Plaušu elpošanas tilpums ir normāls. Open Library - atvērta izglītības informācijas bibliotēka. Plaušu tilpums dažādiem cilvēkiem

Kas ietekmē plaušu tilpumu?

Vidēja cilvēka plaušu tilpums ir aptuveni trīs līdz seši litri (gaisa). Sportistiem, kuriem svarīga ir plaušu piepildīšana ar gaisu (nirēji, peldētāji, skrējēji), treniņu laikā plaušu tilpums attīstās līdz astoņiem litriem. Dziļi elpojot, plaušu tilpums noslogo maksimālo gaisa daudzumu, bet ar normālu vienmērīgu elpošanu plaušas nestrādā līdz maksimālajai kapacitātei. Rodas jautājums, kāpēc šis sējums ir tik svarīgs, kas ietekmē plaušu tilpumu?

Mierīgā stāvoklī organisms, kuru nenoslogo slimības, neizmanto visu plaušu tilpumu, lai atbalstītu visu darbu. funkcionālās sistēmas. Bet organismā vienmēr ir kompensācijas mehānismi, kas ieslēdzas nepieciešamības gadījumā, uzstādot cilvēkam citu dzīves ritmu (baiļu vai nervu spriedzes stāvoklī, pārvarot grūtus šķēršļus dabiskajā vidē, fiziskas slodzes laikā, patoloģiskas izmaiņas dažādās ķermeņa struktūrās).

Visā ārkārtas situācijas kas saistīti ar skriešanu, elpas aizturēšanu, jebkādu fizisku stresu, organismam jāspēj saistīt skābekļa izmaksas ar uzņemto un vai nu biežāk elpot, vai ielādēt plaušās vairāk gaisa, lai uzturētu normālu skābekļa līmeni organismā. Daba ir nolēmusi, ka lietderīgāk ir izveidot lielāku rezervuāru, lai ķermenis piepildītos ar gaisu, kas ļaus elpas aizturēšanas apstākļos vai elpojot ar gāzu piemaisījumiem, izņemot skābekli (saskaņā ar dažādi iemesli, ieskaitot patoloģisku), lai tā rīcībā būtu pietiekams gaisa daudzums, lai saražotu vajadzīgo skābekļa daudzumu.

Taču cilvēks nevar paredzēt, kad tieši viņam var būt nepieciešams kompensācijas mehānisma darbs, tāpēc jau iepriekš jāparūpējas par plaušu vitālās kapacitātes uzturēšanu normālā stāvoklī. Ir ļoti svarīgi savlaicīgi atklāt un ārstēt elpceļu slimības; trenēt plaušas dzīves procesā, mākslīgi radot noteikta veida slodzi. Tas palīdzēs gadījumos, kad būs nepieciešams kompensēt

Plaušu tilpums. Elpošanas ātrums. Elpošanas dziļums. Plaušu gaisa tilpumi. Elpošanas tilpums. Rezerve, atlikušais tilpums. plaušu tilpums.

elpošanas fāzes.

Ārējās elpošanas process sakarā ar gaisa tilpuma izmaiņām plaušās elpošanas cikla ieelpas un izelpas fāzēs. Ar mierīgu elpošanu ieelpas un izelpas ilguma attiecība elpošanas ciklā ir vidēji 1:1,3. Cilvēka ārējo elpošanu raksturo elpošanas kustību biežums un dziļums. Elpošanas ātrums cilvēks tiek mērīts pēc elpošanas ciklu skaita 1 minūtē, un tā vērtība miera stāvoklī pieaugušajam svārstās no 12 līdz 20 1 minūtē. Šis ārējās elpošanas rādītājs palielinās līdz ar fizisko darbu, paaugstinoties apkārtējās vides temperatūrai, kā arī mainās līdz ar vecumu. Piemēram, jaundzimušajiem elpošanas ātrums ir 60-70 uz 1 min, bet cilvēkiem vecumā no 25-30 gadiem - vidēji 16 uz 1 min. Elpošanas dziļums nosaka pēc ieelpotā un izelpotā gaisa tilpuma viena elpošanas cikla laikā. Elpošanas kustību biežuma reizinājums pēc to dziļuma raksturo ārējās elpošanas galveno vērtību - plaušu ventilācija. Plaušu ventilācijas kvantitatīvais rādītājs ir minūtes elpošanas tilpums – tas ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo 1 minūtes laikā. Cilvēka minūtes elpošanas tilpuma vērtība miera stāvoklī svārstās 6-8 litru robežās. Fiziskā darba laikā cilvēkam elpošanas minūšu apjoms var palielināties 7-10 reizes.

Rīsi. 10.5. Gaisa tilpumi un ietilpības cilvēka plaušās un gaisa tilpuma izmaiņu līkne (spirogramma) plaušās klusas elpošanas, dziļas iedvesmas un izelpas laikā. FRC - funkcionālā atlikušā jauda.

Plaušu gaisa apjomi. IN elpošanas fizioloģija pieņemta vienota cilvēku plaušu tilpumu nomenklatūra, kas elpošanas cikla ieelpas un izelpas fāzē plaušas piepilda ar mierīgu un dziļu elpošanu (10.5. att.). Plaušu tilpumu, ko cilvēks ieelpo vai izelpo klusas elpošanas laikā, sauc paisuma apjoms. Tā vērtība klusas elpošanas laikā ir vidēji 500 ml. Tiek saukts maksimālais gaisa daudzums, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, ko cilvēks var ieelpot, pārsniedzot plūdmaiņu tilpumu. ieelpas rezerves tilpums(vidēji 3000 ml). Maksimālo gaisa daudzumu, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, ko cilvēks var izelpot pēc mierīgas izelpas, parasti sauc par izelpas rezerves tilpumu (vidēji 1100 ml). Visbeidzot, gaisa daudzumu ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas, sauc par atlikušo tilpumu, tā vērtība ir aptuveni 1200 ml.

