Minutės kvėpavimo tūris ramybės būsenoje. Išorinis kvėpavimas ir plaučių tūris

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Visoms gyvoms ląstelėms būdingas organinių molekulių suskaidymo procesas, vykstant nuosekliai vykstančių fermentinių reakcijų, dėl kurių išsiskiria energija. Beveik bet koks procesas, kurio metu dėl organinių medžiagų oksidacijos išsiskiria cheminė energija, vadinamas kvėpavimas. Jei tam reikia deguonies, tada kvėpavimas vadinamasaerobinis, ir jei reakcijos vyksta be deguonies - anaerobinis kvėpavimas. Visiems stuburinių gyvūnų ir žmonių audiniams pagrindinis energijos šaltinis yra aerobinės oksidacijos procesai, vykstantys ląstelių mitochondrijose, pritaikytose oksidacijos energiją paversti atsarginių didelės energijos junginių, tokių kaip ATP, energija. Reakcijų, kurių metu žmogaus kūno ląstelės naudoja organinių molekulių ryšių energiją, seka vadinama vidinis, audinys arba ląstelinis kvėpavimas.

Aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių kvėpavimas suprantamas kaip visuma procesų, užtikrinančių deguonies tiekimą į vidinę organizmo aplinką, jo panaudojimą organinių medžiagų oksidacijai ir anglies dvideginio pašalinimui iš organizmo.

Žmogaus kvėpavimo funkcija realizuojama:

1) išorinis, arba plaučių, kvėpavimas, kuris vykdo dujų mainus tarp išorinės ir vidinės kūno aplinkos (tarp oro ir kraujo);
2) kraujotaka, užtikrinanti dujų transportavimą į ir iš audinių;
3) kraujas kaip specifinė dujų transportavimo terpė;
4) vidinis, arba audinių, kvėpavimas, kuris vykdo tiesioginį ląstelių oksidacijos procesą;
5) neurohumoralinio kvėpavimo reguliavimo priemonės.

Išorinio kvėpavimo sistemos veiklos rezultatas – kraujo praturtėjimas deguonimi ir anglies dioksido pertekliaus išsiskyrimas.

Dujinės kraujo sudėties pokyčius plaučiuose užtikrina trys procesai:

1) nuolatinis alveolių vėdinimas, siekiant palaikyti normalią alveolių oro dujų sudėtį;
2) dujų difuzija per alveolių-kapiliarų membraną tokiu tūriu, kad būtų pasiekta deguonies ir anglies dioksido slėgio pusiausvyra alveolių ore ir kraujyje;
3) nuolatinė kraujotaka plaučių kapiliaruose pagal jų ventiliacijos tūrį

Plaučių talpa

teksto_laukai

teksto_laukai

rodyklė_aukštyn

Bendras pajėgumas. Oro kiekis plaučiuose po maksimalaus įkvėpimo yra bendras plaučių tūris, kurio reikšmė suaugusiam žmogui yra 4100-6000 ml (8.1 pav.).
Jį sudaro gyvybinė plaučių talpa, tai yra oro kiekis (3000–4800 ml), kuris išeina iš plaučių giliausio iškvėpimo metu po giliausio įkvėpimo ir
liekamasis oras (1100-1200 ml), kuris vis dar lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo.

Bendra talpa = gyvybinė talpa + liekamasis tūris

Gyvybinis pajėgumas sudaro tris plaučių tūrius:

1) potvynio tūris , rodantis kiekvieno kvėpavimo ciklo metu įkvėpto ir iškvepiamo oro tūrį (400–500 ml);
2) rezervinis tūrisįkvėpus (papildomas oras), t.y. oro tūris (1900-3300 ml), kurį galima įkvėpti maksimaliai įkvėpus po įprasto įkvėpimo;
3) iškvėpimo rezervo tūris (rezervas oras), t.y. tūrio (700-1000 ml), kurį galima iškvėpti maksimaliai iškvėpus po normalaus iškvėpimo.

Gyvybinis pajėgumas = Įkvėpimo rezervinis tūris + Potvynio tūris + iškvėpimo rezervo tūris

funkcinis liekamasis pajėgumas. Ramiai kvėpuojant, po iškvėpimo plaučiuose lieka rezervinis iškvėpimo tūris ir liekamasis tūris. Šių tūrių suma vadinama funkcinis liekamasis pajėgumas, taip pat normali plaučių talpa, ramybės talpa, pusiausvyros talpa, buferinis oras.

funkcinis liekamasis pajėgumas = iškvėpimo rezervinis tūris + liekamasis tūris

Visą sudėtingą procesą galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus: išorinis kvėpavimas; ir vidinis (audinių) kvėpavimas.

Išorinis kvėpavimas- dujų mainai tarp kūno ir aplinkinio atmosferos oro. Išorinis kvėpavimas apima dujų mainus tarp atmosferos ir alveolių oro, taip pat plaučių kapiliarų ir alveolių oro.

Šis kvėpavimas atsiranda dėl periodinių krūtinės ertmės tūrio pokyčių. Jo tūrio padidėjimas užtikrina įkvėpimą (įkvėpimą), sumažėjimą - iškvėpimą (iškvėpimą). Įkvėpimo ir vėlesnio iškvėpimo fazės yra . Įkvepiant atmosferos oras per kvėpavimo takus patenka į plaučius, o iškvepiant dalis oro juos palieka.

