☰

Wymuszone oddychanie. Rodzaje oddychania. Objętość wentylacji płuc. Wentylacja pęcherzykowa. Open Library - otwarta biblioteka informacji edukacyjnych Minutowa objętość oddechowa

Objętość płuc. Częstość oddechów. Głębokość oddechu. Objętość powietrza płucnego. Objętość oddechowa. Rezerwa, pozostała objętość. Pojemność płuc.

Fazy ​​oddychania.

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

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

Objętość powietrza płucnego. W fizjologia układu oddechowego przyjęto ujednolicone nazewnictwo objętości płuc człowieka, które wypełniają płuca podczas spokojnego i głębokiego oddychania w fazie wdechowej i wydechowej cyklu oddechowego (ryc. 10.5). Zwykle nazywa się objętość płuc wdychaną lub wydychaną przez osobę podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa. Jego wartość podczas spokojnego oddychania wynosi średnio 500 ml. Zwykle nazywa się maksymalną ilość powietrza, którą dana osoba może wdychać, przekraczającą objętość oddechową rezerwowa objętość wdechowa(średnio 3000 ml). Maksymalna ilość powietrza, którą osoba może wydychać po cichym wydechu, nazywana jest zwykle objętością rezerwy wydechowej (średnio 1100 ml). Wreszcie ilość powietrza, która pozostaje w płucach po maksymalnym wydechu, nazywana jest zwykle objętością resztkową, jej wartość wynosi około 1200 ml.

Suma wartości dwóch objętości płuc i częściej nazywana pojemność płuc. Objętość powietrza w płucach człowieka charakteryzuje się wdechową pojemnością płuc, żywotną pojemnością płuc i funkcjonalną resztkową pojemnością płuc. Pojemność wdechowa (3500 ml) to suma objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. Pojemność życiowa płuc(4600 ml) obejmuje objętość oddechową oraz rezerwowe objętości wdechowe i wydechowe. Funkcjonalna resztkowa pojemność płuc(1600 ml) to suma rezerwowej objętości wydechowej i zalegającej objętości płuc. Suma pojemność życiowa płuc I objętość zalegająca Powszechnie nazywa się ją całkowitą pojemnością płuc, której średnia wartość u człowieka wynosi 5700 ml.

Podczas wdychania ludzkie płuca w wyniku skurczu przepony i zewnętrznych mięśni międzyżebrowych zaczynają zwiększać swoją objętość od poziomu, a jej wartość podczas spokojnego oddychania wynosi objętość oddechowa, a przy głębokim oddychaniu - osiąga różne wartości objętość rezerwowa wdychać. Podczas wydechu objętość płuc powraca do pierwotnego poziomu funkcji funkcjonalnej. pojemność resztkowa biernie, ze względu na elastyczną przyczepność płuc. Jeśli powietrze zacznie wchodzić do objętości wydychanego powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa, który występuje podczas głębokiego oddychania, a także podczas kaszlu lub kichania, wówczas wydech odbywa się poprzez skurcz mięśni ściany brzucha. W tym przypadku wartość ciśnienia wewnątrzopłucnowego z reguły staje się wyższa od ciśnienia atmosferycznego, co determinuje największą prędkość przepływu powietrza w drogach oddechowych.

2. Technika spirograficzna .

Badanie przeprowadza się rano na czczo. Przed badaniem zaleca się pacjentowi zachowanie spokoju przez 30 minut, a także zaprzestanie przyjmowania leków rozszerzających oskrzela nie później niż 12 godzin przed rozpoczęciem badania.

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

Wskaźniki statyczne(określane podczas spokojnego oddychania).

Głównymi zmiennymi używanymi do przedstawienia obserwowanych wskaźników oddychania zewnętrznego i do skonstruowania wskaźników są: objętość przepływu gazów oddechowych, V (l) i czas T ©. Zależności pomiędzy tymi zmiennymi można przedstawić w formie wykresów lub wykresów. Wszystkie są spirogramami.

Wykres objętości przepływu mieszaniny gazów oddechowych w funkcji czasu nazywa się spirogramem: tom przepływ - czas.

Wykres zależności objętościowego natężenia przepływu mieszaniny gazów oddechowych od objętości przepływu nazywa się spirogramem: prędkość objętościowa przepływ - tom przepływ.

Mierzyć objętość oddechowa(DO) – średnia objętość powietrza, którą pacjent wdycha i wydycha podczas normalnego oddychania w spoczynku. Zwykle jest to 500-800 ml. Część osadów biorąca udział w wymianie gazowej nazywa się zwykle objętość pęcherzykowa(AO) i wynosi średnio 2/3 wartości DO. Pozostała część (1/3 wartości DO) to funkcjonalna objętość martwej przestrzeni(FMP).

Po spokojnym wydechu pacjent wykonuje wydech tak głęboko, jak to możliwe – mierzony rezerwowa objętość wydechowa(ROvyd), który zwykle wynosi 1000-1500 ml.

Po spokojnym wdechu należy wziąć najgłębszy możliwy oddech – mierzony rezerwowa objętość wdechowa(Rów). Analizując wskaźniki statyczne, oblicza się je pojemność wdechowa(Evd) - suma DO i Rovd, która charakteryzuje zdolność tkanki płucnej do rozciągania, a także Pojemność życiowa(VC) - maksymalna objętość, jaką można wdychać po najgłębszym wydechu (suma DO, RO VD i Rovyda zwykle waha się od 3000 do 5000 ml).

Po normalnym spokojnym oddychaniu wykonywany jest manewr oddechowy: należy wziąć najgłębszy możliwy wdech, a następnie najgłębszy, najostrzejszy i najdłuższy (co najmniej 6 s) wydech. W ten sposób jest to ustalane wymuszona pojemność życiowa(FVC) - objętość powietrza, która może zostać wydychana podczas wymuszonego wydechu po maksymalnym wdechu (zwykle 70-80% VC).

Jako końcowy etap badania przeprowadzana jest rejestracja maksymalna wentylacja(MVL) - maksymalna objętość powietrza, którą płuca mogą przepuścić w ciągu 1 minuty. MVL charakteryzuje pojemność funkcjonalną zewnętrznego aparatu oddechowego i zwykle wynosi 50-180 litrów. Zmniejszenie MVL obserwuje się wraz ze zmniejszeniem objętości płuc z powodu restrykcyjnych (ograniczających) i obturacyjnych zaburzeń wentylacji płuc.

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

1) wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1) - objętość powietrza wydychanego w pierwszej sekundzie przy najszybszym możliwym wydechu; mierzy się go w ml i oblicza jako procent FVC; zdrowi ludzie wydychają co najmniej 70% FVC w ciągu pierwszej sekundy;

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

3) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 75% FVC (MOV 75) pozostającego w płucach;

4) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 50% FVC (MOV 50) pozostającej w płucach;

5) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 25% FVC (MOV 25) pozostającego w płucach;

6) średnie objętościowe natężenie przepływu wydechowego, obliczone w przedziale pomiarowym od 25 do 75% FVC (SES 25-75).