Tiek saukta divu vai vairāku plaušu tilpumu summa plaušu tilpums. Gaisa tilpums cilvēka plaušās raksturo iedvesmas spēja, dzīvības spēja un funkcionāla atlikušā jauda plaušas. Ieelpas tilpums (3500 ml) ir plūdmaiņas tilpuma un ieelpas rezerves tilpuma summa. Plaušu vitālā kapacitāte(4600 ml) ietver plūdmaiņas tilpumu un ieelpas un izelpas rezerves tilpumus. Funkcionālā atlikušā plaušu kapacitāte(1600 ml) ir izelpas rezerves tilpuma un atlikušā plaušu tilpuma summa. Summa plaušu tilpums Un atlikušais tilpums Par kopējo plaušu kapacitāti pieņemts saukt, kuras vērtība cilvēkiem ir vidēji 5700 ml.

Ieelpojot, cilvēka plaušas diafragmas un ārējo starpribu muskuļu kontrakcijas dēļ tie sāk palielināt savu apjomu no līmeņa, un tā vērtība klusas elpošanas laikā ir paisuma apjoms, un ar dziļu elpošanu - sasniedz dažādas vērtības rezerves apjoms elpa. Izelpojot, plaušu tilpums atgriežas sākotnējā funkcionālā līmenī atlikušā jauda pasīvi, pateicoties plaušu elastīgajam atsitienam. Ja gaiss sāk iekļūt izelpotā gaisa tilpumā funkcionālā atlikušā jauda, kas notiek dziļas elpošanas laikā, kā arī klepojot vai šķaudot, tad izelpa tiek veikta savelkot vēdera sienas muskuļus. Šajā gadījumā intrapleiras spiediena vērtība, kā likums, kļūst augstāka par atmosfēras spiedienu, kas izraisa lielāko gaisa plūsmas ātrumu elpceļi.

2. Spirogrāfijas tehnika .

Pētījums tiek veikts no rīta tukšā dūšā. Pirms pētījuma pacientam ieteicams 30 minūtes atrasties mierīgā stāvoklī, kā arī pārtraukt bronhodilatatoru lietošanu ne vēlāk kā 12 stundas pirms pētījuma sākuma.

Spirogrāfiskā līkne un plaušu ventilācijas rādītāji ir parādīti attēlā. 2.

Statiskie indikatori(noteikts klusas elpošanas laikā).

Galvenie mainīgie, ko izmanto, lai parādītu novērotos ārējās elpošanas rādītājus un izveidotu indikatorus-konstrukcijas, ir: elpošanas gāzes plūsmas apjoms, V (l) un laiks t ©. Attiecības starp šiem mainīgajiem tiek parādītas grafiku vai diagrammu veidā. Tās visas ir spirogrammas.

Elpošanas gāzu maisījuma plūsmas tilpuma atkarības grafiku no laika sauc par spirogrammu: apjoms plūsma - laiks.

Elpošanas gāzu maisījuma tilpuma plūsmas ātruma un plūsmas tilpuma savstarpējās atkarības grafiku sauc par spirogrammu: tilpuma ātrums plūsma - apjoms plūsma.

Mērs paisuma apjoms(DO) - vidējais gaisa daudzums, ko pacients ieelpo un izelpo normālas elpošanas laikā miera stāvoklī. Parasti tas ir 500-800 ml. Tiek saukta DO daļa, kas piedalās gāzes apmaiņā alveolārais tilpums(AO) un vidēji ir vienāds ar 2/3 no DO vērtības. Atlikusī daļa (1/3 no TO vērtības) ir funkcionāls mirušās telpas apjoms(FMP).

Pēc mierīgas izelpas pacients izelpo pēc iespējas dziļāk – mērot izelpas rezerves tilpums(ROvyd), kas parasti ir 1000-1500 ml.

Pēc mierīgas elpas tiek ievilkta visdziļākā elpa – izmērīta ieelpas rezerves tilpums(Rovd). Analizējot statiskos rādītājus, tas tiek aprēķināts iedvesmas spēja(Evd) - DO un Rovd ​​summa, kas raksturo spēju plaušu audi stiepšanās, un plaušu tilpums(VC) - maksimālais tilpums, ko var ieelpot pēc dziļākās izelpas (TO, RO VD un Rovid summa parasti svārstās no 3000 līdz 5000 ml).

Pēc ierastās mierīgas elpošanas tiek veikts elpošanas manevrs: tiek veikta visdziļākā elpa, bet pēc tam dziļākā, asākā un garākā (vismaz 6 s) izelpa. Tā tas ir definēts piespiedu vitalitāte(FVC) - gaisa daudzums, ko var izelpot piespiedu izelpas laikā pēc maksimālās ieelpas (parasti 70-80% no VC).

Kā tiek reģistrēts pētījuma pēdējais posms maksimālā ventilācija(MVL) - maksimālais gaisa daudzums, ko var ventilēt plaušas I min. MVL raksturo ārējās elpošanas aparāta funkcionālo kapacitāti un parasti ir 50-180 litri. MVL samazināšanās tiek novērota ar plaušu tilpuma samazināšanos ierobežojošu (ierobežojošu) un obstruktīvu plaušu ventilācijas traucējumu dēļ.

Analizējot manevrā iegūto spirogrāfisko līkni ar piespiedu izelpu, izmēra noteiktus ātruma indikatorus (3. att.):

1) piespiedu izelpas tilpums pirmajā sekundē (FEV 1) - gaisa apjoms, kas tiek izelpots pirmajā sekundē ar visstraujāko izelpu; to mēra ml un aprēķina procentos no FVC; veseli cilvēki pirmajā sekundē izelpo vismaz 70% FVC;

2) paraugs vai Tiffno indekss- FEV 1 (ml) / VC (ml) attiecība, reizināta ar 100%; parasti ir vismaz 70-75%;

3) maksimālais tilpuma gaisa ātrums izelpas līmenī 75% FVC (ISO 75), kas paliek plaušās;

4) maksimālais tilpuma gaisa ātrums izelpas līmenī 50% FVC (MOS 50), kas paliek plaušās;

5) maksimālais tilpuma gaisa ātrums izelpas līmenī 25% FVC (MOS 25), kas paliek plaušās;

6) vidējais piespiedu izelpas tilpuma ātrums, kas aprēķināts mērījumu diapazonā no 25 līdz 75% FVC (SOS 25-75).