Išoriniam kvėpavimui būtinos sąlygos:

• krūtinės spaudimas;
• laisvas plaučių bendravimas su supančia išorine aplinka;
• plaučių audinio elastingumas.

Suaugęs žmogus kvėpuoja 15-20 kartų per minutę. Fiziškai treniruotų žmonių kvėpavimas yra retesnis (iki 8-12 įkvėpimų per minutę) ir gilesnis.

Dažniausi išorinio kvėpavimo tyrimo metodai

Plaučių kvėpavimo funkcijos įvertinimo metodai:

• Pneumografija
• Spirometrija
• Spirografija
• Pneumotachometrija
• Radiografija
• Rentgeno kompiuterinė tomografija
• Ultragarsas
• Magnetinio rezonanso tomografija
• Bronchografija
• Bronchoskopija
• Radionuklidiniai metodai
• Dujų skiedimo metodas

Spirometrija- iškvepiamo oro tūrio matavimo metodas naudojant spirometrinį prietaisą. Naudojami įvairių tipų spirometrai su turbimetriniu jutikliu, taip pat vandeniniai, kuriuose iškvepiamas oras surenkamas po vandenyje įdėtu spirometro varpeliu. Iškvepiamo oro tūris nustatomas pagal varpo pakilimą. Pastaruoju metu plačiai naudojami jutikliai, jautrūs tūrinio oro srauto greičio pokyčiams, prijungti prie kompiuterinės sistemos. Konkrečiai, šiuo principu veikia tokia kompiuterinė sistema, kaip Baltarusijoje gaminamas „Spirometer MAS-1“ ir kt. Tokios sistemos leidžia atlikti ne tik spirometriją, bet ir spirografiją, taip pat pneumotachografiją.

Spirografija - būdas nuolat registruoti įkvepiamo ir iškvepiamo oro kiekius. Gauta grafinė kreivė vadinama spirofama. Naudodami spirogramą galite nustatyti gyvybinę plaučių talpą ir potvynio tūrį, kvėpavimo dažnį ir savanorišką maksimalią plaučių ventiliaciją.

Pneumotachografija - nuolatinio įkvepiamo ir iškvepiamo oro tūrinio srauto registravimo metodas.

Yra daug kitų kvėpavimo sistemos tyrimo metodų. Tarp jų – krūtinės ląstos pletizmografija, garsų klausymasis, kai oras praeina pro kvėpavimo takus ir plaučius, fluoroskopija ir rentgenografija, deguonies ir anglies dvideginio kiekio nustatymas iškvepiamo oro sraute ir kt. Aptariami kai kurie iš šių metodų. žemiau.

Išorinio kvėpavimo tūrio rodikliai

Ryšys tarp plaučių tūrio ir talpų parodytas Fig. 1.

Tiriant išorinį kvėpavimą, naudojami šie rodikliai ir jų santrumpos.

Bendra plaučių talpa (TLC)- oro tūris plaučiuose po kuo gilesnio įkvėpimo (4-9 l).

Ryžiai. 1. Vidutinės plaučių tūrio ir talpos reikšmės

Plaučių gyvybinė talpa

Plaučių gyvybinė talpa (VC)- oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti giliausiu, lėčiausiu iškvėpimu, padarytu po maksimalaus įkvėpimo.

Žmogaus plaučių gyvybinė talpa yra 3-6 litrai. Pastaruoju metu dėl pneumotachografinės technologijos įdiegimo atsirado vadinamieji priverstinis gyvybinis pajėgumas(FVC). Nustatydamas FVC, tiriamasis, įkvėpęs kuo giliau, turi atlikti kuo gilesnį priverstinį iškvėpimą. Tokiu atveju iškvėpimas turėtų būti atliekamas stengiantis pasiekti maksimalų tūrinį iškvepiamo oro srauto greitį per visą iškvėpimą. Tokio priverstinio iškvėpimo kompiuterinė analizė leidžia apskaičiuoti dešimtis išorinio kvėpavimo rodiklių.

Individualioji normalioji gyvybinio pajėgumo vertė vadinama tinkama plaučių talpa(JEL). Jis apskaičiuojamas litrais pagal formules ir lenteles pagal ūgį, kūno svorį, amžių ir lytį. Moterims nuo 18 iki 25 metų galima apskaičiuoti pagal formulę

JEL = 3,8*P + 0,029*B – 3,190; to paties amžiaus vyrams

Likutinis tūris

JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, kur P yra aukštis; B – amžius (metai).

Išmatuoto VC vertė laikoma sumažinta, jei šis sumažėjimas yra didesnis nei 20 % VC lygio.

Jei pavadinimas „talpa“ naudojamas išorinio kvėpavimo indikatoriui, tai reiškia, kad tokio pajėgumo sudėtis apima mažesnius vienetus, vadinamus tūriais. Pavyzdžiui, TLC susideda iš keturių tūrių, gyvybinė talpa – iš trijų tūrių.