Symbole na schemacie. Wskaźniki maksymalnego wymuszonego wydechu: 25 ÷ 75% FEV- objętościowe natężenie przepływu w średnim natężonym odstępie wydechowym (od 25% do 75% pojemności życiowej płuc), FEV1- objętość przepływu podczas pierwszej sekundy wymuszonego wydechu.

Ryż. 3. Krzywa spirograficzna uzyskana podczas natężonego manewru wydechowego. Obliczanie wskaźników FEV 1 i SOS 25-75

Obliczanie wskaźników prędkości ma ogromne znaczenie w identyfikacji oznak niedrożności oskrzeli. Spadek wskaźnika Tiffno i FEV 1 jest charakterystycznym objawem chorób, którym towarzyszy zmniejszenie drożności oskrzeli - astma oskrzelowa, przewlekła obturacyjna choroba płuc, rozstrzenie oskrzeli itp. Największą wartość w diagnostyce początkowych objawów mają wskaźniki MOS. niedrożność oskrzeli. SOS 25-75 odzwierciedla stan drożności małych oskrzeli i oskrzelików. Ten ostatni wskaźnik dostarcza więcej informacji niż FEV 1 w celu identyfikacji wczesnych zaburzeń obturacyjnych. Ze względu na fakt, że na Ukrainie, w Europie i USA nie ma różnicy w oznaczeniu objętości płuc, pojemności i wskaźników prędkości charakteryzujących wentylację płucną, przedstawiamy oznaczenia tych wskaźników w języku rosyjskim i angielskim (tabela 1).

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

Nazwa wskaźnika w języku rosyjskim Akceptowany skrót Nazwa wskaźnika w języku angielskim Akceptowany skrót
Pojemność życiowa płuc Pojemność życiowa Pojemność życiowa V.C.
Objętość oddechowa ZANIM Objętość oddechowa telewizja
Rezerwowa objętość wdechowa Rów Rezerwowa objętość wdechowa IRV
Rezerwowa objętość wydechowa Rovyd Rezerwowa objętość wydechowa ERV
Maksymalna wentylacja MVL Maksymalna dobrowolna wentylacja M.W.
Wymuszona pojemność życiowa FVC Wymuszona pojemność życiowa FVC
Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie FEV1 Wymuszona objętość wydechowa 1 sek FEV1
Indeks Tiffno IT lub FEV1/VC% FEV1% = FEV1/VC%
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 25% FVC pozostające w płucach MOS 25 Maksymalny przepływ wydechowy 25% FVC MEF25
Wymuszony przepływ wydechowy 75% FVC FEF75
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 50% FVC pozostającego w płucach MOS50 Maksymalny przepływ wydechowy 50% FVC MEF50
Wymuszony przepływ wydechowy 50% FVC FEF50
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 75% FVC pozostającego w płucach MOS 75 Maksymalny przepływ wydechowy 75% FVC MEF75
Wymuszony przepływ wydechowy 25% FVC FEF25
Średnie objętościowe natężenie przepływu wydechowego w zakresie od 25% do 75% FVC SOS 25-75 Maksymalny przepływ wydechowy 25-75% FVC MEF25-75
Wymuszony przepływ wydechowy 25–75% FVC FEF25-75

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

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

Wszystkie wskaźniki wentylacji płuc są zmienne. Οʜᴎ zależą od płci, wieku, masy ciała, wzrostu, pozycji ciała, stanu układu nerwowego pacjenta i innych czynników. Z tego powodu dla prawidłowej oceny stanu funkcjonalnego wentylacji płuc wartość bezwzględna tego czy innego wskaźnika jest niewystarczająca. Uzyskane wskaźniki bezwzględne należy porównać z odpowiadającymi im wartościami dla zdrowej osoby w tym samym wieku, wzroście, wadze i płci – tzw. wskaźnikami właściwymi. Porównanie to wyrażone jest jako procent w stosunku do odpowiedniego wskaźnika. Odchylenia przekraczające 15-20% wartości oczekiwanej uważa się za patologiczne.

5. SPIROGRAFIA Z REJESTRACJĄ PĘTLI PRZEPŁYW-OBJĘTOŚĆ

Spirografia z rejestracją pętli przepływ-objętość - nowoczesna metoda badania wentylacji płuc, polegająca na określeniu prędkości objętościowej przepływu powietrza w drogach wdechowych i jej graficznym przedstawieniu w postaci pętli przepływ-objętość podczas spokojnego oddychania pacjenta a kiedy wykonuje determinację, specjalne manewry oddechowe. Za granicą ta metoda nazywa się spirometria.

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

Metodologia. Badanie przeprowadza się w pierwszej połowie dnia, niezależnie od spożycia pokarmu. Pacjent proszony jest o zamknięcie obu przewodów nosowych specjalnym zaciskiem, wzięcie do ust indywidualnego, wysterylizowanego ustnika i szczelne zaciśnięcie wokół niego ust. Pacjent w pozycji siedzącej oddycha przez rurkę po obwodzie otwartym, praktycznie nie odczuwając oporów oddechowych.Procedura wykonywania manewrów oddechowych z rejestracją krzywej przepływ-objętość oddechu wymuszonego jest identyczna jak przy rejestracji FVC podczas klasycznej spirografii . Należy wyjaśnić pacjentowi, że w badaniu z wymuszonym oddychaniem należy wykonać wydech do urządzenia tak, jakby gaszono świeczki na torcie urodzinowym. Po okresie spokojnego oddychania pacjent bierze maksymalnie głęboki oddech, w wyniku czego rejestrowana jest krzywa eliptyczna (krzywa AEB). Następnie pacjent wykonuje najszybszy i najbardziej intensywny wymuszony wydech. Rejestruje się w tym przypadku krzywą o charakterystycznym kształcie, który u zdrowych osób przypomina trójkąt (ryc. 4).

Ryż. 4. Pętla normalna (krzywa) zależności pomiędzy objętościowym natężeniem przepływu i objętością powietrza podczas manewrów oddechowych. Wdech rozpoczyna się w punkcie A, wydech w punkcie B. POSV rejestruje się w punkcie C. Maksymalny przepływ wydechowy w środku FVC odpowiada punktowi D, maksymalny przepływ wdechowy - punktowi E

Spirogram: natężenie przepływu objętościowego - objętość wymuszonego przepływu wdechu/wydechu.