Apzīmējumi diagrammā. Maksimālie piespiedu derīguma termiņi: 25 ÷ 75% FEV- tilpuma plūsmas ātrums vidējā piespiedu izelpas intervālā (no 25% līdz 75% no vitālās jaudas), FEV1 ir plūsmas apjoms piespiedu izelpas pirmajā sekundē.

Rīsi. 3. Spirogrāfiskā līkne, kas iegūta piespiedu izelpas manevrā. FEV 1 un SOS 25-75 aprēķins

Ātruma rādītāju aprēķins ir liela nozīme identificēt bronhu obstrukcijas pazīmes. Tiffno indeksa un FEV 1 samazināšanās ir pazīšanas zīme slimības, ko pavada bronhu caurlaidības samazināšanās, bronhiālā astma, hroniska obstruktīva plaušu slimība, bronhektāzes u.c. MOS rādītājiem ir vislielākā vērtība diagnostikā sākotnējās izpausmes bronhu obstrukcija. SOS 25-75 parāda mazo bronhu un bronhiolu caurlaidības stāvokli. Pēdējais rādītājs ir informatīvāks par FEV 1 agrīnu obstruktīvu traucējumu noteikšanai. Tā kā Ukrainā, Eiropā un ASV nav atšķirības plaušu ventilāciju raksturojošo plaušu tilpuma, kapacitātes un ātruma indikatoru apzīmējumos, mēs sniedzam šo rādītāju apzīmējumus krievu un angļu valodā (1. tabula).

1. tabula. Plaušu ventilācijas indikatoru nosaukums krievu un angļu valodā

2. tabula. Plaušu ventilācijas indikatoru nosaukums un atbilstība dažādās valstīs

Visi plaušu ventilācijas rādītāji ir mainīgi. Οʜᴎ atkarīgs no dzimuma, vecuma, svara, auguma, ķermeņa stāvokļa, stāvokļa nervu sistēma pacientam un citiem faktoriem. Šī iemesla dēļ, lai pareizi novērtētu plaušu ventilācijas funkcionālo stāvokli, viena vai otra indikatora absolūtā vērtība ir nepietiekama. Ir nepieciešams salīdzināt iegūtos absolūtos rādītājus ar atbilstošajām vērtībām veselam tāda paša vecuma, auguma, svara un dzimuma cilvēkam - tā sauktajiem pienākuma rādītājiem. Šāds salīdzinājums tiek izteikts procentos attiecībā pret pienākošos rādītāju. Novirzes, kas pārsniedz 15-20% no noteiktā rādītāja vērtības, tiek uzskatītas par patoloģiskām.

5. SPIROGRĀFIJA, REĢISTRĒJOT PLŪSMAS APJOMS

Spirogrāfija ar "plūsmas apjoma" cilpas reģistrāciju - moderna metode plaušu ventilācijas pētījums, kas sastāv no gaisa plūsmas tilpuma ātruma noteikšanas inhalācijas traktā un tā grafiskā attēlojuma plūsmas tilpuma cilpas veidā ar pacienta mierīgu elpošanu un kad viņš veic noteiktus elpošanas manevrus. Ārzemēs šī metode sauca spirometrija.

mērķis pētījums ir plaušu ventilācijas traucējumu veida un pakāpes diagnostika, pamatojoties uz spirogrāfisko parametru kvantitatīvo un kvalitatīvo izmaiņu analīzi. Metodes lietošanas indikācijas un kontrindikācijas ir līdzīgas klasiskajai spirogrāfijai.

Metodoloģija. Pētījums tiek veikts dienas pirmajā pusē neatkarīgi no ēdienreizes. Pacientam tiek piedāvāts aizvērt abas deguna ejas ar speciālu skavu, paņemt mutē individuālu sterilizētu iemuti un cieši saspraust ar lūpām. Pacients sēdus stāvoklī elpo caur caurulīti pa atvērtu ķēdi, ar nelielu vai nekādu pretestību elpošanai. Pacientam jāpaskaidro, ka piespiedu elpošanas pārbaudē izelpo aparātā tā, it kā būtu nepieciešams nodzēst sveces uz dzimšanas dienas tortes. Pēc mierīgas elpošanas perioda pacients veic maksimāli dziļu elpu, kā rezultātā tiek reģistrēta eliptiska līkne (līkne AEB). Tad pacients veic ātrāko un intensīvāko piespiedu izelpu. Tajā pašā laikā tiek reģistrēta raksturīgas formas līkne, kas veseliem cilvēkiem atgādina trīsstūri (4. att.).

Rīsi. 4. Normāla tilpuma plūsmas ātruma un gaisa tilpuma attiecības cilpa (līkne) elpošanas manevru laikā. Ieelpošana sākas punktā A, izelpa - punktā B. POS tiek reģistrēts punktā C. Maksimālā izelpas plūsma FVC vidū atbilst punktam D, maksimālā ieelpas plūsma - punktam E.

Spirogramma: tilpuma plūsmas ātrums - piespiedu ieelpas/izelpas plūsmas apjoms.