Potvynių tūris (TO)– tai oro kiekis, patenkantis į plaučius ir išeinantis iš jų per vieną kvėpavimo ciklą. Šis indikatorius taip pat vadinamas kvėpavimo gyliu. Ramybės būsenoje suaugusiam žmogui DO yra 300–800 ml (15–20 % VC vertės); vieno mėnesio kūdikis - 30 ml; vienerių metų - 70 ml; dešimties metų - 230 ml. Jei kvėpavimo gylis didesnis nei įprastai, toks kvėpavimas vadinamas hiperpnėja- per didelis, gilus kvėpavimas, bet jei DO yra mažesnis nei įprasta, vadinasi kvėpavimas oligopnėja- nepakankamas, paviršutiniškas kvėpavimas. Esant normaliam kvėpavimo gyliui ir dažniui, jis vadinamas eupnėja- normalus, pakankamas kvėpavimas. Normalus suaugusiųjų kvėpavimo dažnis ramybės būsenoje yra 8–20 įkvėpimų per minutę; mėnesio kūdikis - apie 50; vienerių metų - 35; dešimties metų – 20 ciklų per minutę.

Rezervinis įkvėpimo tūris (IR ind)- oro tūris, kurį žmogus gali įkvėpti giliausiai įkvėpęs ramiai įkvėpęs. Normali PO reikšmė yra 50-60% VC vertės (2-3 l).

Iškvėpimo rezervo tūris (ER išorinis)- oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti giliausiu iškvėpimu po ramaus iškvėpimo. Paprastai RO reikšmė yra 20-35% gyvybinės talpos (1-1,5 l).

Likęs plaučių tūris (RLV)- oras, likęs kvėpavimo takuose ir plaučiuose po maksimalaus gilaus iškvėpimo. Jo vertė 1-1,5 l (20-30% TEL). Senatvėje TRL reikšmė didėja dėl sumažėjusio plaučių elastingumo traukos, bronchų praeinamumo, kvėpavimo raumenų jėgos ir krūtinės ląstos paslankumo sumažėjimo. 60 metų amžiaus jau sudaro apie 45% TEL.

Funkcinė liekamoji talpa (FRC)- oras, likęs plaučiuose po ramaus iškvėpimo. Šią talpą sudaro liekamasis plaučių tūris (RVV) ir iškvėpimo rezervinis tūris (ERV).

Dujų mainuose dalyvauja ne visas atmosferos oras, įkvėpimo metu patenkantis į kvėpavimo sistemą, o tik tas, kuris pasiekia alveoles, kurių kraujotaka juos supančiais kapiliarais yra pakankama. Šiuo atžvilgiu yra kažkas vadinamas negyva erdvė.

Anatominė negyva erdvė (AMP)- tai oro tūris, esantis kvėpavimo takuose iki kvėpavimo bronchiolių lygio (šiose broncholėse jau yra alveolių ir galimi dujų mainai). AMP dydis yra 140-260 ml ir priklauso nuo žmogaus konstitucijos ypatybių (sprendžiant problemas, kuriose būtina atsižvelgti į AMP, bet jo reikšmė nenurodoma, AMP tūris imamas lygus iki 150 ml).

Fiziologinė negyva erdvė (PDS)- oro kiekis, patenkantis į kvėpavimo takus ir plaučius ir nedalyvaujantis dujų mainuose. FMP yra didesnė už anatominę negyvąją erdvę, nes ji yra neatskiriama dalis. Be oro kvėpavimo takuose, į FMP įeina oras, patenkantis į plaučių alveoles, bet nekeičiantis dujų su krauju dėl to, kad šiose alveolėse nėra arba sumažėja kraujotaka (šis oras kartais vadinamas alveolių negyvoji erdvė). Paprastai funkcinės negyvos erdvės vertė yra 20–35% potvynio tūrio. Šios vertės padidėjimas virš 35% gali rodyti tam tikrų ligų buvimą.

1 lentelė. Plaučių ventiliacijos rodikliai

Medicinos praktikoje svarbu atsižvelgti į negyvosios erdvės faktorių, projektuojant kvėpavimo aparatus (skridimai į aukštį, nardymas, dujokaukės), atliekant daugybę diagnostinių ir gaivinimo priemonių. Kvėpuojant vamzdeliais, kaukėmis, žarnomis, prie žmogaus kvėpavimo sistemos prijungiama papildoma negyvoji erdvė ir, nepaisant kvėpavimo gylio padidėjimo, alveolių ventiliacija atmosferos oru gali tapti nepakankama.

Minutės kvėpavimo tūris

Minutės kvėpavimo tūris (MRV)- oro tūris, išvėdintas per plaučius ir kvėpavimo takus per 1 minutę. Norint nustatyti MOR, pakanka žinoti gylį arba potvynio tūrį (TV) ir kvėpavimo dažnį (RR):

MOD = TO * BH.

Pjaunant, MOD yra 4-6 l/min. Šis indikatorius dažnai dar vadinamas plaučių ventiliacija (skiriama nuo alveolių ventiliacijos).

Alveolių ventiliacija

Alveolių ventiliacija (AVL)- atmosferos oro tūris, praeinantis per plaučių alveoles per 1 minutę. Norėdami apskaičiuoti alveolių ventiliaciją, turite žinoti AMP vertę. Jei jis nenustatytas eksperimentiškai, skaičiuojant AMP tūris yra lygus 150 ml. Norėdami apskaičiuoti alveolių ventiliaciją, galite naudoti formulę

AVL = (DO – AMP). BH.