Maksymalne objętościowe natężenie wydechowego powietrza jest wyświetlane w początkowej części krzywej (punkt C, gdzie szczytowe natężenie przepływu wydechowego- POS EXP) - Następnie strumień objętości maleje (punkt D, w którym zapisywany jest MOC 50), a krzywa powraca do pierwotnego położenia (punkt A). W tym przypadku krzywa przepływ-objętość opisuje zależność pomiędzy objętościowym natężeniem przepływu powietrza a objętością płuc (pojemnością płuc) podczas ruchów oddechowych. Dane o prędkościach i objętościach przepływu powietrza przetwarzane są przez komputer osobisty dzięki dostosowanemu oprogramowaniu. Krzywa przepływ-objętość wyświetlana jest na ekranie monitora i może zostać wydrukowana na papierze, zapisana na nośniku magnetycznym lub w pamięci komputera osobistego. Nowoczesne urządzenia współpracują z czujnikami spirograficznymi w układzie otwartym z późniejszą integracją sygnału przepływu powietrza w celu uzyskania synchronicznych wartości objętości płuc. Obliczone komputerowo wyniki badań drukowane są wraz z krzywą przepływ-objętość na papierze w wartościach bezwzględnych oraz jako procent wartości wymaganych. W tym przypadku na osi odciętych wykreślono FVC (objętość powietrza), a na osi rzędnych przepływ powietrza mierzony w litrach na sekundę (l/s) (rys. 5).

Ryż. 5. Krzywa wymuszonego oddychania-objętość i wskaźniki wentylacji płuc u osoby zdrowej

Ryż. 6 Schemat spirogramu FVC i odpowiadającej mu krzywej natężonego wydechu we współrzędnych „przepływ-objętość”: V - oś objętości; V” - oś przepływu

Pętla przepływ-objętość jest pierwszą pochodną klasycznego spirogramu. Chociaż krzywa przepływ-objętość zawiera zasadniczo te same informacje, co klasyczny spirogram, wizualizacja zależności między przepływem a objętością pozwala na głębszy wgląd w charakterystykę funkcjonalną zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych (ryc. 6). Obliczanie wysoce informacyjnych wskaźników MOS 25, MOS 50, MOS 75 przy użyciu klasycznego spirogramu wiąże się z szeregiem trudności technicznych podczas wykonywania obrazów graficznych. Z tego powodu jego wyniki nie są zbyt dokładne, dlatego lepiej jest określić wskazane wskaźniki za pomocą krzywej przepływ-objętość. Oceny zmian wskaźników spirograficznych prędkości dokonuje się według stopnia ich odchylenia od wartości właściwej. Z reguły za wartość wskaźnika przepływu przyjmuje się dolną granicę normy, która wynosi 60% poziomu prawidłowego.

MICRO MEDICAL LTD (WIELKA BRYTANIA)
Spirograf MasterScreen Pneumo Spirograf FlowScreen II
Spirometr-spirograf SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (ROSJA)
Spirometr SPIRO-SPECTRUM NEURO-SOFT (ROSJA)

Jednym z najważniejszych wskaźników, na podstawie którego można zidentyfikować to czy inne zaburzenie układu oddechowego, jest objętość płuc, czyli tzw. „Pojemność płuc”. Pojemność płuc człowieka mierzy się jako ilość powietrza, która może przedostać się przez płuca podczas wdechu, po jak najgłębszym wydechu. U dorosłych mężczyzn zwykle osiąga około 3-4 litrów, chociaż często może osiągnąć nawet 6 litrów.

Przeciętna inhalacja zużywa bardzo małą część tej całkowitej ilości powietrza, zaledwie około 500 ml. Ilość powietrza przechodzącego przez drogi oddechowe podczas normalnego oddychania nazywana jest „objętością oddechową” płuc i nigdy nie jest równa pełnej pojemności płuc.

Objętość płuc u różnych osób

Największa i najmniejsza pojemność płuc osoby posiadające następujące cechy naturalne lub nabyte (największa – w lewej kolumnie, najmniejsza – w prawej):

Pojemność płuc człowieka: tabela

Im większa wysokość, tym niższe ciśnienie atmosferyczne, a co za tym idzie, trudniej tlenowi przedostać się do ludzkiej krwi. W rezultacie w dużej odległości od poziomu morza płuca mogą przenosić znacznie mniej tlenu niż w małej odległości. W ten sposób tkanki, dostosowując się do nowych warunków, zwiększają przewodność tlenu.

Jak obliczyć objętość płuc

Objętość płuc danej osoby można obliczyć w następujący sposób:

  • spirometria – pomiar różnych wskaźników jakości oddychania;
  • spirografia – graficzny zapis zmian objętości płuc;
  • pneumografia – graficzna rejestracja oddechu na podstawie zmian obwodu klatki piersiowej;
  • pneumotachometria – pomiar maksymalnej prędkości powietrza;
  • bronchografia - diagnostyka rentgenowska dróg oddechowych z użyciem kontrastu;
  • bronchoskopia - specjalne badanie tchawicy i oskrzeli za pomocą bronchoskopu;
  • radiografia - projekcja stanu wewnętrznego dróg oddechowych na kliszę rentgenowską;
  • badanie ultrasonograficzne – badanie stanu narządów wewnętrznych za pomocą ultradźwięków;
  • Rentgenowska tomografia komputerowa;
  • Rezonans magnetyczny;
  • metody radionuklidowe;
  • metoda rozcieńczania gazu.

W jakich ilościach mierzy się objętość płuc?

Pojemność życiowa płuc

Aby uzyskać jego wartość, musisz wziąć najgłębszy możliwy oddech, a następnie wydech tak głęboko, jak to możliwe. Ilość powietrza wydychanego podczas wydechu to pojemność życiowa. Oznacza to, że pojemność życiowa to maksymalna ilość powietrza, która może przejść przez drogi oddechowe człowieka. Jak wcześniej wspomniano, pojemność życiowa dróg oddechowych wynosi zwykle od 3 do 6 litrów. Za pomocą pneumotachometrii, która od niedawna jest aktywnie stosowana w medycynie, możliwe jest określenie FVC – wymuszonej pojemności życiowej płuc.

Określając własną wartość FVC, osoba najpierw bierze ten sam głęboki wdech, a następnie wydycha zebrane powietrze z maksymalną możliwą prędkością wydychanego powietrza. Będzie to tzw. „wymuszony wydech”. Następnie komputer sam przeanalizuje i obliczy wymaganą wartość.

Objętość oddechowa

Powietrze, które przedostaje się do płuc i z nich wychodzi podczas normalnego oddychania oraz podczas jednego cyklu oddechowego, nazywane jest „objętością oddechową” lub inaczej „głębokością oddychania”. Średnio jest to 500 ml na każdą osobę dorosłą (ogólny zakres wynosi od 300 do 800 ml), dla dziecka w wieku jednego miesiąca - 30 ml, roku - 70 ml, dziesięciu lat - 230 ml.

Normalna głębokość (i częstotliwość) oddychania nazywa się eupnea. Zdarza się, że głębokość oddechu danej osoby zauważalnie przekracza normę. To zbyt głębokie oddychanie nazywa się „hiperpneą”. Zdarza się, że wręcz przeciwnie, nie osiąga normy. Ten rodzaj oddychania nazywany jest „oligopneą”. Od 8 do 20 wdechów/wydechów na minutę – jest to normalna częstość oddechów osoby dorosłej, 50 takich samych cykli – eupnea miesięcznego dziecka, 35 cykli – eupnea rocznego dziecka , 20 - dziesięcioletniego dziecka.