Maksimālo izelpas gaisa plūsmas ātrumu parāda līknes sākotnējā daļa (punkts C, kur maksimālais izelpas plūsmas ātrums- POS VYD) - Pēc tam tilpuma plūsmas ātrums samazinās (punkts D, kur tiek reģistrēts MOS 50), un līkne atgriežas sākotnējā pozīcijā (punkts A). Šajā gadījumā "plūsmas tilpuma" līkne apraksta saistību starp tilpuma gaisa plūsmas ātrumu un plaušu tilpumu (plaušu kapacitāti) elpošanas kustību laikā. Gaisa plūsmas ātrumu un apjomu datus apstrādā personālais dators, pateicoties pielāgotajam programmatūra. Pēc tam "plūsmas-apjoma" līkne tiek parādīta monitora ekrānā, un to var izdrukāt uz papīra, saglabāt magnētiskā datu nesējā vai personālā datora atmiņā. Mūsdienu ierīces darbojas ar spirogrāfiskajiem sensoriem atvērtā sistēmā ar sekojošu gaisa plūsmas signāla integrāciju, lai iegūtu sinhronas plaušu tilpuma vērtības. Datora aprēķinātie pētījuma rezultāti tiek izdrukāti kopā ar plūsmas un tilpuma līkni uz papīra absolūtos skaitļos un procentos no pareizajām vērtībām. Šajā gadījumā uz abscisu ass tiek attēlots FVC (gaisa tilpums), bet uz ordinātu ass tiek attēlota gaisa plūsma, kas mērīta litros sekundē (l/s) (5. att.).

Rīsi. 5. att. Piespiedu elpošanas "plūsmas tilpuma" līkne un plaušu ventilācijas rādītāji veselam cilvēkam

Rīsi. 6 FVC spirogrammas shēma un atbilstošā piespiedu izelpas līkne plūsmas un tilpuma koordinātēs: V ir tilpuma ass; V" - plūsmas ass

Plūsmas tilpuma cilpa ir pirmais klasiskās spirogrammas atvasinājums. Lai gan plūsmas-tilpuma līkne satur daudz tādu pašu informāciju, ko klasiskajā spirogrammā, plūsmas un tilpuma attiecības redzamība ļauj dziļāk ieskatīties gan augšējo, gan apakšējo elpceļu funkcionālajās īpašībās (6. att.). Augsti informatīvo rādītāju MOS 25, MOS 50, MOS 75 aprēķins pēc klasiskās spirogrammas rada vairākas tehniskas grūtības, veicot grafiskos attēlus. Šī iemesla dēļ tā rezultāti nav īpaši precīzi, tāpēc labāk šos rādītājus noteikt pēc plūsmas-tilpuma līknes. Ātruma spirogrāfisko rādītāju izmaiņu novērtējums tiek veikts atbilstoši to novirzes pakāpei no pareizās vērtības. Parasti plūsmas indikatora vērtību ņem par normas apakšējo robežu, kas ir 60% no pareizā līmeņa.

Šo stāvokli ilustrē šāds pasīvā plaušu tilpuma palielināšanās modelis (10.3. att.). Šajā modelī plaušas var uzskatīt par elastīgu balonu, kas ievietots konteinerā, kas izgatavots no stingrām sienām un elastīgas diafragmas. Atstarpe starp elastīgo balonu un konteinera sienām ir hermētiska. Šis modelis ļauj mainīt spiedienu tvertnes iekšpusē, pārvietojoties uz leju elastīgajā diafragmā. Palielinoties tvertnes tilpumam, ko izraisa elastīgās diafragmas kustība uz leju, spiediens tvertnes iekšpusē, t.i., ārpus cilindra, saskaņā ar ideālās gāzes likumu kļūst zemāks par atmosfēras spiedienu. Balons piepūšas, jo spiediens tajā (atmosfēras) kļūst lielāks par spiedienu tvertnē ap balonu.
Uzklājot uz cilvēka plaušām, kas pilnībā aizpilda krūškurvja dobuma tilpumu, to virsmu un krūškurvja dobuma iekšējo virsmu pārklāj ar pleiras membrānu. Plaušu virsmas pleiras membrāna (viscerālā pleira) fiziski nesaskaras ar pleiras membrānu, kas pārklāj krūškurvja sienu (parietālo pleiru), jo starp šīm membrānām ir pleiras telpa (sinonīms intrapleiras telpai), kas piepildīta ar plāns šķidruma slānis - pleiras šķidrums. Šis šķidrums mitrina plaušu daivu virsmu un veicina to slīdēšanu viena pret otru plaušu piepūšanas laikā, kā arī atvieglo berzi starp parietālo un viscerālo pleiru. Šķidrums ir nesaspiežams, un tā tilpums nepalielinās, samazinoties spiedienam pleiras dobumā. Tāpēc ļoti elastīgs

Rīsi. 10.4. Spiediens alveolās un intrapleurālais spiediens elpošanas cikla ieelpas un izelpas fāzēs.
Ja elpceļos nav gaisa plūsmas, spiediens tajos ir vienāds ar atmosfēras (A), un plaušu elastīgā vilkšana rada spiedienu E alveolās.dobumos līdz -10 cm aq. Art., kas palīdz pārvarēt pretestību gaisa plūsmai elpošanas traktā, un gaiss no ārējās vides virzās uz alveolām. Intrapleiras spiediena vērtība ir saistīta ar spiedienu starpību A - R - E. Izelpojot diafragma atslābinās un intrapleiras spiediens kļūst mazāk negatīvs attiecībā pret atmosfēras spiedienu (-5 cm ūdens staba). Alveolas to elastības dēļ samazina diametru, tajās palielinās spiediens E. Spiediena gradients starp alveolām un ārējo vidi veicina gaisa izvadīšanu no alveolām caur elpošanas ceļiem uz ārējo vidi. Intrapleiras spiediena vērtību nosaka A + R summa, no kuras atņemts spiediens alveolās, ti, A + R - E. A ir atmosfēras spiediens, E ir spiediens alveolās, ko izraisa plaušu elastīgais atsitiens, R ir spiediens, kas pārvar pretestību gaisa plūsmai elpceļos, P - intrapleurālais spiediens.