Pavyzdžiui, jei žmogaus kvėpavimo gylis yra 650 ml, o kvėpavimo dažnis yra 12, tada AVL yra lygus 6000 ml (650-150). 12.

AB = (DO – MNG) * BH = DO alv * BH

• AB - alveolių ventiliacija;
• DO alve – alveolių ventiliacijos potvynio tūris;
• RR – kvėpavimo dažnis

Maksimali ventiliacija (MVL)- didžiausias oro kiekis, kurį galima išvėdinti per žmogaus plaučius per 1 minutę. MVL galima nustatyti savanoriška hiperventiliacija ramybės būsenoje (kvėpuoti kuo giliau ir dažnai pasvirusi, leidžiama ne ilgiau kaip 15 sekundžių). Specialios įrangos pagalba MVL galima nustatyti žmogui dirbant intensyvų fizinį darbą. Priklausomai nuo žmogaus konstitucijos ir amžiaus, MVL norma yra 40-170 l/min ribose. Sportininkams MVL gali siekti 200 l/min.

Išorinio kvėpavimo srauto indikatoriai

Be plaučių tūrių ir talpų, vadinamieji išorinio kvėpavimo srauto rodikliai. Paprasčiausias vieno iš jų – didžiausio iškvėpimo srauto – nustatymo metodas yra smailės srauto matavimas. Didžiausio srauto matuokliai yra paprasti ir gana prieinami prietaisai, skirti naudoti namuose.

Didžiausias iškvėpimo srautas(POS) – didžiausias tūrinis iškvepiamo oro srautas, pasiekiamas priverstinio iškvėpimo metu.

Naudodami pneumotachometro prietaisą, galite nustatyti ne tik didžiausią iškvėpimo, bet ir įkvėpimo tūrinį srautą.

Medicinos ligoninėje vis labiau paplitę pneumotachografai su kompiuteriniu gautos informacijos apdorojimu. Šio tipo prietaisai leidžia, remiantis nuolatiniu oro srauto tūrinio greičio, susidariusio iškvėpiant priverstinį plaučių gyvybinį pajėgumą, registravimu, apskaičiuoti dešimtis išorinio kvėpavimo rodiklių. Dažniausiai POS ir didžiausi (momentiniai) tūriniai oro srautai iškvėpimo momentu nustatomi kaip 25, 50, 75 % FVC. Jie atitinkamai vadinami indikatoriais MOS 25, MOS 50, MOS 75. Taip pat populiarus FVC 1 apibrėžimas – priverstinio iškvėpimo apimtis, lygi 1 e. Remiantis šiuo rodikliu, apskaičiuojamas Tiffno indeksas (rodiklis) - FVC 1 ir FVC santykis, išreikštas procentais. Taip pat fiksuojama kreivė, kuri atspindi oro srauto tūrinio greičio kitimą priverstinio iškvėpimo metu (2.4 pav.). Tokiu atveju tūrinis greitis (l/s) rodomas vertikalioje ašyje, o iškvėpto FVC procentas – horizontalioje ašyje.

Pavaizduotame grafike (2 pav., viršutinė kreivė) viršūnė nurodo PVC reikšmę, 25 % FVC iškvėpimo momento projekcija kreivėje charakterizuoja MVC 25, 50 % ir 75 % FVC projekcija atitinka MVC 50 ir MVC 75 vertės. Diagnostinę reikšmę turi ne tik srauto greičiai atskiruose taškuose, bet ir visa kreivės eiga. Jo dalis, atitinkanti 0-25% iškvepiamo FVC, atspindi didžiųjų bronchų, trachėjos oro pralaidumą, o plotas nuo 50 iki 85% FVC - mažųjų bronchų ir bronchiolių praeinamumą. 75–85% FVC apatinės kreivės nusileidžiančioje dalyje įlinkis iškvėpimo srityje rodo mažųjų bronchų ir bronchiolių praeinamumo sumažėjimą.

Ryžiai. 2. Srautinio kvėpavimo indikatoriai. Pastabos kreivės - sveiko žmogaus tūris (viršutinis), paciento, turinčio obstrukcinę mažųjų bronchų obstrukciją (apatinis)

Išvardintų tūrio ir srauto rodiklių nustatymas naudojamas diagnozuojant išorinio kvėpavimo sistemos būklę. Išorinio kvėpavimo funkcijai klinikoje apibūdinti naudojami keturi išvadų variantai: normalūs, obstrukciniai sutrikimai, ribojantys sutrikimai, mišrūs sutrikimai (obstrukcinių ir ribojančių sutrikimų derinys).

Daugumos išorinio kvėpavimo srauto ir tūrio rodiklių atveju jų vertės nukrypimai nuo tinkamos (apskaičiuotos) vertės daugiau nei 20% laikomi už normos ribų.

Obstrukciniai sutrikimai- tai kvėpavimo takų praeinamumo kliūtys, dėl kurių padidėja jų aerodinaminis pasipriešinimas. Tokie sutrikimai gali išsivystyti dėl padidėjusio apatinių kvėpavimo takų lygiųjų raumenų tonuso, su gleivinių hipertrofija ar patinimu (pavyzdžiui, sergant ūminėmis kvėpavimo takų virusinėmis infekcijomis), gleivių kaupimu, pūlingomis išskyromis, esant navikas ar svetimkūnis, viršutinių kvėpavimo takų praeinamumo sutrikimas ir kiti atvejai.