Oprócz tego jest jeszcze:

  • fizjologiczna przestrzeń martwa - ilość powietrza w drogach oddechowych, która nie bierze udziału w wymianie gazowej (od 20 do 35% całkowitej objętości, przekroczenie tej wartości najprawdopodobniej wskazuje na jakąś patologię);
  • anatomiczna przestrzeń martwa - objętość powietrza nie wykraczająca poza poziom oskrzelików oddechowych (od 140 do 260 ml);
  • rezerwa wdechowa - objętość, którą dana osoba może wdychać przy najgłębszym możliwym wdechu (około 2-3 litry);
  • rezerwa wydechowa - objętość, którą dana osoba może wydychać przy najgłębszym możliwym wydechu (od 1 do 1,5 litra, na starość wzrasta do 2,2 litra);
  • funkcjonalna pojemność zalegająca – powietrze zalegające w drogach oddechowych po normalnym wydechu (wydech OOL + RO).

Wideo

Z tego filmu dowiesz się, jaka jest objętość płuc danej osoby.

U mężczyzn dominuje oddychanie brzuszne. Kiedy klatka piersiowa powiększa się z powodu skurczów przepony. U kobiet jest odwrotnie – oddychanie klatką piersiową, gdy doświadczają wzrostu poprzecznego rozmiaru piersi. Dlatego istnieje powiedzenie, że kobiety oddychają klatką piersiową, a mężczyźni brzuchem.

Podczas cichego wdechu i wydechu dorośli oddychają od 16 do 20 razy na minutę. Częstość oddechów zależy również od masy ciała. Duże, ciężkie kobiety oddychają powoli, podczas gdy szczupłe, niskie osoby oddychają szybciej. Ponieważ są bardziej aktywni.

Kiedy człowiek oddycha spokojnie, na wdech i wydech zużywa około 500 ml masy powietrza. Ta ilość powietrza nazywana jest objętością oddechową. Jeśli weźmiesz głęboki oddech, możesz zwiększyć tę ilość o 1500 ml. Nazywa się to rezerwową objętością powietrza. I odwrotnie, podczas cichego wydechu osoba jest w stanie wydychać dodatkowe 1500 ml. Nazywa się to rezerwą wydechową.

Objętości te w połączeniu stanowią pojemność wolumetryczną (życiową) płuc.

Jaka jest pojemność płuc

Objętość ta nazywana jest także pojemnością płuc. Jest to ilość powietrza przepływającego przez narządy oddechowe. W różnych fazach cyklu oddechowego. Rozmiar płuc mierzy się bezpośrednio. Mówiąc najprościej, ma to miejsce, gdy osoba wdycha i wydycha powietrze, jego ilość jest uważana za objętość płuc, jak w pewnym naczyniu - ile masy powietrza może przedostać się do narządu oddechowego.


Średnia pojemność płuc człowieka wynosi maksymalnie od 3 do 6 litrów. Zwykła stawka wynosi od 3 do 4 litrów. Ale tylko niewielka część tego powietrza jest wykorzystywana do normalnego oddychania.

Normalna objętość oddechowa to część powietrza, która przechodzi przez narządy oddechowe podczas wdechu i wydechu.

Czynniki wpływające na objętość płuc

Na wielkość płuc wpływa wiele czynników: wzrost, styl życia, płeć, miejsce zamieszkania. Istnieje naukowa tabela takich czynników:

  • Duże rozmiary płuc występują u osób z następujących kategorii - wysokie, prowadzące zdrowy tryb życia (niepalące), astenicy, mężczyźni, a także osoby mieszkające nad poziomem morza.
  • Niską pojemność narządów oddechowych obserwuje się u osób niskich, palaczy, hipersteników, kobiet, osób starszych i żyjących na poziomie morza.

Ludzie, którzy spędzają większość życia na poziomie morza, mają niską pojemność płuc i odwrotnie. Jest to wynikiem niższego ciśnienia w atmosferze na wysokich poziomach. W rezultacie przenikanie tlenu do organizmu jest utrudnione. Dostosowując się do tej sytuacji, zwiększa się przewodność powietrza do tkanek.

W czasie ciąży zmienia się wielkość płuc. Spada do 1,3 litra. Dzieje się tak, ponieważ macica wywiera nacisk na przegrodę klatki piersiowej (przeponę). Prowadzi to również do zmniejszenia całkowitej pojemności narządu nawet o 5%. Zmniejsza się rezerwowa objętość wydychanego powietrza. Średnia pojemność płuc kobiety wynosi 3,5 litra.

Zwiększoną liczbę obserwuje się u osób aktywnych - sportowców, tancerzy itp. (do 6 litrów). Ponieważ ich ciało jest wytrenowane, cała objętość narządu jest wykorzystywana do wydechów i wdechów. A u osób słabych, które nie uprawiają sportu, tylko jedna trzecia objętości jest zaangażowana w proces oddychania.


 Jak mierzy się objętość płuc?

Aby zmierzyć całkowitą objętość narządu, zwykle przyjmuje się następujące wskaźniki.

  • całkowita pojemność;
  • pojemność resztkowa;
  • funkcjonalna pojemność resztkowa;
  • Pojemność życiowa.

Podczas analizy narządu stosuje się kombinację tych wskaźników. Umożliwia to ocenę wydolności wentylacyjnej płuc, diagnozowanie zaburzeń wentylacji i ocenę efektu leczniczego w chorobach.

Najprostszą i najczęściej stosowaną metodą pomiaru jest rozcieńczanie gazu. Wykonują ją lekarze przy użyciu specjalnego sprzętu.

Trudno jest obliczyć pojemność płuc z wiarygodną dokładnością, ponieważ narząd ten jest rodzajem mięśnia. Możliwość rozbudowy w razie potrzeby. Ale średni rozmiar płuc osoby dorosłej zależy właśnie od tych liczb.

Wentylacja to ciągły, kontrolowany proces aktualizacji składu gazowego powietrza zawartego w płucach. Wentylację płuc zapewnia wprowadzenie do nich powietrza atmosferycznego bogatego w tlen i usunięcie podczas wydechu gazu zawierającego nadmiar dwutlenku węgla.

Wentylację płuc charakteryzuje minimalna objętość oddechowa. W spoczynku osoba dorosła wdycha i wydycha 500 ml powietrza z częstotliwością 16-20 razy na minutę (8-10 minut na minutę), noworodek oddycha częściej - 60 razy, dziecko 5-letnie - 25 razy na minutę minuta. Objętość dróg oddechowych (w których nie zachodzi wymiana gazowa) wynosi 140 ml, tzw. powietrze szkodliwe; w ten sposób 360 ml dostaje się do pęcherzyków płucnych. Rzadkie i głębokie oddychanie zmniejsza objętość szkodliwej przestrzeni i jest znacznie bardziej skuteczne.

Objętości statyczne obejmują wielkości, które są mierzone po zakończeniu manewru oddechowego, bez ograniczenia szybkości (czasu) jego wykonania.

