزیولوژیکی است.

سیگار کشیدن سیستماتیک ظرفیت ریه را کاهش می دهد. ظرفیت پر کردن کم برای هیپراستنیک ها (افراد کوتاه قد با بدن گرد و اندام های کوتاه و استخوان پهن) معمول است. آستنیک ها (شانه های باریک، لاغر) می توانند اکسیژن بیشتری را استنشاق کنند.

همه افرادی که نسبت به سطح دریا (مناطق کوهستانی) بالا زندگی می کنند ظرفیت ریه آنها کاهش یافته است. این به خاطر این واقعیت است که آنها هوای رقیق و کم چگالی تنفس می کنند.

تغییرات موقتی در سیستم تنفسی در زنان باردار رخ می دهد. حجم هر ریه 5-10 درصد کاهش می یابد. رحم که به سرعت در حال رشد است افزایش می یابد و به دیافراگم فشار وارد می کند. این بر وضعیت عمومی زن تأثیر نمی گذارد، زیرا مکانیسم های جبرانی فعال می شوند. به دلیل تسریع تهویه، از ایجاد هیپوکسی جلوگیری می کنند.

متوسط ​​حجم ریه

حجم ریه بر حسب لیتر اندازه گیری می شود. مقادیر متوسط ​​در هنگام تنفس طبیعی در حالت استراحت، بدون دم عمیق و بازدم کامل محاسبه می شود.

رقم متوسط ​​3-4 لیتر است. در مردانی که از نظر جسمی توسعه یافته اند، حجم در طول تنفس متوسط ​​می تواند تا 6 لیتر برسد. تعداد طبیعی اعمال تنفسی 16-20 است. با فعالیت بدنی فعال و فشار عصبی، این اعداد افزایش می یابد.

ظرفیت حیاتی یا ظرفیت حیاتی ریه ها

ظرفیت حیاتی بزرگترین ظرفیت ریه در طول حداکثر دم و بازدم است. در مردان جوان و سالم، این رقم 3500-4800 سانتی متر مکعب، در زنان - 3000-3500 سانتی متر مکعب است. برای ورزشکاران این ارقام 30 درصد افزایش می یابد و به 4000-5000 سانتی متر مکعب می رسد. شناگران بزرگترین ریه ها را دارند - تا 6200 سانتی متر 3.

با در نظر گرفتن مراحل تهویه ریه، انواع حجم زیر تقسیم می شود:

• تنفسی - هوایی که در حالت استراحت آزادانه از طریق سیستم برونش ریوی گردش می کند.
• ذخیره در هنگام استنشاق - هوای پر شده با اندام در هنگام حداکثر استنشاق پس از یک بازدم آرام.
• ذخیره بازدم - مقدار هوای خارج شده از ریه ها در حین بازدم شدید پس از یک دم آرام.
• باقی مانده - هوای باقی مانده در قفسه سینه پس از حداکثر بازدم.

تهویه راه هوایی به تبادل گاز به مدت 1 دقیقه اشاره دارد.

فرمول تعیین آن عبارت است از:

حجم جزر و مد × تعداد تنفس / دقیقه = حجم تنفس دقیقه.

به طور معمول، تهویه یک بزرگسال 6-8 لیتر در دقیقه است.

جدول شاخص های میانگین حجم ریه:

هوایی که در چنین قسمت هایی از دستگاه تنفسی قرار دارد در تبادل گاز شرکت نمی کند - مجاری بینی، نازوفارنکس، حنجره، نای، برونش های مرکزی. آنها دائماً حاوی مخلوط گازی به نام "فضای مرده" هستند که 150-200 سانتی متر مکعب است.

روش اندازه گیری ظرفیت حیاتی

عملکرد تنفسی خارجی با استفاده از یک آزمایش ویژه - اسپیرومتری (اسپیرووگرافی) بررسی می شود. این روش نه تنها ظرفیت، بلکه سرعت گردش جریان هوا را نیز ثبت می کند.
برای تشخیص از اسپیرومترهای دیجیتال استفاده می شود که جایگزین اسپیرومترهای مکانیکی شدند. دستگاه از دو دستگاه تشکیل شده است. یک سنسور برای ثبت جریان هوا و یک دستگاه الکترونیکی که نشانگرهای اندازه گیری را به فرمول دیجیتال تبدیل می کند.