Obstrukcinių pakitimų buvimas kvėpavimo takuose vertinamas pagal sumažėjusį POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, Tiffno testo indekso ir MVL reikšmę. Tiffno testo dažnis paprastai yra 70–85 %, o sumažėjimas iki 60 % laikomas vidutinio sunkumo sutrikimo požymiu, o iki 40 % – sunkiu bronchų obstrukcijos sutrikimu. Be to, esant obstrukciniams sutrikimams, padidėja tokie rodikliai kaip liekamasis tūris, funkcinis liekamasis pajėgumas ir bendras plaučių pajėgumas.

Ribojantys pažeidimai- tai sumažėjęs plaučių išsiplėtimas įkvėpus, sumažėjęs plaučių respiratorius. Šie sutrikimai gali išsivystyti dėl sumažėjusio plaučių prisitaikymo, krūtinės ląstos pažeidimo, sąaugų, skysčių kaupimosi, pūlingo turinio, kraujo pleuros ertmėje, kvėpavimo raumenų silpnumo, sutrikusio sužadinimo perdavimo neuroraumeninėse sinapsėse ir kt. priežastys.

Ribojančių plaučių pokyčių buvimą lemia sumažėjęs gyvybinis pajėgumas (mažiausiai 20% tinkamos vertės) ir sumažėjęs MVL (nespecifinis rodiklis), taip pat sumažėjęs plaučių suderinamumas ir kai kuriais atvejais. , Tiffno testo balo padidėjimas (daugiau nei 85%). Esant ribojantiems sutrikimams, sumažėja bendras plaučių tūris, funkcinis liekamasis pajėgumas ir liekamasis tūris.

Išvada apie mišrius (obstrukcinius ir ribojančius) išorinio kvėpavimo sistemos sutrikimus daroma tuo pačiu metu esant minėtų srauto ir tūrio rodiklių pokyčiams.

Plaučių tūris ir talpa

Potvynių tūris - tai oro tūris, kurį žmogus ramiai įkvepia ir iškvepia; suaugusiam žmogui yra 500 ml.

Įkvėpimo rezervinis tūris- tai didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali įkvėpti ramiai įkvėpęs; jo dydis yra 1,5-1,8 litro.

Iškvėpimo rezervo tūris - tai didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti ramiai iškvėpęs; šis tūris yra 1-1,5 litro.

Likutinis tūris - tai oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo; Likutinis tūris yra 1–1,5 litro.

Ryžiai. 3. Potvynio tūrio, pleuros ir alveolių slėgio pokyčiai plaučių ventiliacijos metu

Plaučių gyvybinė talpa(VC) yra didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti po giliausio įkvėpimo. Gyvybinis pajėgumas apima rezervinį įkvėpimo tūrį, potvynio tūrį ir iškvėpimo rezervinį tūrį. Plaučių gyvybinė talpa nustatoma spirometru, o jo nustatymo metodas vadinamas spirometrija. Vyrų gyvybinė talpa yra 4-5,5 l, o moterų - 3-4,5 l. Jis yra didesnis stovint, nei sėdint ar gulint. Fizinis lavinimas padidina gyvybines galimybes (4 pav.).

Ryžiai. 4. Plaučių tūrių ir talpų spirograma

Funkcinis liekamasis pajėgumas(FRC) – tai oro tūris plaučiuose po ramaus iškvėpimo. FRC yra iškvėpimo rezervo tūrio ir likutinio tūrio suma ir yra lygi 2,5 litro.

Bendra plaučių talpa(OEL) – oro tūris plaučiuose visiško įkvėpimo pabaigoje. TLC apima likutinį plaučių tūrį ir gyvybinę talpą.

Negyvąją erdvę sudaro oras, esantis kvėpavimo takuose ir nedalyvaujantis dujų mainuose. Įkvepiant, paskutinės atmosferos oro dalys patenka į negyvąją erdvę ir, nekeičiant jos sudėties, iškvepiant palieka ją. Negyvos erdvės tūris yra apie 150 ml arba maždaug 1/3 potvynio tūrio ramiai kvėpuojant. Tai reiškia, kad iš 500 ml įkvepiamo oro į alveoles patenka tik 350 ml. Ramaus iškvėpimo pabaigoje alveolėse yra apie 2500 ml oro (FRC), todėl su kiekvienu ramiu įkvėpimu atnaujinama tik 1/7 alveolių oro.

Kvėpavimo tūriai nustatomi spirometriškai ir turėtų būti laikomi viena iš labiausiai orientacinių ventiliacijos verčių.

Minutės kvėpavimo tūris

Tai reiškia oro kiekį, išleidžiamą ramiai kvėpuojant per minutę.

Nustatymo metodas. Prie spirografo prijungtam tiriamajam pirmiausia suteikiama galimybė kelioms minutėms priprasti prie jam ne visai įprasto kvėpavimo. Po to, kai iš pradžių įvykusi hiperventiliacija daugeliu atvejų užleidžia vietą ramiam kvėpavimui, minutinis kvėpavimo tūris nustatomas padauginus kvėpavimo tūrį įkvėpimo metu iš įkvėpimų skaičiaus per minutę. Esant neramiam kvėpavimui, išmatuojami kiekvieno įkvėpimo minutę ventiliuojami tūriai ir rezultatai sumuojami.