plaušas iedvesmas laikā precīzi atkārto krūškurvja dobuma tilpuma izmaiņas. Bronhi, asinsvadi, nervi un limfātiskie asinsvadi veido plaušu sakni, ar kuru plaušas tiek fiksētas videnē. Šo audu mehāniskās īpašības nosaka galveno spēka pakāpi, kas elpošanas muskuļiem jāattīsta kontrakcijas laikā, lai izraisītu plaušu tilpuma palielināšanos. Normālos apstākļos plaušu elastīgais atsitiens rada nenozīmīgu negatīvo spiedienu plānā šķidruma slānī intrapleiras telpā attiecībā pret atmosfēras spiedienu. Negatīvs intrapleiras spiediens mainās atkarībā no elpošanas cikla fāzēm no -5 (izelpošana) līdz -10 cm aq. Art. (iedvesma) zem atmosfēras spiediena (10.4. att.). Negatīvs intrapleiras spiediens var izraisīt krūškurvja dobuma tilpuma samazināšanos (sabrukumu), ko krūškurvja audi neitralizē ar savu ārkārtīgi stingro struktūru. Diafragma, salīdzinot ar krūtīm, ir elastīgāka, un tās kupols paceļas spiediena gradienta ietekmē, kas pastāv starp pleiras un vēdera dobumiem.
Stāvoklī, kad plaušas neizplešas un nesabrūk (pauze attiecīgi pēc ieelpošanas vai izelpas), elpceļos nenotiek gaisa plūsma un spiediens alveolās ir vienāds ar atmosfēras spiedienu. Šajā gadījumā gradients starp atmosfēras un intrapleiras spiedienu precīzi līdzsvaros spiedienu, ko rada plaušu elastīgais atsitiens (sk. 10.4. att.). Šādos apstākļos intrapleiras spiediena vērtība ir vienāda ar

starpība starp spiedienu elpceļos un spiedienu, ko attīsta elastīgais plaušu atsitiens. Tāpēc, jo vairāk tiek izstieptas plaušas, jo spēcīgāka būs plaušu elastīgā vilkšana un intrapleiras spiediena vērtība ir negatīvāka attiecībā pret atmosfēras spiedienu. Tas notiek iedvesmas laikā, kad diafragma nolaižas un plaušu elastīgais atsitiens neitralizē plaušu piepūšanos, un intrapleiras spiediens kļūst negatīvāks. Ieelpojot, šis negatīvais spiediens izspiež gaisu pa elpceļiem uz alveolām, pārvarot elpceļu pretestību. Tā rezultātā gaiss no ārējās vides nonāk alveolos.
Izelpojot, diafragma atslābinās un intrapleiras spiediens kļūst mazāk negatīvs. Šādos apstākļos alveolas, pateicoties to sieniņu augstajai elastībai, sāk samazināties un izspiež gaisu no plaušām pa elpceļiem. Elpceļu pretestība gaisa plūsmai uztur pozitīvu spiedienu alveolās un novērš to ātru sabrukšanu. Tādējādi mierīgā stāvoklī izelpas laikā gaisa plūsma elpošanas traktā ir saistīta tikai ar plaušu elastīgo atsitienu.
Pneimotorakss. Ja gaiss iekļūst intrapleiras telpā, piemēram, caur brūces atveri, plaušas sabrūk, krūškurvis nedaudz izplešas un diafragma nolaižas, tiklīdz intrapleiras spiediens kļūst vienāds ar atmosfēras spiedienu. Šo stāvokli sauc par pneimotoraksu, kad plaušas elpošanas kustību laikā zaudē spēju sekot līdzi krūšu dobuma tilpuma izmaiņām. Turklāt ieelpošanas laikā gaiss iekļūst krūškurvja dobumā caur brūces atveri un izplūst izelpas laikā, nemainot plaušu tilpumu elpošanas kustību laikā, kas padara neiespējamu gāzu apmaiņu starp ārējo vidi un ķermeni. Plaušu gaisa apjoms elpošanas cikla fāzēs
Ārējās elpošanas procesu izraisa gaisa tilpuma izmaiņas plaušās elpošanas cikla ieelpas un izelpas fāzēs. Ar mierīgu elpošanu ieelpas un izelpas ilguma attiecība elpošanas ciklā ir vidēji 1:1,3. Cilvēka ārējo elpošanu raksturo elpošanas kustību biežums un dziļums. Cilvēka elpošanas ātrumu mēra pēc elpošanas ciklu skaita 1 minūtē, un tā vērtība miera stāvoklī pieaugušam svārstās no 12 līdz 20 minūtē. Šis ārējās elpošanas rādītājs palielinās līdz ar fizisko darbu, paaugstinoties apkārtējās vides temperatūrai, kā arī mainās līdz ar vecumu. Piemēram, jaundzimušajiem elpošanas ātrums ir 60-70 uz 1 min, bet cilvēkiem vecumā no 25-30 gadiem - vidēji 16 uz 1 min. Elpošanas dziļumu nosaka ieelpotā un izelpotā gaisa apjoms viena elpošanas cikla laikā. Elpošanas kustību biežuma reizinājums pēc to dziļuma raksturo ārējās elpošanas galveno vērtību - plaušu ventilāciju. Plaušu ventilācijas kvantitatīvais rādītājs ir minūtes elpošanas tilpums – tas ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo 1 minūtes laikā. Cilvēka minūtes elpošanas tilpuma vērtība miera stāvoklī svārstās 6-8 litru robežās. Fiziskā darba laikā cilvēkam elpošanas minūšu apjoms var palielināties 7-10 reizes.
Plaušu gaisa tilpumi. Elpošanas fizioloģijā tiek pieņemta vienota cilvēku plaušu tilpuma nomenklatūra, kas piepilda plaušas ar
mierīga un dziļa elpošana elpošanas cikla ieelpas un izelpas fāzē (10.5. att.). Plaušu tilpumu, ko cilvēks ieelpo vai izelpo klusas elpošanas laikā, sauc par plūdmaiņu tilpumu. Tā vērtība klusas elpošanas laikā ir vidēji 500 ml. Maksimālo gaisa daudzumu, ko cilvēks var ieelpot, pārsniedzot plūdmaiņas tilpumu, sauc par ieelpas rezerves tilpumu (vidēji 3000 ml). Maksimālo gaisa daudzumu, ko cilvēks var izelpot pēc klusas izelpas, sauc par izelpas rezerves tilpumu (vidēji 1100 ml). Visbeidzot, gaisa daudzumu, kas paliek plaušās pēc maksimālā izelpas, sauc par atlikuma tilpumu, tā vērtība ir aptuveni 1200 ml.
Divu vai vairāku plaušu tilpumu summu sauc par plaušu tilpumu. Gaisa tilpumu cilvēka plaušās raksturo iedvesmas spēja, dzīvības spēja un funkcionālā atlikušā plaušu kapacitāte. Ieelpas tilpums (3500 ml) ir plūdmaiņas tilpuma un ieelpas rezerves tilpuma summa. Vital tilpums (4600 ml) ietver plūdmaiņu tilpumu un ieelpas un izelpas rezerves tilpumus. Funkcionālā atlikušā ietilpība (1600 ml) ir izelpas rezerves tilpuma un atlikušā plaušu tilpuma summa. Plaušu vitālās kapacitātes un atlikuma tilpuma summu sauc par kopējo plaušu kapacitāti, kuras vidējā vērtība cilvēkiem ir 5700 ml.
Ieelpojot, cilvēka plaušas, pateicoties diafragmas un ārējo starpribu muskuļu kontrakcijai, sāk palielināt savu tilpumu no funkcionālās atlikušās kapacitātes līmeņa, un tā vērtība klusas elpošanas laikā ir plūdmaiņas tilpums, bet dziļi elpojot. sasniedz dažādas ieelpas rezerves tilpuma vērtības. Izelpojot, plaušu tilpums atkal pasīvi atgriežas sākotnējā funkcionālās atlikušās kapacitātes līmenī, pateicoties plaušu elastīgajam atsitienam. Ja funkcionālās atlikušās kapacitātes gaiss sāk iekļūt izelpotā gaisa tilpumā, kas rodas dziļas elpošanas laikā, kā arī klepojot vai šķaudot, tad izelpošana tiek veikta, savelkot vēdera sienas muskuļus. Šajā gadījumā intrapleiras spiediena vērtība, kā likums, kļūst augstāka par atmosfēras spiedienu, kas izraisa lielāko gaisa plūsmas ātrumu elpošanas traktā.