Wskaźniki statyczne obejmują cztery podstawowe objętości płuc: - objętość oddechową (VT - VT);

Rezerwowa objętość wdechowa (IRV);

Rezerwowa objętość wydechowa (ERV);

Pozostała objętość (RO - RV).

A także kontenery:

Pojemność życiowa płuc (VC - VC);

Pojemność wdechowa (Evd – IC);

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC - FRC);

Całkowita pojemność płuc (TLC).

Wielkości dynamiczne charakteryzują prędkość objętościową przepływu powietrza. Są one ustalane z uwzględnieniem czasu poświęconego na wykonanie manewru oddechowego. Wskaźniki dynamiczne obejmują:

Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1 - FEV 1);

Wymuszona pojemność życiowa (FVC - FVC);

Szczytowy przepływ objętościowy (PEV), przepływ wydechowy (PEV) itp.

Objętość i pojemność płuc zdrowego człowieka zależy od wielu czynników:

1) wzrost, masę ciała, wiek, rasę, cechy konstytucyjne osoby;

2) właściwości sprężyste tkanki płuc i dróg oddechowych;

3) charakterystyka skurczowa mięśni wdechowych i wydechowych.

Do określenia objętości i pojemności płuc wykorzystuje się metody spirometrii, spirografii, pneumotachometrii i pletyzmografii ciała.

Dla porównywalności wyników pomiarów objętości i pojemności płuc uzyskane dane należy skorelować z warunkami normowymi: temperatura ciała 37 o C, ciśnienie atmosferyczne 101 kPa (760 mm Hg), wilgotność względna 100%.

Objętość oddechowa

Objętość oddechowa (TV) to objętość powietrza wdychanego i wydychanego podczas normalnego oddychania, równa średnio 500 ml (z wahaniami od 300 do 900 ml).

Z tego około 150 ml to objętość powietrza w funkcjonalnej przestrzeni martwej (FSD) w krtani, tchawicy i oskrzelach, która nie bierze udziału w wymianie gazowej. Funkcjonalną rolą HFMP jest mieszanie się z wdychanym powietrzem, nawilżanie go i podgrzewanie.

Rezerwowa objętość wydechowa

Rezerwowa objętość wydechowa to objętość powietrza równa 1500-2000 ml, którą osoba może wydychać, jeśli po normalnym wydechu wydycha maksymalnie.

Rezerwowa objętość wdechowa

Rezerwowa objętość wdechowa to objętość powietrza, którą dana osoba może wdychać, jeśli po normalnym wdechu weźmie maksymalny oddech. Równa 1500 - 2000 ml.

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa płuc (VC) to maksymalna ilość powietrza wydychanego po najgłębszym wdechu. Życiowa pojemność życiowa jest jednym z głównych wskaźników stanu zewnętrznego aparatu oddechowego, szeroko stosowanym w medycynie. Razem z pozostałą objętością, tj. objętość powietrza pozostająca w płucach po najgłębszym wydechu, pojemność życiowa tworzy całkowitą pojemność płuc (TLC).

Zwykle pojemność życiowa wynosi około 3/4 całkowitej pojemności płuc i charakteryzuje maksymalną objętość, w ramach której dana osoba może zmienić głębokość oddechu. Podczas spokojnego oddychania zdrowy dorosły wykorzystuje niewielką część swoich sił życiowych: wdycha i wydycha 300-500 ml powietrza (tzw. objętość oddechowa). W tym przypadku rezerwowa objętość wdechowa, tj. ilość powietrza, którą człowiek jest w stanie dodatkowo wdychać po spokojnym wdechu, oraz rezerwowa objętość wydechu, równa objętości dodatkowo wydychanego powietrza po cichym wydechu, wynoszą średnio około 1500 ml każda. Podczas wysiłku fizycznego objętość oddechowa zwiększa się w wyniku wykorzystania rezerw wdechowych i wydechowych.

Pojemność życiowa jest wskaźnikiem ruchomości płuc i klatki piersiowej. Wbrew nazwie nie odzwierciedla parametrów oddychania w warunkach rzeczywistych („życiowych”), gdyż nawet przy największych wymaganiach stawianych układowi oddechowemu przez organizm, głębokość oddychania nigdy nie osiąga maksymalnej możliwej wartości.

Z praktycznego punktu widzenia niewłaściwe jest ustalanie „jednego” standardu pojemności życiowej płuc, gdyż wartość ta zależy od wielu czynników, w szczególności od wieku, płci, wielkości i pozycji ciała oraz stopnia sprawności.

Z wiekiem pojemność życiowa płuc maleje (szczególnie po 40 latach). Wynika to ze zmniejszenia elastyczności płuc i ruchomości klatki piersiowej. Kobiety mają średnio o 25% mniej niż mężczyźni.

Zależność od wzrostu można obliczyć za pomocą następującego równania:

VC=2,5*wysokość (m)

Pojemność życiowa zależy od pozycji ciała: w pozycji pionowej jest nieco większa niż w pozycji poziomej.

Wyjaśnia to fakt, że w pozycji pionowej płuca zawierają mniej krwi. U osób wytrenowanych (zwłaszcza pływaków i wioślarzy) może wynosić do 8 litrów, ponieważ sportowcy mają wysoko rozwinięte pomocnicze mięśnie oddechowe (piersiowy większy i mniejszy).

Objętość zalegająca

Objętość resztkowa (VR) to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Równa 1000 - 1500 ml.

Całkowita pojemność płuc

Całkowita (maksymalna) pojemność płuc (TLC) to suma objętości oddechowej, rezerwowej (wdech i wydech) oraz objętości resztkowej i wynosi 5000 - 6000 ml.

Badanie objętości oddechowych jest konieczne, aby ocenić kompensację niewydolności oddechowej poprzez zwiększenie głębokości oddychania (wdech i wydech).

Pojemność życiowa płuc. Systematyczne wychowanie fizyczne i sport przyczyniają się do rozwoju mięśni oddechowych i rozbudowy klatki piersiowej. Już po 6-7 miesiącach od rozpoczęcia pływania lub biegania pojemność życiowa płuc młodego sportowca może wzrosnąć o 500 cm3. i więcej. Jego spadek jest oznaką przepracowania.

Pojemność życiową płuc mierzy się za pomocą specjalnego urządzenia – spirometru. W tym celu należy najpierw zatkać otwór w wewnętrznym cylindrze spirometru korkiem i zdezynfekować jego ustnik alkoholem. Po wzięciu głębokiego wdechu wykonaj głęboki wydech przez ustnik. W takim przypadku powietrze nie powinno przepływać obok ustnika ani przez nos.

Pomiar powtarza się dwukrotnie, a najwyższy wynik zapisuje się w dzienniku.

Pojemność życiowa płuc u człowieka waha się od 2,5 do 5 litrów, a u niektórych sportowców osiąga 5,5 litra lub więcej. Pojemność życiowa płuc zależy od wieku, płci, rozwoju fizycznego i innych czynników. Spadek o więcej niż 300 cm3 może wskazywać na przepracowanie.