اسپیرومتری برای بیماران مبتلا به اختلال عملکرد تنفسی و بیماری های مزمن برونش ریوی تجویز می شود. تنفس آرام و اجباری ارزیابی می‌شود و آزمایش‌های عملکردی با گشادکننده‌های برونش انجام می‌شود.

داده های دیجیتال مایع حیاتی در طول اسپیروگرافی بر اساس سن، جنسیت، داده های آنتروپومتریک و عدم وجود یا وجود بیماری های مزمن مشخص می شود.

فرمول های محاسبه ظرفیت حیاتی فردی، که در آن P قد و B وزن است:

• برای مردان – 5.2×P – 0.029×B – 3.2;
• برای زنان – 4.9×P – 0.019×B – 3.76;
• برای پسران از 4 تا 17 سال با قد تا 165 سانتی متر - 4.53 × P - 3.9. با ارتفاع بیش از 165 سانتی متر – 10×P – 12.85;
• برای دختران 4 تا 17 ساله، ازدحام از 100 تا 175 سانتی متر رشد می کند - 3.75× P - 3.15.

اندازه گیری ظرفیت حیاتی برای کودکان زیر 4 سال، بیماران مبتلا به اختلالات روانی یا آسیب های فک و صورت انجام نمی شود. منع مصرف مطلق، عفونت حاد مسری است.

اگر انجام آزمایش از نظر فیزیکی غیرممکن باشد، تشخیص تجویز نمی شود:

• بیماری عصبی عضلانی با خستگی سریع ماهیچه های مخطط صورت (میاستنی گراویس)؛
• دوره بعد از عمل در جراحی فک و صورت؛
• فلج، فلج عضلات تنفسی؛
• نارسایی شدید ریوی و قلبی.

دلایل افزایش یا کاهش شاخص های ظرفیت حیاتی

افزایش ظرفیت ریه یک آسیب شناسی نیست. ارزش های فردی به رشد فیزیکی فرد بستگی دارد. در ورزشکاران، VC می تواند تا 30٪ از مقادیر استاندارد فراتر رود.

اگر ظرفیت ریه فرد کمتر از 80 درصد باشد، عملکرد تنفسی مختل تلقی می شود. این اولین علامت نارسایی سیستم برونش ریوی است.

علائم خارجی آسیب شناسی:

مشکلات تنفسی در حین حرکات فعال؛

تغییر در دامنه قفسه سینه

در ابتدا، تعیین نقض دشوار است، زیرا مکانیسم های جبرانی هوا را در ساختار حجم کل ریه ها توزیع می کند. بنابراین، اسپیرومتری همیشه ارزش تشخیصی ندارد، مثلاً در موارد آمفیزم ریوی و آسم برونش. در طول دوره بیماری، تورم ریه ها تشکیل می شود. بنابراین، برای اهداف تشخیصی، پرکاشن انجام می شود (موقعیت پایین دیافراگم، صدای "باکسی" خاص)، اشعه ایکس قفسه سینه (میدان های ریه شفاف تر، گسترش مرزها).

عوامل کاهش دهنده ظرفیت حیاتی:

• کاهش حجم حفره پلور به دلیل ایجاد کور pulmonale.
• سفتی پارانشیم اندام (سخت شدن، تحرک محدود)؛
• ایستادن زیاد دیافراگم همراه با آسیت (انباشت مایع در حفره شکم)، چاقی؛
• هیدروتوراکس پلور (افیوژن در حفره پلور)، پنوموتوراکس (هوا در لایه های پلور).
• بیماری های پلور - چسبندگی بافتی، مزوتلیوما (تومور پوشش داخلی)؛
• کیفوسکولیوز - انحنای ستون فقرات؛
• آسیب شناسی شدید سیستم تنفسی - سارکوئیدوز، فیبروز، پنوموسکلروز، آلوئولیت؛
• پس از برداشتن (برداشتن بخشی از یک عضو).