BET. piespiedu elpošana To nodrošina, iesaistot kontrakcijā vairākus papildu muskuļus, tas tiek veikts ar lielu enerģijas patēriņu, jo šajā gadījumā strauji palielinās neelastīgā pretestība. Ieelpojot palīgfunkciju spēlē visi muskuļi, kas piestiprināti pie plecu jostas, galvaskausa vai mugurkaula kauliem un spēj pacelt ribas - tie ir sternocleidomastoid, trapezius, abi krūšu muskuļi, muskuļi, kas paceļ lāpstiņu, skalēna muskulis, priekšējais serratus muskulis. Piespiedu izelpošana tiek veikta arī ar papildu tiešu enerģijas patēriņu, Pirmkārt, iekšējo starpribu muskuļu kontrakcijas rezultātā. To virziens ir pretējs ārējo starpribu muskuļu virzienam, tāpēc to kontrakcijas rezultātā ribas nolaižas. Otrkārt, svarīgākie izelpas palīgmuskuļi ir vēdera muskuļi, kuru kontrakcijas laikā ribas nolaižas, un orgāni vēdera dobums tiek saspiesti un pārvietoti uz augšu kopā ar diafragmu. Arī serratus posterior muskuļi veicina piespiedu izelpu. Dabiski, ka ar piespiedu ieelpu un izelpu darbojas arī visi spēki, ar kuru palīdzību tiek veikta mierīga elpošana.

B. Elpas veids atkarīgs no dzimuma un darba veida. Vīriešiem galvenokārt vēdera elpošana, sievietēm galvenokārt krūšu kurvja elpošana. Pārsvarā fiziska darba gadījumā un sievietēm veidojas pārsvarā vēdera elpošanas veids. Torakālā tipa elpošana tiek nodrošināta galvenokārt pateicoties starpribu muskuļu darbam. Ar vēdera tipu spēcīgas diafragmas kontrakcijas rezultātā vēdera dobuma orgāni tiek pārvietoti uz leju, tāpēc, ieelpojot, kuņģis “izvirzās”.

IN. Apjomi ventilācija plaušas atkarīgs no ieelpas un izelpas dziļuma. Plaušu ventilācija - gāzu apmaiņa starp atmosfēras gaisu un plaušām. Tās intensitāte un būtība ir izteikta divos terminos. Hiperventilācija - patvaļīga elpošanas palielināšanās, kas nav saistīta ar ķermeņa vielmaiņas vajadzībām, un hiper, patvaļīga elpošanas palielināšanās saistībā ar ķermeņa reālajām vajadzībām. Ir plaušu ventilācijas apjomi "un to kapacitātes, savukārt termins "kapacitāte" tiek saprasts kā vairāku tilpumu kombinācija (7.5. att.).

1. Plūdmaiņas apjoms(DO) ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo klusas elpošanas laikā, kamēr viena elpošanas cikla ilgums ir 4-6 s, ieelpošanas akts paiet nedaudz ātrāk. Šādu elpošanu sauc par epnoe (labu elpošanu).

2. Ieelpas rezerves tilpums(Ielpas RO) ir maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus ieelpot pēc klusas elpas.

3. izelpas rezerves tilpums(izelpas RO) - maksimālais gaisa daudzums, ko var izelpot pēc klusas izelpas.

4. Atlikušais tilpums(00) - atlikušā gaisa daudzums
plaušas pēc maksimālās izelpas.

5. Plaušu vitālā kapacitāte(VC) ir lielākais gaisa daudzums, ko var izelpot pēc maksimālās ieelpošanas. Jauniešiem pareizo VC vērtību var aprēķināt pēc formulas: VC \u003d Augstums (m) 2,5 litri.

6. Funkcionālā atlikušā jauda(FOE) - gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc klusas izelpas, ir vienāds ar atlikuma tilpuma un izelpas rezerves tilpuma summu.

7. Kopējā plaušu kapacitāte(TEL) - gaisa tilpums, kas atrodas plaušās maksimālās ieelpošanas augstumā, ir vienāds ar VC summu plus atlikušais tilpums. Kopējā plaušu kapacitāte, tāpat kā citi tilpumi un kapacitāte, ir ļoti mainīga un ir atkarīga no dzimuma, vecuma un auguma. Tātad jauniešiem vecumā no 20 līdz 30 gadiem tas ir vidēji 6 litri, vīriešiem vecumā no 50 līdz 60 gadiem - vidēji aptuveni 5,5 litri.

Pneimotoraksa gadījumā lielākā daļa atlikušā gaisa tiek izvadīta, atstājot to, ko sauc par minimālais gaisa daudzums. Šis gaiss tiek aizturēts tā sauktajos gaisa slazdos, jo daļa bronhu sabrūk pirms alveolām (gala un elpošanas bronhioli nesatur skrimšļus). Tāpēc pieauguša cilvēka un elpojoša jaundzimušā plaušas ūdenī negrimst (pārbaude, lai ar tiesu medicīnas ekspertīzi noteiktu, vai bērns piedzimis dzīvs: nedzīvi dzimuša plaušas grimst ūdenī, jo nesatur gaisu).

Minūtes gaisa daudzums(MOV) ir gaisa tilpums, kas 1 minūtē iziet cauri plaušām. Miera stāvoklī tas ir 6-8 litri, elpošanas ātrums ir 14-18 uz 1 min. Ar intensīvu muskuļu slodzi MOB var sasniegt 100 litrus.

Maksimāla ventilācija(MVL) ir gaisa tilpums, kas iziet cauri plaušām 1 minūtē ar maksimālo iespējamo dziļumu un elpošanas ātrumu. MVL var sasniegt 120-150 l/min jaunietim, bet 180 l/min sportistiem, tas atkarīgs no vecuma, auguma, dzimuma. Ceteris paribus, MVL raksturo elpceļu caurlaidību, kā arī krūškurvja elastību un plaušu stiepjamību.

G. Bieži tiek apspriests jautājums par to, kā elpot, palielinoties ķermeņa nepieciešamībai pēc gāzes apmaiņas: retāk, bet dziļāk vai biežāk, bet mazāk dziļi? Dziļa elpošana ir efektīvāka gāzu apmaiņai plaušās, jo daļu gaisa var konvektīvi ievilkt tieši alveolos. Tomēr ar intensīvu muskuļu slodzi kļūst grūti dziļi elpot, jo ievērojami palielinās neelastīgā pretestība (elpceļu pretestība, viskozu audu pretestība un inerces pretestība). Tāpēc piespiedu elpošanas laikā enerģijas patēriņš ārējās elpošanas saites darbības nodrošināšanai palielinās no 2% no kopējā patēriņa miera stāvoklī līdz 20% smaga fiziska darba laikā. Tajā pašā laikā apmācītiem indivīdiem plaušu ventilācijas palielināšanās ar fiziskā aktivitāte tiek veikta galvenokārt elpošanas padziļināšanās dēļ, bet neapmācītiem cilvēkiem - galvenokārt palielinātas elpošanas dēļ līdz 40-50 minūtē. Taču parasti elpošanas biežumu un dziļumu nosaka pati fiziskā aktivitāte. Pats ķermenis (ne-pro-

brīvprātīgi) nosaka elpošanas režīmu atbilstoši savām fiziskajām iespējām un šī brīža vajadzībām. Turklāt intensīva fiziskā darba laikā cilvēks nemanāmi bieži pāriet no deguna elpošanas uz elpošanu mutē, jo deguna elpošana rada aptuveni pusi no pretestības gaisa plūsmai. Apzināta vēlme elpot retāk, bet dziļāk intensīvas fiziskās aktivitātes laikā arī palielina muskuļu darbu, lai pārvarētu pieaugošo ETL dziļas iedvesmas laikā. Tādējādi ar sekla ātru elpošanu tiek veikts mazāks elpošanas darbs, lai gan ar dziļu elpošanu ventilācija ir labāka. Ķermenim labvēlīgākais rezultāts ir lielāks ar seklu, biežu elpošanu. Elpošanas režīms tiek iestatīts piespiedu kārtā gan fiziska darba, gan atpūtas laikā. Cilvēks apzināti (brīvprātīgi) parasti nekontrolē elpošanas biežumu un dziļumu, lai gan tas ir iespējams.

D. Alveolārā ventilācija konvektīvs ceļš (tieša ieeja svaigs gaiss alveolos) notiek tikai ar ļoti intensīvu fizisko darbu. Daudz biežāk alveolu ventilāciju veic ar difūziju. Tas izskaidrojams ar faktu, ka bronhiolu vairākkārtēja divējāda sadalīšana izraisa elpceļu kopējā šķērsgriezuma palielināšanos distālajā virzienā un, protams, tā tilpuma palielināšanos. Gāzu difūzijas laiks gāzu apmaiņas zonā un gāzu maisījuma sastāva izlīdzināšana alveolārajos kanālos un alveolos ir aptuveni 1 s. Pārejas zonas gāzu sastāvs tuvojas alveolāro kanālu sastāvam aptuveni tajā pašā laikā - 1 s.

Viens no svarīgākajiem rādītājiem, pēc kura var konstatēt vienu vai otru elpošanas sistēmas pārkāpumu, ir plaušu tilpums jeb tā sauktā "plaušu kapacitāte". Cilvēka plaušu kapacitāti mēra pēc gaisa daudzuma, kas var iziet cauri viņa plaušām, kad viņš ieelpo pēc iespējas dziļākas izelpas. Pieaugušiem vīriešiem tas parasti sasniedz apmēram 3-4 litrus, lai gan bieži tas var sasniegt pat 6 litrus.

Ar vidējo elpu no visa šī gaisa daudzuma tiek izmantota ļoti maza daļa, tikai kaut kur ap 500 ml. Gaisa daudzumu, kas iet caur elpceļiem normālas elpošanas laikā, sauc par plaušu "plūdmaiņu tilpumu", un tas nekad nav vienāds ar kopējo plaušu kapacitāti.

Plaušu tilpums dažādiem cilvēkiem

Lielākās un mazākās plaušu ietilpības ir cilvēki ar šādiem dabiskajiem vai iegūtajiem datiem (lielākais - kreisajā kolonnā, mazākais - labajā):

Cilvēka plaušu tilpums: tabula

Jo lielāks augstums, jo zemāks atmosfēras spiediens un līdz ar to skābekļa iekļūšana cilvēka asinīs ir grūtāka. Līdz ar to lielā attālumā no jūras līmeņa plaušas var pārvadāt daudz mazāk skābekļa nekā mazās. Tādējādi audi, pielāgojoties jauniem apstākļiem, palielina skābekļa vadītspēju.

Kā aprēķināt plaušu tilpumu

Cilvēka plaušu tilpumu var aprēķināt šādos veidos:

• spirometrija - dažādu elpošanas kvalitātes rādītāju mērīšana;
• spirogrāfija - plaušu tilpuma izmaiņu grafiskais ieraksts;
• pneimogrāfs - elpošanas grafiskā reģistrēšana, mainot krūškurvja apkārtmēru;
• pneimotahometrija - maksimālā gaisa ātruma mērīšana;
• bronhogrāfija - elpošanas ceļu rentgena diagnostika, tos kontrastējot;
• bronhoskopija - īpaša trahejas un bronhu pārbaude ar bronhoskopu;
• radiogrāfija - elpceļu iekšējā stāvokļa projekcija uz rentgena filmas;
• ultraskaņa - stāvokļa pārbaude iekšējie orgāni ar ultraskaņas palīdzību;
• rentgena datortomogrāfija;
• Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas;
• radionuklīdu metodes;
• gāzes atšķaidīšanas metode.

Kā mēra plaušu tilpumu?

Plaušu vitālā kapacitāte

Lai iegūtu tā vērtību, jums ir jāveic maksimāli iespējamā dziļā elpa un pēc tam maksimāli iespējamā dziļā izelpošana. Gaisa daudzums, kas izplūst, kad jūs izelpojat, ir VC. Tas ir, dzīvības spēja ir maksimālais gaisa daudzums, kas var iziet caur cilvēka elpošanas ceļiem. Kā minēts iepriekš, elpceļu vitālās kapacitātes vērtība parasti ir no 3 līdz 6 litriem. Ar pneimotahometrijas palīdzību, ko medicīnā aktīvi izmanto kopš neseniem laikiem, iespējams noteikt FVC – plaušu forsētu vitālo kapacitāti.

Nosakot savu FVC vērtību, cilvēks vispirms veic to pašu dziļāko elpu un pēc tam izelpo savākto gaisu ar maksimālo iespējamo izelpas plūsmas ātrumu. Tā būs tā sauktā "piespiedu izelpa". Pēc tam dators pats analizēs un aprēķinās nepieciešamo vērtību.

Plūdmaiņas apjoms

Gaiss, kuram ir laiks gan iekļūt plaušās, gan iziet no tām, normālas elpošanas laikā un vienā elpošanas ciklā, tiek saukts par "plūdmaiņu tilpumu" vai, citiem vārdiem sakot, par "elpošanas dziļumu". Vidēji katram pieaugušajam tas ir 500 ml (vispārējais diapazons ir no 300 līdz 800 ml), mēnesi vecam bērnam - 30 ml, gadu vecam - 70 ml, desmit gadus vecam - 230 ml.

Normālu elpošanas dziļumu (un ātrumu) sauc par eupnoju. Gadās, ka cilvēka elpošanas dziļums ievērojami pārsniedz normu. Šādu pārmērīgi dziļu elpošanu sauc par hiperpnoju. Gadās, ka, gluži pretēji, tas nesasniedz normu. Šādu elpošanu sauc par "oligopneju". No 8 līdz 20 ieelpām / izelpām minūtē - tas ir normāls pieauguša cilvēka elpošanas ātrums, 50 no tiem pašiem cikliem - mēnesi veca mazuļa eupnoja, 35 cikli - vienu gadu veca elpošana. vecs mazulis, 20 - desmit gadus vecs bērns.

Papildus tam ir arī:

• fizioloģiskā mirušā telpa - gaisa daudzums elpošanas traktā, kas nepiedalās gāzu apmaiņā (no 20 līdz 35% no TO, pārsniedzot vērtību, visticamāk, norāda uz kādu patoloģiju);
• anatomiskā mirušā telpa - gaisa tilpums, kas nepārsniedz elpceļu bronhiolu līmeni (no 140 līdz 260 ml);
• ieelpas rezerves tilpums - tilpums, ko cilvēks var ieelpot ar pēc iespējas dziļāko elpu (apmēram 2-3 litri);
• izelpas rezerves tilpums - tilpums, ko cilvēks var izelpot ar visdziļāko izelpu (no 1 līdz 1,5 litriem, vecumdienās tas pieaug līdz 2,2 litriem);
• funkcionālā atlikuma kapacitāte - gaiss, kas nosēžas elpceļos pēc tam, kad cilvēks veic normālu izelpu (OOL + RO izelpa).

Video

No šī video jūs uzzināsit, kāds ir cilvēka plaušu tilpums.