Bardzo ważne jest, aby nauczyć się brać pełne, głębokie oddechy i unikać ich wstrzymywania. Jeśli w spoczynku częstość oddechów wynosi zwykle 16-18 na minutę, to podczas wysiłku fizycznego, gdy organizm potrzebuje więcej tlenu, częstotliwość ta może osiągnąć 40 lub więcej. Jeżeli często odczuwasz spłycenie oddechu lub duszność, należy przerwać ćwiczenia, odnotować to w dzienniczku samokontroli i zasięgnąć porady lekarza.

Cały złożony proces można podzielić na trzy główne etapy: oddychanie zewnętrzne; i oddychanie wewnętrzne (tkankowe).

Oddychanie zewnętrzne- wymiana gazowa między ciałem a otaczającym powietrzem atmosferycznym. Oddychanie zewnętrzne polega na wymianie gazów pomiędzy powietrzem atmosferycznym i pęcherzykowym, a także naczyniami włosowatymi płucnymi i powietrzem pęcherzykowym.

Oddychanie to następuje w wyniku okresowych zmian objętości jamy klatki piersiowej. Zwiększenie jego objętości zapewnia wdech (wdech), zmniejszenie - wydech (wydech). Fazy ​​​​wdechu i następujący po nim wydech. Podczas wdechu powietrze atmosferyczne dostaje się do płuc drogami oddechowymi, a podczas wydechu część powietrza je opuszcza.

Warunki niezbędne do oddychania zewnętrznego:

  • ucisk w klatce piersiowej;
  • swobodna komunikacja płuc z otaczającym środowiskiem zewnętrznym;
  • elastyczność tkanki płucnej.

Dorosły człowiek wykonuje 15–20 oddechów na minutę. Oddychanie osób wytrenowanych fizycznie jest rzadsze (do 8-12 oddechów na minutę) i głębsze.

Najczęstsze metody badania oddychania zewnętrznego

Metody oceny funkcji oddechowej płuc:

  • Pneumografia
  • Spirometria
  • Spirografia
  • Pneumotachometria
  • Radiografia
  • Tomografia komputerowa rentgenowska
  • USG
  • Rezonans magnetyczny
  • Bronchografia
  • Bronchoskopia
  • Metody radionuklidowe
  • Metoda rozcieńczania gazu

Spirometria- metoda pomiaru objętości wydychanego powietrza za pomocą spirometru. Stosowane są różnego rodzaju spirometry z czujnikiem turbimetrycznym, a także wodne, w których wydychane powietrze zbierane jest pod dzwonem spirometrycznym umieszczonym w wodzie. Objętość wydychanego powietrza określa się poprzez wzniesienie dzwonka. W ostatnim czasie powszechnie stosowane są czujniki czułe na zmiany objętościowej prędkości przepływu powietrza, podłączone do systemu komputerowego. W szczególności na tej zasadzie działa system komputerowy typu „Spirometr MAS-1”, produkowany na Białorusi itp. Systemy takie umożliwiają wykonywanie nie tylko spirometrii, ale także spirografii, a także pneumotachografii).

Spirografia - metoda ciągłego rejestrowania objętości wdychanego i wydychanego powietrza. Powstała krzywa graficzna nazywana jest spirofamą. Za pomocą spirogramu można określić pojemność życiową płuc i objętości oddechowe, częstość oddechów i dobrowolną maksymalną wentylację płuc.

Pneumotachografia - metoda ciągłej rejestracji objętościowego natężenia przepływu powietrza wdychanego i wydychanego.

Istnieje wiele innych metod badania układu oddechowego. Należą do nich pletyzmografia klatki piersiowej, osłuchiwanie dźwięków powstających podczas przepływu powietrza przez drogi oddechowe i płuca, fluoroskopia i radiografia, oznaczanie zawartości tlenu i dwutlenku węgla w wydychanym powietrzu itp. Niektóre z tych metod omówiono poniżej.

Wskaźniki objętości oddychania zewnętrznego

Zależność objętości i pojemności płuc przedstawiono na ryc. 1.

Podczas badania oddychania zewnętrznego stosuje się następujące wskaźniki i ich skróty.

Całkowita pojemność płuc (TLC)- objętość powietrza w płucach po najgłębszym możliwym wdechu (4-9 l).

Ryż. 1. Średnie wartości objętości i pojemności płuc

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa płuc (VC)- objętość powietrza, którą człowiek może wydychać przy najgłębszym, najwolniejszym wydechu wykonanym po maksymalnym wdechu.

Pojemność życiowa płuc człowieka wynosi 3-6 litrów. Ostatnio, w związku z wprowadzeniem technologii pneumotachograficznej, tzw wymuszona pojemność życiowa(FVC). Przy określaniu FVC osoba badana musi po jak najgłębszym wdechu wykonać jak najgłębszy, wymuszony wydech. W takim przypadku wydech należy wykonywać z wysiłkiem mającym na celu osiągnięcie maksymalnej prędkości objętościowej przepływu wydychanego powietrza przez cały wydech. Analiza komputerowa takiego wymuszonego wydechu pozwala obliczyć dziesiątki wskaźników oddychania zewnętrznego.

Nazywa się indywidualną normalną wartość pojemności życiowej właściwa pojemność płuc(JEL). Oblicza się ją w litrach za pomocą wzorów i tabel opartych na wzroście, masie ciała, wieku i płci. W przypadku kobiet w wieku 18–25 lat obliczeń można dokonać za pomocą wzoru

JEL = 3,8*P + 0,029*B - 3,190; dla mężczyzn w tym samym wieku

Objętość zalegająca

JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, gdzie P to wzrost; B – wiek (lata).

Wartość zmierzonego VC uważa się za obniżoną, jeśli spadek ten przekracza 20% poziomu VC.

Jeżeli na określenie wskaźnika oddychania zewnętrznego stosuje się nazwę „pojemność”, oznacza to, że w skład takiej pojemności wchodzą mniejsze jednostki zwane objętościami. Na przykład TLC składa się z czterech tomów, pojemność życiowa - z trzech tomów.

Objętość oddechowa (TO)- jest to objętość powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc w jednym cyklu oddechowym. Wskaźnik ten nazywany jest również głębokością oddechu. W spoczynku u osoby dorosłej DO wynosi 300–800 ml (15–20% wartości VC); miesięczne dziecko - 30 ml; roczny - 70 ml; dziesięć lat - 230 ml. Jeżeli głębokość oddechu jest większa niż normalnie, wówczas takie oddychanie nazywa się hiperwentylacja- nadmierne, głębokie oddychanie, ale jeśli DO jest mniejsze niż normalne, wówczas wzywa się oddychanie oligopnea- niewystarczający, płytki oddech. Przy normalnej głębokości i częstotliwości oddychania nazywa się to eupnea- normalne, wystarczające oddychanie. Normalna częstość oddechów spoczynkowych u dorosłych wynosi 8–20 oddechów na minutę; miesięczne dziecko - około 50 lat; roczny - 35; dziesięć lat - 20 cykli na minutę.