نظارت سیستماتیک VC به ردیابی پویایی تغییرات پاتولوژیک و انجام اقدامات به موقع برای جلوگیری از توسعه بیماری های سیستم تنفسی کمک می کند.

مراحل تنفس

فرآیند تنفس خارجیبه دلیل تغییر در حجم هوا در ریه ها در مراحل دم و بازدم چرخه تنفسی ایجاد می شود. در طول تنفس آرام، نسبت مدت دم به بازدم در چرخه تنفسی به طور متوسط ​​1:1.3 است. تنفس خارجی فرد با فراوانی و عمق حرکات تنفسی مشخص می شود. میزان تنفسیک فرد با تعداد سیکل های تنفسی در 1 دقیقه اندازه گیری می شود و مقدار آن در حالت استراحت در بزرگسالان از 12 تا 20 در هر دقیقه متغیر است. این شاخص تنفس خارجی با کار فیزیکی، افزایش دمای محیط افزایش می یابد و همچنین با افزایش سن تغییر می کند. به عنوان مثال، در نوزادان میزان تنفس 60-70 در هر دقیقه است، و در افراد 25-30 ساله - به طور متوسط ​​16 در هر دقیقه. عمق تنفسبا حجم هوای دم و بازدم در طول یک چرخه تنفسی تعیین می شود. محصول فرکانس حرکات تنفسی و عمق آنها ارزش اساسی تنفس خارجی را مشخص می کند - تهویه. اندازه گیری کمی تهویه ریوی، حجم دقیقه تنفس است - این حجم هوایی است که فرد در 1 دقیقه استنشاق و بازدم می کند. حجم دقیقه تنفس فرد در حالت استراحت بین 6-8 لیتر متغیر است. در حین کار فیزیکی، حجم تنفس دقیقه ای فرد می تواند 7 تا 10 برابر افزایش یابد.

برنج. 10.5. حجم ها و ظرفیت های هوا در ریه های انسان و منحنی (اسپیروگرام) تغییرات حجم هوا در ریه ها در هنگام تنفس آرام، دم عمیق و بازدم. FRC - ظرفیت باقیمانده عملکردی.

حجم هوای ریوی. که در فیزیولوژی تنفسییک نامگذاری واحد از حجم های ریوی در انسان اتخاذ شده است که ریه ها را در طی تنفس آرام و عمیق در طی مراحل دم و بازدم چرخه تنفسی پر می کند (شکل 10.5). حجم ریه ای که توسط فرد در حین تنفس آرام استنشاق یا بازدم می شود نامیده می شود حجم جزر و مدی. مقدار آن در هنگام تنفس آرام به طور متوسط ​​500 میلی لیتر است. حداکثر مقدار هوایی که فرد می تواند بالاتر از حجم جزر و مدی استنشاق کند نامیده می شود حجم ذخیره دمی(متوسط ​​3000 میلی لیتر). حداکثر مقدار هوایی که فرد می تواند پس از یک بازدم آرام بازدم کند، حجم ذخیره بازدمی (به طور متوسط ​​1100 میلی لیتر) نامیده می شود. در نهایت مقدار هوایی که پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند حجم باقیمانده نامیده می شود که مقدار آن تقریباً 1200 میلی لیتر است.

مجموع دو یا چند حجم ریوی نامیده می شود ظرفیت ریوی. حجم هوادر ریه های انسان با ظرفیت ریه دمی، ظرفیت حیاتی ریه و ظرفیت باقی مانده عملکردی ریه مشخص می شود. ظرفیت دمی (3500 میلی لیتر) مجموع حجم جزر و مد و حجم ذخیره دمی است. ظرفیت حیاتی ریه ها(4600 میلی لیتر) شامل حجم جزر و مد و حجم ذخیره دمی و بازدمی است. ظرفیت باقیمانده ریه(1600 میلی لیتر) مجموع حجم ذخیره بازدمی و حجم باقیمانده ریه است. مجموع ظرفیت حیاتی ریه هاو حجم باقی ماندهظرفیت کل ریه نامیده می شود که مقدار متوسط ​​آن در انسان 5700 میلی لیتر است.