Normalios vertės. Tinkamas minutinis kvėpavimo tūris gaunamas padauginus tinkamą bazinį metabolizmo greitį (tinkamą kalorijų skaičių per 24 valandas, palyginti su visu kūno paviršiaus plotu) iš 4,73.

Gautos vertės bus 6–9 litrų diapazone. Jiems įtakos turi medžiagų apykaitos greitis (intensyvumas) (pvz., tirotoksikozė) ir negyvos erdvės ventiliacijos kiekis. Tai leidžia kartais priskirti nukrypimus nuo normos vieno iš šių veiksnių patologijai.

Sveikiems žmonėms kvėpavimą oru pakeičiant kvėpavimu deguonimi, minutinis kvėpavimo tūris nesikeičia. Priešingai, esant labai sunkiam kvėpavimo nepakankamumui, minutės tūris kvėpuojant deguonimi sumažėja ir tuo pačiu padidėja deguonies suvartojimas per minutę. Atsiranda „kvėpavimo nurimimas“. Šis poveikis paaiškinamas geresniu kraujo arterializavimu kvėpuojant grynu deguonimi, palyginti su kvėpavimu atmosferos oru. Tai dar labiau pritraukia dėmesį esant apkrovai.

Palyginkite su tuo, kas buvo pasakyta skyriuje apie kardiopulmoninį (širdies ir plaučių) deguonies trūkumą.

Didžiausio iškvėpimo tūrio tyrimas (Tiffno testas)

Maksimalus iškvėpimo tūris suprantamas kaip plaučių iškvėpimo darbas per sekundę, t.y. oro kiekis, iškvepiamas jėga per sekundę po maksimalaus įkvėpimo.

Pacientų, sergančių emfizema, iškvėpimo trukmė yra ilgesnė nei sveikų asmenų. Šį faktą, pirmą kartą užfiksuotą Hutchinson spirometru, vėliau patvirtino Tiffeneau ir Pinelli, kurie taip pat nurodė visiškai neabejotiną jo ryšį su gyvybiniu pajėgumu.

Vokiečių literatūroje mėginyje per sekundę iškvepiamo oro kiekis vadinamas „naudinga gyvybinės talpos dalis“, britai kalba apie „laikinį pajėgumą“ (talpa tam tikram laikotarpiui), prancūzų literatūroje terminas „capacite pulmonaire“. utilisable a l'effort“ (plaučių talpa, panaudojama pastangomis).

Šis testas yra ypač svarbus, nes leidžia daryti bendras išvadas apie kvėpavimo takų plotį ir atitinkamai apie kvėpavimo pasipriešinimo bronchų sistemoje dydį, taip pat apie plaučių elastingumą, kvėpavimo takų mobilumą. krūtinės ląstos ir kvėpavimo raumenų stiprumas.

Normalios vertės. Didžiausias iškvėpimo tūris išreiškiamas gyvybinės talpos procentais. Sveikiems žmonėms jis prilygsta 70-80% gyvybinio pajėgumo. Tokiu atveju per pirmąją sekundės pusę turi būti išnaudota bent 55 % turimo gyvybinio pajėgumo.

Sveikiems žmonėms po gilaus įkvėpimo pilnai iškvėpti prireikia 4 sekundžių. Po 2 sekundžių iškvepiama 94% gyvybinės galios, po 3 sekundžių – 97% gyvybinės galios.

Iškvėpimo tūris mažėja su amžiumi nuo 83% gyvybinio pajėgumo jaunystėje iki 69% senatvėje. Šį faktą Gitter patvirtina atlikdamas išsamų tyrimą, kuriame dalyvavo daugiau nei 1000 pramonės darbuotojų. Tiffeneau laiko normaliu maksimalų iškvėpimo tūrį per pirmąją sekundę, kuris yra 83,3% tikrosios arba faktinės talpos, Biicherl - 77,3% vyrų ir 82,3% moterų.

Vykdymo būdas. Naudojamas spirografas, kurio kimografas greitai judina juostą (mažiausiai 10 mm/sek). Įprastu būdu užfiksavus gyvybinį pajėgumą, tiriamojo prašoma vėl maksimaliai įkvėpti, šiek tiek sulaikyti kvėpavimą, tada greitai ir kuo giliau iškvėpti. Tam tikrą supaprastinimą galima pasiekti, jei vadinamoji ekspirograma įrašoma kartu nustatant gyvybinį pajėgumą ir didžiausią iškvėpimo tūrį per vieną iškvėpimą po maksimalaus įkvėpimo.

Įvertinimas. Tiffeneau testas laikomas patikimu obstrukcinio bronchito ir jo sukeltos emfizemos atpažinimo kriterijumi. Tokiais atvejais, esant normaliam gyvybiniam pajėgumui, randamas reikšmingas maksimalaus iškvėpimo tūrio sumažėjimas, o esant ribotai ventiliacijai, nors gyvybinė talpa ir sumažėjusi, maksimalaus iškvėpimo tūrio procentas išlieka normalus.

Kadangi obstrukcinių sutrikimų priežastis kartu su organinėmis kliūtimis kvėpavimo takuose gali būti ir funkcinis spazmas, diferencinei diagnostikai tikrąjai priežasčiai nustatyti rekomenduojama atlikti tyrimą su astmamolizinu.