Rezerwowa objętość wdechowa (wskaźnik IR)- objętość powietrza, którą człowiek może wdychać najgłębszym oddechem po spokojnym oddechu. Normalna wartość PO wynosi 50-60% wartości VC (2-3 l).

Rezerwowa objętość wydechowa (ER ext)- objętość powietrza, którą dana osoba może wydychać przy najgłębszym wydechu wykonanym po spokojnym wydechu. Zwykle wartość RO wynosi 20-35% pojemności życiowej (1-1,5 l).

Resztkowa objętość płuc (RLV)- powietrze pozostające w drogach oddechowych i płucach po maksymalnie głębokim wydechu. Jego wartość wynosi 1-1,5 l (20-30% TEL). W starszym wieku wartość TRL wzrasta w wyniku zmniejszenia sprężystości płuc, drożności oskrzeli, zmniejszenia siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej. W wieku 60 lat jest to już około 45% TEL.

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC)- powietrze pozostające w płucach po spokojnym wydechu. Na pojemność tę składa się zalegająca objętość płuc (RVV) i rezerwowa objętość wydechowa (ERV).

Nie całe powietrze atmosferyczne dostające się podczas inhalacji do układu oddechowego bierze udział w wymianie gazowej, lecz tylko to, które dociera do pęcherzyków płucnych, które w otaczających je naczyniach włosowatych mają wystarczający przepływ krwi. W związku z tym istnieje coś, co nazywa się martwa przestrzeń.

Anatomiczna przestrzeń martwa (AMP)- jest to objętość powietrza znajdująca się w drogach oddechowych do poziomu oskrzelików oddechowych (oskrzeliki te posiadają już pęcherzyki płucne i możliwa jest wymiana gazowa). Rozmiar AMP wynosi 140-260 ml i zależy od cech konstytucji ludzkiej (przy rozwiązywaniu problemów, w których konieczne jest uwzględnienie AMP, ale jego wartość nie jest wskazana, objętość AMP przyjmuje się równą do 150 ml).

Fizjologiczna martwa przestrzeń (PDS)- objętość powietrza wchodzącego do dróg oddechowych i płuc i nie biorącego udziału w wymianie gazowej. FMP jest większy niż anatomiczna przestrzeń martwa, ponieważ obejmuje ją jako integralną część. Oprócz powietrza w drogach oddechowych, FMP zawiera powietrze, które przedostaje się do pęcherzyków płucnych, ale nie wymienia gazów z krwią ze względu na brak lub zmniejszenie przepływu krwi w tych pęcherzykach (powietrze to jest czasami nazywane martwa przestrzeń pęcherzykowa). Zwykle wartość funkcjonalnej przestrzeni martwej wynosi 20-35% objętości oddechowej. Wzrost tej wartości powyżej 35% może wskazywać na obecność niektórych chorób.

Tabela 1. Wskaźniki wentylacji płuc

W praktyce medycznej istotne jest uwzględnienie czynnika przestrzeni martwej przy projektowaniu aparatów oddechowych (loty na dużych wysokościach, nurkowanie, maski gazowe) oraz przeprowadzaniu szeregu działań diagnostycznych i resuscytacyjnych. Podczas oddychania przez rurki, maski, węże, z układem oddechowym człowieka zostaje połączona dodatkowa przestrzeń martwa i pomimo wzrostu głębokości oddychania wentylacja pęcherzyków płucnych powietrzem atmosferycznym może okazać się niewystarczająca.

Minutowa objętość oddechowa

Minutowa objętość oddechowa (MRV)- objętość powietrza przelatującego przez płuca i drogi oddechowe w ciągu 1 minuty. Aby określić MOR, wystarczy znać głębokość, czyli objętość oddechową (TV) i częstotliwość oddechową (RR):

MOD = DO * BH.

Podczas koszenia MOD wynosi 4-6 l/min. Wskaźnik ten często nazywany jest także wentylacją płucną (w odróżnieniu od wentylacji pęcherzykowej).

Wentylacja pęcherzykowa

Wentylacja pęcherzykowa (AVL)- objętość powietrza atmosferycznego przechodzącego przez pęcherzyki płucne w ciągu 1 minuty. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, należy znać wartość AMP. Jeśli nie zostanie to określone eksperymentalnie, do obliczeń przyjmuje się objętość AMP równą 150 ml. Aby obliczyć wentylację pęcherzykową, możesz skorzystać ze wzoru

AVL = (DO - AMP). BH.

Na przykład, jeśli głębokość oddechu wynosi 650 ml, a częstość oddechów 12, wówczas AVL wynosi 6000 ml (650-150). 12.

AB = (DO - WMD) * BH = DO alv * BH

  • AB - wentylacja pęcherzykowa;
  • DO alve - objętość oddechowa wentylacji pęcherzykowej;
  • RR - częstość oddechów

Maksymalna wentylacja (MVL)- maksymalna objętość powietrza, jaką można przepuścić przez płuca człowieka w ciągu 1 minuty. MVL można określić na podstawie dobrowolnej hiperwentylacji w spoczynku (oddychanie tak głębokie, jak to możliwe i często ukośne jest dopuszczalne nie dłużej niż 15 sekund). Za pomocą specjalnego sprzętu można określić MVL podczas wykonywania intensywnej pracy fizycznej. W zależności od budowy i wieku człowieka norma MVL mieści się w przedziale 40-170 l/min. U sportowców MVL może osiągnąć 200 l/min.

Wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego

Oprócz objętości i pojemności płuc, tzw wskaźniki przepływu oddychania zewnętrznego. Najprostszą metodą określenia jednego z nich, szczytowego natężenia przepływu wydechowego, jest przepływomierz szczytowy. Przepływomierze szczytowe to proste i dość niedrogie urządzenia do użytku domowego.

Szczytowe natężenie przepływu wydechowego(POS) – maksymalne objętościowe natężenie przepływu wydychanego powietrza osiągane podczas wymuszonego wydechu.

Za pomocą pneumotachometru można określić nie tylko szczytowe natężenie przepływu objętościowego wydechu, ale także wdechu.

W szpitalu medycznym coraz powszechniejsze stają się pneumotachografy z komputerowym przetwarzaniem otrzymanych informacji. Urządzenia tego typu umożliwiają, w oparciu o ciągłą rejestrację prędkości objętościowej przepływu powietrza powstającego podczas wydechu natężonej pojemności życiowej płuc, wyliczenie kilkudziesięciu wskaźników oddychania zewnętrznego. Najczęściej POS i maksymalne (chwilowe) objętościowe natężenie przepływu powietrza w momencie wydechu określa się jako 25, 50, 75% FVC. Nazywa się je odpowiednio wskaźnikami MOS 25, MOS 50, MOS 75. Popularna jest również definicja FVC 1 - objętość wymuszonego wydechu przez czas równy 1 e. Na podstawie tego wskaźnika obliczany jest wskaźnik Tiffno (wskaźnik) – stosunek FVC 1 do FVC wyrażony w procentach. Rejestrowana jest również krzywa odzwierciedlająca zmianę prędkości objętościowej przepływu powietrza podczas wymuszonego wydechu (ryc. 2.4). W tym przypadku na osi pionowej wyświetlana jest prędkość objętościowa (l/s), a na osi poziomej wyświetlana jest wartość procentowa wydychanego FVC.