هنگام استنشاق، ریه های انسانبه دلیل انقباض دیافراگم و عضلات بین دنده ای خارجی، آنها شروع به افزایش حجم خود از سطح می کنند و ارزش آن در هنگام تنفس آرام است. حجم جزر و مدی، و با تنفس عمیق - به مقادیر مختلف می رسد حجم رزرواستنشاق هنگام بازدم، حجم ریه ها به سطح اولیه عملکرد عملکردی باز می گردد. ظرفیت باقیماندهمنفعلانه، به دلیل کشش الاستیک ریه ها. اگر هوا شروع به ورود به حجم هوای بازدمی کند ظرفیت باقیمانده عملکردی، که در هنگام تنفس عمیق و همچنین هنگام سرفه یا عطسه رخ می دهد ، سپس بازدم با انقباض عضلات دیواره شکم انجام می شود. در این حالت، مقدار فشار داخل پلور، به عنوان یک قاعده، بالاتر از فشار اتمسفر می شود، که بالاترین سرعت جریان هوا را در دستگاه تنفسی تعیین می کند.

2. تکنیک اسپیروگرافی .

مطالعه در صبح با معده خالی انجام می شود. قبل از مطالعه، به بیمار توصیه می شود تا 30 دقیقه آرام بماند و همچنین حداکثر 12 ساعت قبل از شروع مطالعه، مصرف برونکودیلاتورها را قطع کند.

منحنی اسپیروگرافی و شاخص های تهویه ریوی در شکل نشان داده شده است. 2.

شاخص های استاتیک(در طول تنفس آرام تعیین می شود).

متغیرهای اصلی مورد استفاده برای نمایش شاخص های مشاهده شده تنفس خارجی و ساخت شاخص های ساختاری عبارتند از: حجم جریان گاز تنفسی، V (ل) و زمان تی ©. روابط بین این متغیرها را می توان در قالب نمودار یا نمودار ارائه کرد. همه آنها اسپیروگرام هستند.

نمودار حجم جریان مخلوطی از گازهای تنفسی بر حسب زمان اسپیروگرام نامیده می شود: جلدجریان - زمان.

نمودار رابطه بین سرعت جریان حجمی مخلوطی از گازهای تنفسی و حجم جریان را اسپیروگرام می گویند: سرعت حجمیجریان - جلدجریان.

اندازه گرفتن حجم جزر و مدی(DO) - میانگین حجم هوایی که بیمار در هنگام تنفس طبیعی در حالت استراحت استنشاق و بازدم می کند. به طور معمول 500-800 میلی لیتر است. بخشی از رسوبات که در تبادل گاز شرکت می کند نامیده می شود حجم آلوئولی(AO) و به طور متوسط ​​برابر با 2/3 مقدار DO است. باقیمانده (1/3 مقدار DO) است حجم فضای مرده کاربردی(FMP).

پس از یک بازدم آرام، بیمار تا حد امکان عمیق بازدم می کند - اندازه گیری شده است حجم ذخیره بازدمی(ROvyd) که معمولاً 1000-1500 میلی لیتر است.

پس از یک استنشاق آرام، عمیق ترین نفس ممکن گرفته می شود - اندازه گیری می شود حجم ذخیره دمی(روود). هنگام تجزیه و تحلیل شاخص های استاتیک، محاسبه می شود ظرفیت دمی(Evd) - مجموع DO و Rovd ​​که مشخص کننده توانایی بافت ریه برای کشش است و همچنین ظرفیت حیاتی(VC) - حداکثر حجمی که می توان پس از عمیق ترین بازدم استنشاق کرد (مجموع DO، RO VD و Rovyd معمولاً بین 3000 تا 5000 میلی لیتر است).

پس از تنفس آرام عادی، یک مانور تنفسی انجام می‌شود: عمیق‌ترین نفس ممکن گرفته می‌شود و سپس عمیق‌ترین، تیزترین و طولانی‌ترین بازدم (حداقل 6 ثانیه) انجام می‌شود. اینگونه تعیین می شود ظرفیت حیاتی اجباری(FVC) - حجم هوایی که می تواند در حین بازدم اجباری پس از حداکثر دم (به طور معمول 70-80٪ VC) بازدم شود.

به عنوان آخرین مرحله مطالعه، ضبط انجام می شود حداکثر تهویه(MVL) - حداکثر حجم هوایی که می تواند توسط ریه ها در 1 دقیقه تهویه شود. MVL ظرفیت عملکردی دستگاه تنفس خارجی را مشخص می کند و به طور معمول 50-180 لیتر است. کاهش MVL با کاهش حجم ریوی به دلیل اختلالات محدود کننده (محدود کننده) و انسدادی تهویه ریوی مشاهده می شود.

هنگام تجزیه و تحلیل منحنی اسپیروگرافی به دست آمده در مانور با بازدم اجباریاندازه گیری شاخص های سرعت معین (شکل 3):

1) حجم بازدم اجباریدر ثانیه اول (FEV 1) - حجم هوایی که در ثانیه اول با سریعترین بازدم ممکن بازدم می شود. در میلی لیتر اندازه گیری می شود و به عنوان درصد FVC محاسبه می شود. افراد سالم حداقل 70 درصد FVC را در ثانیه اول بازدم می کنند.

2) نمونه یا شاخص تیفنو- نسبت FEV 1 (ml) / VC (ml)، ضرب در 100٪. به طور معمول حداقل 70-75٪ است.

3) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 75٪ FVC (MOV 75) باقی مانده در ریه ها.

4) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 50٪ FVC (MOV 50) باقی مانده در ریه ها.

5) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 25٪ FVC (MOV 25) باقی مانده در ریه ها.

6) متوسط ​​جریان حجمی بازدمی اجباری، محاسبه شده در فاصله اندازه گیری از 25 تا 75٪ FVC (SES 25-75).

نمادهای روی نمودار.
شاخص های حداکثر انقضای اجباری:
25 ÷ 75٪ FEV- سرعت جریان حجمی در فاصله بازدمی اجباری متوسط ​​(بین 25 تا 75 درصد
ظرفیت حیاتی ریه ها)
FEV1- حجم جریان در ثانیه اول بازدم اجباری.

برنج. 3. منحنی اسپیروگرافی به دست آمده در مانور بازدم اجباری. محاسبه شاخص های FEV 1 و SOS 25-75

محاسبه شاخص های سرعت در شناسایی علائم انسداد برونش اهمیت زیادی دارد. کاهش شاخص Tiffno و FEV 1 نشانه مشخصه بیماری هایی است که با کاهش باز بودن برونش همراه است - آسم برونش، بیماری مزمن انسدادی ریه، برونشکتازی و غیره. شاخص های MOS بیشترین ارزش را در تشخیص تظاهرات اولیه دارند. انسداد برونش SOS 25-75 وضعیت باز بودن برونش ها و برونشیول های کوچک را نشان می دهد. شاخص دوم برای شناسایی اختلالات انسدادی اولیه آموزنده تر از FEV 1 است.
با توجه به اینکه در اوکراین، اروپا و ایالات متحده آمریکا تفاوت هایی در تعیین حجم ریه، ظرفیت ها و شاخص های سرعت وجود دارد که مشخصه تهویه ریوی است، ما نام گذاری این شاخص ها را به روسی و انگلیسی ارائه می کنیم (جدول 1).

میز 1.نام شاخص های تهویه ریوی به زبان روسی و انگلیسی

نام نشانگر به زبان روسی	مخفف Accepted	نام شاخص به انگلیسی	مخفف Accepted
ظرفیت حیاتی ریه ها	ظرفیت حیاتی	ظرفیت حیاتی	V.C.
حجم جزر و مد	قبل از	حجم جزر و مد	تلویزیون
حجم ذخیره دمی	رود	حجم ذخیره دمی	IRV
حجم ذخیره بازدمی	روید	حجم ذخیره بازدمی	ERV
حداکثر تهویه	MVL	حداکثر تهویه داوطلبانه	M.W.
ظرفیت حیاتی اجباری	FVC	ظرفیت حیاتی اجباری	FVC
حجم بازدم اجباری در ثانیه اول	FEV1	حجم بازدم اجباری 1 ثانیه	FEV1
شاخص تیفنو	IT یا FEV 1/VC%		FEV1% = FEV1/VC%
حداکثر سرعت جریان در لحظه بازدم 25% FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 25	حداکثر جریان بازدمی 25% FVC	MEF25
جریان بازدمی اجباری 75% FVC	FEF75
حداکثر سرعت جریان در لحظه بازدم 50٪ FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 50	حداکثر جریان بازدمی 50% FVC	MEF50
جریان بازدمی اجباری 50% FVC	FEF50
حداکثر سرعت جریان در لحظه بازدم 75% FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 75	حداکثر جریان بازدمی 75% FVC	MEF75
جریان بازدمی اجباری 25% FVC	FEF25
متوسط ​​دبی حجمی بازدمی در محدوده 25% تا 75% FVC	SOS 25-75	حداکثر جریان بازدمی 25-75% FVC	MEF25-75
جریان بازدمی اجباری 25-75% FVC	FEF25-75

جدول 2.نام و مطابقت شاخص های تهویه ریوی در کشورهای مختلف

اوکراین	اروپا	ایالات متحده آمریکا
mos 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

همه شاخص های تهویه ریوی متغیر هستند. آنها به جنسیت، سن، وزن، قد، وضعیت بدن، وضعیت سیستم عصبی بیمار و عوامل دیگر بستگی دارند. بنابراین، برای ارزیابی صحیح وضعیت عملکردی تهویه ریوی، مقدار مطلق یک یا شاخص دیگر کافی نیست. لازم است شاخص های مطلق به دست آمده را با مقادیر مربوطه در یک فرد سالم با همان سن، قد، وزن و جنس مقایسه کنید - به اصطلاح شاخص های مناسب. این مقایسه به صورت درصد نسبت به شاخص مناسب بیان می شود. انحرافات بیش از 15-20٪ از مقدار مورد انتظار پاتولوژیک در نظر گرفته می شوند.

5. اسپیروگرافی با ثبت حلقه جریان-حجم

اسپیروگرافیبا ثبت حلقه جریان-حجم - روشی مدرن برای مطالعه تهویه ریوی، که شامل تعیین سرعت حجمی جریان هوا در مجرای استنشاقی و نمایش گرافیکی آن در قالب یک حلقه حجم جریان در هنگام تنفس آرام بیمار است. و هنگامی که مانورهای تنفسی خاصی را انجام می دهد. در خارج از کشور این روش نامیده می شود اسپیرومتری.

هدفاین مطالعه به منظور تشخیص نوع و درجه اختلالات تهویه ریوی بر اساس تجزیه و تحلیل تغییرات کمی و کیفی در شاخص های اسپیروگرافی است.
اندیکاسیون ها و موارد منع مصرف برای استفاده از روش مشابه موارد اسپیروگرافی کلاسیک است.

روش شناسی. مطالعه در نیمه اول روز بدون توجه به مصرف غذا انجام می شود. از بیمار خواسته می شود که هر دو مجرای بینی را با یک گیره مخصوص ببندد، یک دهانی استریل شده را به داخل دهان خود برده و لب های خود را محکم به اطراف آن ببندد. بیمار در حالت نشسته از طریق لوله در امتداد مدار باز نفس می کشد و عملاً هیچ مقاومت تنفسی را تجربه نمی کند.
روش انجام مانورهای تنفسی با ثبت منحنی جریان-حجم تنفس اجباری با روشی که هنگام ثبت FVC در طول اسپیروگرافی کلاسیک انجام می شود، یکسان است. باید به بیمار توضیح داد که در آزمایش تنفس اجباری باید نفس خود را به داخل دستگاه بیرون داد که انگار قرار است شمع های کیک تولد را خاموش کند. پس از یک دوره تنفس آرام، بیمار حداکثر نفس عمیق می کشد و در نتیجه یک منحنی بیضوی (منحنی AEB) ثبت می شود. سپس بیمار سریع ترین و شدیدترین بازدم اجباری را انجام می دهد. در این حالت، منحنی شکل مشخصی ثبت می شود که در افراد سالم شبیه یک مثلث است (شکل 4).

برنج. 4. حلقه نرمال (منحنی) رابطه بین سرعت جریان حجمی و حجم هوا در حین مانورهای تنفسی. دم در نقطه A شروع می شود، بازدم در نقطه B شروع می شود. POSV در نقطه C ثبت می شود. حداکثر جریان بازدمی در وسط FVC مربوط به نقطه D، حداکثر جریان دمی به نقطه E است.

اسپیروگرام: سرعت جریان حجمی - حجم جریان دم/بازدم اجباری.

حداکثر سرعت جریان حجمی هوای بازدمی توسط قسمت اولیه منحنی نمایش داده می شود (نقطه C، جایی که حداکثر سرعت جریان بازدم- POS EXP) - پس از این، سرعت جریان حجمی کاهش می یابد (نقطه D، جایی که MOC 50 ثبت شده است)، و منحنی به موقعیت اولیه خود (نقطه A) باز می گردد. در این مورد، منحنی جریان-حجم رابطه بین سرعت جریان حجمی هوا و حجم ریوی (ظرفیت ریه) را در طول حرکات تنفسی توصیف می کند.
داده های مربوط به سرعت و حجم جریان هوا توسط یک کامپیوتر شخصی به لطف نرم افزار سازگار پردازش می شود. منحنی جریان-حجم بر روی صفحه نمایش نمایش داده می شود و می توان آن را روی کاغذ چاپ کرد، روی رسانه مغناطیسی یا در حافظه یک رایانه شخصی ذخیره کرد.
دستگاه‌های مدرن با حسگرهای اسپیروگرافی در یک سیستم باز با ادغام بعدی سیگنال جریان هوا برای به دست آوردن مقادیر همزمان حجم ریه کار می‌کنند. نتایج تحقیق محاسبه شده توسط کامپیوتر همراه با منحنی جریان-حجم بر روی کاغذ در مقادیر مطلق و به صورت درصدی از مقادیر مورد نیاز چاپ می شود. در این حالت، FVC (حجم هوا) بر روی محور آبسیسا و جریان هوا که بر حسب لیتر در ثانیه (l/s) اندازه‌گیری می‌شود، بر روی محور اردیتی رسم می‌شود (شکل 5).

برنج. 5. منحنی جریان-حجم تنفس اجباری و شاخص های تهویه ریوی در یک فرد سالم

برنج. 6 طرح اسپیروگرام FVC و منحنی بازدمی اجباری مربوطه در مختصات "جریان-حجم": V - محور حجم. V" - محور جریان

حلقه جریان-حجم اولین مشتق از اسپیروگرام کلاسیک است. اگرچه منحنی جریان-حجم اساساً حاوی اطلاعات مشابه اسپیروگرام کلاسیک است، تجسم رابطه بین جریان و حجم به بینش عمیق تری از ویژگی های عملکردی راه های هوایی فوقانی و تحتانی اجازه می دهد (شکل 6). محاسبه شاخص های بسیار آموزنده MOS 25، MOS 50، MOS 75 با استفاده از اسپیروگرام کلاسیک دارای تعدادی مشکلات فنی در هنگام اجرای تصاویر گرافیکی است. بنابراین نتایج آن از دقت بالایی برخوردار نیست و در این راستا بهتر است با استفاده از منحنی جریان-حجم شاخص های نشان داده شده را تعیین کنید.
ارزیابی تغییرات شاخص های اسپیروگرافی سرعت با توجه به میزان انحراف آنها از مقدار مناسب انجام می شود. به عنوان یک قاعده، مقدار نشانگر جریان به عنوان حد پایین هنجار در نظر گرفته می شود که 60٪ از سطح مناسب است.

MICRO MEDICAL LTD (بریتانیا)

اسپیروگراف MasterScreen Pneumo	اسپیروگراف FlowScreen II

اسپیرومتر-اسپیروگراف SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (روسیه)

اسپیرومتر SPIRO-SPECTRUM NEURO-SOFT (روسیه)