Astmolizino testas. Preliminariai nustačius gyvybingumą ir maksimalų iškvėpimo tūrį, po oda sušvirkščiama 1 ml astmolizino arba histamino ir po 30 minučių pakartotinai nustatomos tos pačios vertės. Jei gautos ventiliacijos vertės rodo tendenciją normalizuotis, tada kalbame apie obstrukcinio bronchito funkcinį komponentą.

Plaučių tūris ir talpa

Plaučių ventiliacijos proceso metu alveolių oro dujų sudėtis nuolat atnaujinama. Plaučių ventiliacijos apimtis nustatoma pagal kvėpavimo gylį, arba potvynio tūrį, ir kvėpavimo judesių dažnį. Kvėpavimo judesių metu žmogaus plaučiai prisipildo įkvepiamo oro, kurio tūris yra dalis viso plaučių tūrio. Norint kiekybiškai apibūdinti plaučių ventiliaciją, bendra plaučių talpa buvo padalinta į keletą komponentų arba tūrių. Šiuo atveju plaučių talpa yra dviejų ar daugiau tūrių suma.

Plaučių tūris skirstomas į statinį ir dinaminį. Statiniai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, neribojant jų greičio. Dinaminiai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, nurodant jų įgyvendinimo laiką.

Plaučių tūriai. Oro tūris plaučiuose ir kvėpavimo takuose priklauso nuo šių rodiklių: 1) antropometrinių individualių žmogaus ir kvėpavimo sistemos savybių; 2) plaučių audinio savybės; 3) alveolių paviršiaus įtempimas; 4) kvėpavimo raumenų išvystyta jėga.

Potvynio tūris (VT) – tai oro tūris, kurį žmogus įkvepia ir iškvepia ramiai kvėpuodamas. Suaugusiam žmogui DO yra maždaug 500 ml. DO reikšmė priklauso nuo matavimo sąlygų (poilsio, apkrovos, kūno padėties). DO apskaičiuojama kaip vidutinė vertė išmatavus maždaug šešis ramius kvėpavimo judesius.

Įkvėpimo rezervinis tūris (IRV) yra didžiausias oro tūris, kurį tiriamasis gali įkvėpti ramiai įkvėpęs. ROVD dydis yra 1,5-1,8 litro.

Iškvėpimo rezervinis tūris (ERV) – tai didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti nuo ramaus iškvėpimo lygio. Horizontalioje padėtyje ROvydo reikšmė mažesnė nei vertikalioje, o nutukus mažėja. Jis lygus vidutiniškai 1,0–1,4 litro.

Liekamasis tūris (VR) – tai oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo. Likutinis tūris yra 1,0-1,5 litro.

Plaučių talpa. Plaučių gyvybinė talpa (VC) apima kvėpavimo tūrį, įkvėpimo rezervinį tūrį ir iškvėpimo rezervinį tūrį. Vidutinio amžiaus vyrų gyvybinė talpa svyruoja tarp 3,5-5,0 litrų ir daugiau. Moterims būdingos mažesnės vertės (3,0-4,0 l). Priklausomai nuo gyvybinio pajėgumo matavimo metodikos, išskiriamas įkvėpimo gyvybinis pajėgumas, kai po visiško iškvėpimo imamas maksimalus gilus įkvėpimas ir iškvėpimo gyvybinis pajėgumas, kai po pilno įkvėpimo daromas maksimalus iškvėpimas.

Įkvėpimo pajėgumas (EIC) yra lygus potvynio tūrio ir rezervinio įkvėpimo tūrio sumai. Žmonėms EUD vidutiniškai siekia 2,0–2,3 litro.

Funkcinis liekamasis pajėgumas (FRC) – tai oro tūris plaučiuose po ramaus iškvėpimo. FRC yra iškvėpimo rezervo tūrio ir likutinio tūrio suma. FRC reikšmei didelę įtaką turi žmogaus fizinio aktyvumo lygis ir kūno padėtis: horizontalioje kūno padėtyje FRC yra mažesnė nei sėdimoje ar stovimoje padėtyje. FRC sumažėja nutukimas dėl bendro krūtinės ląstos atitikties sumažėjimo.

Bendra plaučių talpa (TLC) – tai oro tūris plaučiuose pilno įkvėpimo pabaigoje. TEL apskaičiuojamas dviem būdais: TEL - OO + VC arba TEL - FRC + Evd.

Statiniai plaučių tūriai gali sumažėti esant patologinėms sąlygoms, dėl kurių plaučių išsiplėtimas yra ribotas. Tai neuroraumeninės ligos, krūtinės ląstos, pilvo, pleuros pažeidimai, didinantys plaučių audinio standumą, ligos, dėl kurių sumažėja funkcionuojančių alveolių skaičius (atelektazė, rezekcija, randų pakitimai plaučiuose).

Iš viso naujas oras patekimas į kvėpavimo takus kiekvieną minutę vadinamas minutiniu kvėpavimo tūriu. Jis lygus potvynio tūrio ir kvėpavimo dažnio per minutę sandaugai. Ramybės būsenoje kvėpavimo tūris yra apie 500 ml, o kvėpavimo dažnis – apie 12 kartų per minutę, todėl minutinis kvėpavimo tūris vidutiniškai siekia apie 6 l/min. Žmogus gali gyventi trumpai, kai minutinis kvėpavimo tūris yra apie 1,5 l/min., o kvėpavimo dažnis – 2–4 kartus per minutę.

Kartais kvėpavimo dažnis gali padidėti iki 40-50 kartų per minutę, o jauno suaugusio vyro potvynio tūris gali siekti maždaug 4600 ml. Minutės tūris gali būti didesnis nei 200 l/min, t.y. 30 ar daugiau kartų nei ramybės būsenoje. Dauguma žmonių negali išlaikyti šių rodiklių net 1/2–2/3 nurodytų verčių lygyje ilgiau nei 1 minutę.

Namai plaučių ventiliacijos užduotis yra nuolatinis oro atnaujinimas plaučių dujų mainų zonose, kur oras yra arti kraujo pripildytų plaučių kapiliarų. Šios sritys apima alveoles, alveolių maišelius, alveolių latakus ir bronchioles. Naujo oro kiekis, pasiekiantis šias zonas per minutę, vadinamas alveolių ventiliacija.

Kažkokia suma žmonių įkvėpto oro nepasiekia dujų mainų zonų, o tiesiog užpildo kvėpavimo takus – nosį, nosiaryklę ir trachėją, kur nevyksta dujų mainai. Toks oro tūris vadinamas negyvosios erdvės oru, nes. jis nedalyvauja dujų mainuose.

Kai iškvepiate, oras užpildo mirusiuosius erdvė, iškvepiama pirmiausia – prieš orui iš alveolių grįžtant į atmosferą, todėl negyvoji erdvė yra papildomas elementas šalinant iš plaučių iškvėptą orą.

Negyvos erdvės tūrio matavimas. Paveikslėlyje parodytas paprastas būdas išmatuoti negyvos erdvės tūrį. Tiriamasis smarkiai giliai įkvepia gryno deguonies, užpildydamas juo visą negyvą erdvę. Deguonis susimaišo su alveoliniu oru, bet visiškai jo nepakeičia. Po to tiriamasis iškvepia per nitrometrą su greitu įrašymu (gautas įrašas parodytas paveikslėlyje).

Pirmoji iškvepiamo oro dalis susideda iš oro, kuris buvo negyvoje kvėpavimo takų erdvėje, kur jį visiškai pakeitė deguonis, todėl pirmoje įrašo dalyje yra tik deguonis, o azoto koncentracija lygi nuliui. Kai alveolinis oras pradeda pasiekti nitrometrą, azoto koncentracija smarkiai padidėja, nes alveolinis oras, kuriame yra daug azoto, pradeda maišytis su oru iš negyvosios erdvės.

Išleidžiant vis daugiau iškvepiamo oro kiekis Visas oras, buvęs negyvoje erdvėje, išplaunamas iš kvėpavimo takų, o lieka tik alveolinis oras, todėl azoto koncentracija dešinėje įrašo pusėje atrodo kaip plokščiakalnis jo kiekio alveolių ore lygyje. Pilka sritis paveiksle rodo orą, kuriame nėra azoto ir yra negyvos erdvės oro tūrio matas. Norėdami tiksliai išmatuoti, naudokite šią lygtį: Vd = pilka sritis x Ve / rožinė sritis + pilka sritis, kur Vd yra negyvos erdvės oras; Ve – bendras iškvepiamo oro tūris.

Pavyzdžiui: tegul plotas pilka sritis diagramoje yra 30 cm, rausva sritis yra 70 cm, o bendras iškvėpiamas tūris yra 500 ml. Negyvoji erdvė šiuo atveju yra 30: (30 + 70) x 500 = 150 ml.

Normalus negyvos erdvės tūris. Normalus oro tūris negyvoje vietoje jaunam suaugusiam vyrui yra apie 150 ml. Su amžiumi šis skaičius šiek tiek didėja.

Anatominė negyva erdvė ir fiziologinė negyvoji erdvė. Anksčiau aprašytas negyvosios erdvės matavimo metodas leidžia išmatuoti visą kvėpavimo sistemos tūrį, išskyrus alveolių tūrį ir šalia jų esančias dujų mainų zonas, kurios vadinamos anatomine negyva erdve. Tačiau kartais kai kurios alveolės neveikia arba funkcionuoja iš dalies dėl to, kad netoliese esančiuose kapiliaruose nėra arba sumažėja kraujotaka. Funkciniu požiūriu šios alveolės taip pat reiškia negyvąją erdvę.

Įjungus alveolių negyvoji erdvėį bendrą negyvąją erdvę, pastaroji vadinama ne anatomine, o fiziologine negyvąja erdve. Sveiko žmogaus anatominės ir fiziologinės erdvės yra beveik vienodos, tačiau jei žmogaus kai kuriose plaučių dalyse dalis alveolių nefunkcionuoja arba funkcionuoja tik iš dalies, fiziologinės negyvos erdvės tūris gali būti 10 kartų didesnis nei anatominė, t.y. 1-2 l. Šios problemos bus toliau aptariamos dėl dujų mainų plaučiuose ir tam tikrų plaučių ligų.

Mokomasis filmukas – FVD (spirometrijos) rodikliai sergant sveikata ir ligomis