Na przedstawionym wykresie (rys. 2, górna krzywa) wierzchołek wskazuje wartość PVC, rzut momentu wydechu 25% FVC na krzywą charakteryzuje MVC 25, rzut 50% i 75% FVC odpowiada wartości MVC 50 i MVC 75. Znaczenie diagnostyczne mają nie tylko prędkości przepływu w poszczególnych punktach, ale także cały przebieg krzywej. Jego część, odpowiadająca 0-25% FVC wydychanego powietrza, odzwierciedla drożność powietrza dużych oskrzeli, tchawicy, a obszar od 50 do 85% FVC - drożność małych oskrzeli i oskrzelików. Odchylenie w zstępującym odcinku dolnej krzywej w obszarze wydechowym wynoszące 75–85% FVC wskazuje na zmniejszenie drożności małych oskrzeli i oskrzelików.

Ryż. 2. Wskaźniki oddychania strumieniowego. Zwróć uwagę na krzywe - objętość osoby zdrowej (górna), pacjenta z obturacyjną niedrożnością oskrzeli małych (dolna)

Oznaczenie wymienionych wskaźników objętości i przepływu służy do diagnozowania stanu zewnętrznego układu oddechowego. Aby scharakteryzować funkcję oddychania zewnętrznego w klinice, stosuje się cztery warianty wniosków: normalne, zaburzenia obturacyjne, zaburzenia restrykcyjne, zaburzenia mieszane (połączenie zaburzeń obturacyjnych i restrykcyjnych).

Dla większości wskaźników przepływu i objętości oddychania zewnętrznego odchylenia ich wartości od wartości właściwej (obliczonej) o więcej niż 20% uważa się za wykraczające poza normę.

Zaburzenia obturacyjne- są to przeszkody w drożności dróg oddechowych, prowadzące do wzrostu ich oporów aerodynamicznych. Takie zaburzenia mogą rozwinąć się w wyniku zwiększonego napięcia mięśni gładkich dolnych dróg oddechowych, z przerostem lub obrzękiem błon śluzowych (na przykład z ostrymi infekcjami wirusowymi dróg oddechowych), nagromadzeniem śluzu, ropną wydzieliną, w obecności guz lub ciało obce, rozregulowanie drożności górnych dróg oddechowych i inne przypadki.

Obecność zmian obturacyjnych w drogach oddechowych ocenia się na podstawie obniżenia POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, wartości wskaźnika testu Tiffno i MVL. Częstość testu Tiffno wynosi zwykle 70–85%, spadek do 60% uważa się za oznakę umiarkowanego zaburzenia, a do 40% za ciężką chorobę polegającą na niedrożności oskrzeli. Ponadto w przypadku zaburzeń obturacyjnych zwiększają się takie wskaźniki, jak objętość zalegająca, funkcjonalna pojemność resztkowa i całkowita pojemność płuc.

Naruszenia restrykcyjne- jest to zmniejszenie ekspansji płuc podczas wdechu, zmniejszenie wydechów płuc. Zaburzenia te mogą rozwinąć się w wyniku zmniejszonej podatności płuc, uszkodzenia klatki piersiowej, obecności zrostów, gromadzenia się płynu, treści ropnej, krwi w jamie opłucnej, osłabienia mięśni oddechowych, upośledzonego przekazywania pobudzenia w synapsach nerwowo-mięśniowych i innych. powodów.

O obecności zmian restrykcyjnych w płucach świadczy zmniejszenie pojemności życiowej (co najmniej 20% wartości właściwej) i zmniejszenie MVL (wskaźnik niespecyficzny), a także zmniejszenie podatności płuc, a w niektórych przypadkach , wzrost wyniku w teście Tiffno (o ponad 85%). W przypadku zaburzeń restrykcyjnych zmniejsza się całkowita pojemność płuc, funkcjonalna pojemność resztkowa i objętość zalegająca.

Wniosek o mieszanych (obturacyjnych i restrykcyjnych) zaburzeniach zewnętrznego układu oddechowego nasuwa się przy jednoczesnym występowaniu zmian w powyższych wskaźnikach przepływu i objętości.

Objętość i pojemność płuc

Objętość oddechowa - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w spokojnym stanie; u osoby dorosłej jest to 500 ml.

Rezerwowa objętość wdechowa- jest to maksymalna objętość powietrza, którą dana osoba może wdychać po spokojnym oddechu; jego rozmiar wynosi 1,5-1,8 litra.

Rezerwowa objętość wydechowa - jest to maksymalna objętość powietrza, którą dana osoba może wydychać po cichym wydechu; ta objętość wynosi 1-1,5 litra.

Objętość zalegająca - jest to objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu; Pozostała objętość wynosi 1 -1,5 litra.

Ryż. 3. Zmiany objętości oddechowej, ciśnienia w opłucnej i pęcherzykach płucnych podczas wentylacji płuc

Pojemność życiowa płuc(VC) to maksymalna objętość powietrza, którą człowiek może wydychać po najgłębszym oddechu. Pojemność życiowa obejmuje rezerwę wdechową, oddechową i wydechową. Pojemność życiową płuc określa się za pomocą spirometru, a metodę jej określania nazywa się spirometrią. Pojemność życiowa u mężczyzn wynosi 4-5,5 l, a u kobiet - 3-4,5 l. Jest ono większe w pozycji stojącej niż w pozycji siedzącej czy leżącej. Trening fizyczny prowadzi do wzrostu pojemności życiowej (ryc. 4).

Ryż. 4. Spirogram objętości i pojemności płuc

Funkcjonalna pojemność resztkowa(FRC) to objętość powietrza w płucach po cichym wydechu. FRC jest sumą rezerwy wydechowej i objętości zalegającej i wynosi 2,5 litra.

Całkowita pojemność płuc(OEL) - objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego wdechu. TLC obejmuje objętość zalegającą i pojemność życiową płuc.

Przestrzeń martwą tworzy powietrze znajdujące się w drogach oddechowych i nie biorące udziału w wymianie gazowej. Podczas wdechu ostatnie porcje powietrza atmosferycznego przedostają się do przestrzeni martwej i bez zmiany jej składu opuszczają ją podczas wydechu. Objętość przestrzeni martwej wynosi około 150 ml, czyli około 1/3 objętości oddechowej podczas spokojnego oddychania. Oznacza to, że z 500 ml wdychanego powietrza tylko 350 ml przedostaje się do pęcherzyków płucnych. Pod koniec spokojnego wydechu pęcherzyki płucne zawierają około 2500 ml powietrza (FRC), więc przy każdym spokojnym oddechu odnawiana jest tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego.