Обемът на въздуха в белите дробове. Дихателен цикъл, белодробни обеми Белодробен белодробен обем

Понякога болниците използват доста стар метод за определяне на функционалните способности на белите дробове. Използването на този метод не може да определи точната степен на нарушения в дихателната система, но да даде указания на лекаря относно това или онова отклонение от нормата или да потвърди предположението му за определена диагноза, разбира се, е в нейната компетентност. Става въпрос за спирография на белите дробове(от гръцки, spiro - дишам, grapho - пиша). Няма да се задълбочаваме в техническите характеристики на това изследване. Да кажем, че субектът вдишва или издишва през тръба, свързана със специално устройство, което с помощта на съвременна електроника записва обемите въздух, които вдишваме или издишваме, и записва вибрациите, създадени по време на този процес, на хартиена лента (спирограма).

Променен спирографски показателиможе да се получи при заболявания като бронхит, бронхиална астма, емфизем или при обструкция на бронхите или трахеята. Но първо, нека поставим следната задача: да разгледаме и, ако е възможно, да запомним нормалните показатели на дихателните функции според спирографско изследване. За да направите това, нека вземем спирограма на здрав мъж на около тридесет години, непушач, по професия, например лекар или адвокат (показано е на снимката).

При всяко вдишване човек, който е в покой, получава около 500 ml въздух и следователно издишва същото количество. Това количество беше наречено дихателен обем (TO). Ако го помолите да си поеме дълбоко дъх след обикновен дъх, той лесно ще изпълни молбата ви. Според стари автори обемът на допълнителното максимално вдишване е 1500, най-много 2000 ml. По съвременни данни инспираторен резервен обем (IRV)може да достигне стойност от 3000 мл. След нормално издишване човек е в състояние със сила да изтръгне още 1500-2000 ml въздух от белите дробове - това ще бъде експираторен резервен обем (ERV). Ако съберем всички стойности на резервните обеми на вдишване и издишване и дихателен обем, получаваме характеристиката жизнен капацитет на белите дробове (VC), което е средно 4000-4500 мл.

Колкото и да се опитва човек, той все още няма да издиша целия въздух от дробовете си. Дори след максимално издишване ще има определено остатъчен обем (VR)въздух равен на 1200-1500 мл. При добавяне на жизнения капацитет на белите дробове с остатъчния обем се получава стойност, наречена общ белодробен капацитет (TLC), се равнява на приблизително 6 литра.

Уви, не целият въздух в приливния обем (TI) може да се използва по предназначение, тоест не целият въздух участва в газообмена и транспорта на газ. Частично остава в трахеята, както и в бронхиалната разклонена система. Следователно се казва, че част от въздуха (приблизително 150 ml) от дихателния обем (VT) се използва за запълване на анатомичното мъртво пространство. Струва си да се отбележи, че не всички алвеоли са в контакт с капиляри, което предполага, че някои от тях са функционално неефективни за обмен на газ, въпреки че се вентилират по същия начин като алвеолите в контакт със съдовата мрежа. Така се образува физиологичното мъртво пространство, представено от комбинация от неефективни алвеоли и анатомично мъртво пространство.

И още една характеристика, която е важна сред характеристиките белодробни обеми- Това минутен обем на дишане (MOV). Изчислява се чрез умножаване на дихателния обем (TI) по честотата на вдишване. Тоест, ако дихателният обем (TI) е 550 ml и се правят 19 вдишвания за една минута, стойността на MVR ще бъде равна на 10450 ml.

При мъжете преобладава коремното дишане. Когато гърдите се уголемяват поради контракции на диафрагмата. При жените е обратното - гръдният тип дишане, тъй като те изпитват увеличаване на напречния размер на гърдите си. Затова има поговорка, че жените дишат с гърдите си, а мъжете със стомаха.

По време на тихо вдишване и издишване възрастните дишат 16 до 20 пъти в минута. Дихателната честота също зависи от телесното тегло. Едрите, тежки жени дишат бавно, докато слабите и ниски хора дишат по-бързо. Защото са по-активни.

Когато човек диша спокойно, той използва приблизително 500 ml въздушна маса за вдишване и издишване. Това количество въздух се нарича дихателен обем. Ако поемете дълбоко въздух, можете да увеличите това количество с 1500 мл. Това се нарича резервен въздушен обем. И обратно, по време на тихо издишване човек е в състояние да издиша допълнително до 1500 ml. Това се нарича експираторен резервен обем.

Тези обеми в тяхната комбинация съставляват обемния (жизнен) капацитет на белите дробове.

Какво е белодробен капацитет

Този обем се нарича още белодробен капацитет. Това е количеството въздушен поток, който преминава през дихателните органи. В различни фази на дихателния цикъл. Размерът на белия дроб се измерва директно. С прости думи, това е, когато човек вдишва и издишва въздух, неговото количество се счита за обем на белия дроб, както в някакъв съд - колко въздушна маса може да влезе в дихателния орган.

Средният капацитет на белия дроб на мъжа е максимум от 3 до 6 литра. Обичайната норма е от 3 до 4 литра. Но само малка част от този въздух се използва за нормално дишане.

Нормалният дихателен обем е частта от въздуха, която преминава през дихателните органи по време на вдишване и издишване.

Фактори, които влияят на белодробния обем

Има различни фактори, които влияят върху размера на белия дроб: височина, начин на живот, пол, местоживеене. Има научна таблица на такива фактори:

• Големите размери на белите дробове се срещат при хора от следните категории - високи, със здравословен начин на живот (непушачи), астеници, мъже, както и тези, които живеят над морското равнище.
• Нисък капацитет на дихателните органи се наблюдава при ниски хора, пушачи, хиперстеници, жени, възрастни хора и живеещи на морското равнище.

Хората, които прекарват по-голямата част от живота си на морското равнище, имат нисък белодробен капацитет и обратното. Това е резултат от по-малкото налягане в атмосферата при високи нива. В резултат на това се затруднява проникването на кислород в тялото. При адаптирането към тази ситуация се увеличава проводимостта на въздуха към тъканите.

По време на бременност размерът на белите дробове се променя. Намалява до 1,3 литра. Това се случва, защото матката оказва натиск върху гръдната преграда (диафрагмата). Това води и до намаляване на общия капацитет на органа с до 5%. И резервният обем на издишания въздух намалява. Средният капацитет на белия дроб на жената е 3,5 литра.

Повишена цифра се наблюдава при активни хора - спортисти, танцьори и др. (до 6 литра). Тъй като тялото им е тренирано, целият обем на органа се използва за издишвания и вдишвания. А при слабите, които не се занимават със спорт, само една трета от обема участва в процеса на дишане.

Как се измерват белодробните обеми?

За измерване на общия обем на даден орган обикновено се вземат следните показатели.

• общ капацитет;
• остатъчен капацитет;
• функционален остатъчен капацитет;
• жизнен капацитет.

Комбинацията от тези показатели се използва при анализ на органа. Това позволява да се оцени вентилационният капацитет на белите дробове, да се диагностицират вентилационните нарушения и да се оцени терапевтичният ефект при заболявания.

Най-простият и най-често използван метод за измерване е разреждането на газ. Извършва се от лекари с помощта на специално оборудване.

Трудно е да се изчисли капацитетът на белия дроб с надеждна точност, тъй като този орган е вид мускул. Възможност за разширяване при необходимост. Но средният размер на белия дроб на възрастен се основава точно на тези числа.

Жизнен капацитет на белите дробове- това е важен параметър, който отразява състоянието на човешката дихателна система.

Колкото по-голям е обемът на белия дроб на възрастен, толкова по-бързо и по-добре тъканите на тялото се насищат с кислород.

Специалните упражнения, насочени към правилното дишане и здравословния начин на живот, ще помогнат за увеличаване на капацитета на белите дробове.

Колко кислород могат да задържат белите дробове?

Познаването на стандартните показатели за обем на белите дробове е много важно, тъй като постоянната липса на кислород може да доведе до различни усложнения на дихателната система и сериозни последици.

Така че, когато се подлага на клиничен и диспансерен преглед в случай на съмнение за заболяване на сърдечно-съдовата система, лекарят ще предпише измерване на жизнения капацитет на белите дробове.

Обемът на белите дробове е важен показател, който показва колко човешкото тяло е наситено с кислород. Дихателният обем на белите дробове е количеството въздух, което влиза в тялото при вдишване и го напуска при издишване.

Средното количество вдишван и издишван въздух за възрастен е около 1 литър за десет секунди е приблизително 16-20 вдишвания в минута.

Пулмолозите идентифицират няколко фактора, които имат положителен ефект върху обема на белите дробове в посока на увеличаване:

• Висок растеж.
• Без навик за пушене.
• Живот в региони, разположени високо над морското равнище (разпространение на високо налягане, „разреден“ въздух).

Ниският ръст и пушенето леко намаляват белодробния капацитет.

Има жизнен капацитет (жизнен капацитет), който показва обема на въздуха, който човек издишва максимално след най-голямото вдишване.

Колко ml е стомахът на здрав човек?

Тази цифра се измерва в литри и зависи от няколко фактора, включително възраст, височина и тегло.

Средната норма е следната: при здрави нормални мъже размерът е от 3000 до 4000 ml, а при жените - от 2500 до 3000 ml.

Размерът на жизнения капацитет може да бъде значително увеличен при спортисти, по-специално при плувци (за професионалните плувци жизненият капацитет е 6200 ml), при хора, които редовно извършват тежки физически натоварвания, както и тези, които пеят и свирят на духови инструменти.

Как да измерим жизнения капацитет

Жизненият капацитет на белите дробове е много важен медицински показател, който се определя с апарат за измерване на белодробен обем. Това устройство се нарича спирометър. Като правило се използва за определяне на жизнения капацитет в лечебни заведения: болници, клиники, диспансери, както и спортни центрове.

Проверката на жизнения капацитет с помощта на спирометрия е доста проста и ефективна, поради което устройството се използва широко за диагностициране на белодробни и сърдечни заболявания в началния етап. Можете да измерите жизнената жизненост у дома с надуваема кръгла топка.

Размерът на жизнения капацитет при жените, мъжете и децата се изчислява по специални емпирични формули, които зависят от възрастта, пола и височината на човека. Има специални таблици с вече изчислени стойности по формулата на физика Лудвиг.

Така средният жизнен капацитет при възрастен трябва да бъде 3500 ml. Ако отклонението от данните от таблицата надвишава повече от 15%, това означава, че дихателната система е в добро състояние.

При значително намален жизнен капацитет е необходимо да се потърси консултация и последващ преглед от специалист.

VC при деца

Преди да проверите жизнения капацитет на белите дробове на детето, струва си да се има предвид, че техният размер е по-лабилен от този на възрастните. При малките деца зависи от редица фактори, които включват: пола на детето, обиколката и подвижността на гръдния кош, ръста и състоянието на белите дробове към момента на изследването (наличие на заболявания).

Обемът на белите дробове на детето се увеличава в резултат на мускулни тренировки (упражнения, активни игри във въздуха), извършвани от родителите.

Причини за отклонение на жизнения капацитет от стандартните показатели

В случай, че жизненият капацитет намалява толкова много, че започва да се отразява негативно на функционирането на белите дробове, могат да се наблюдават различни патологии.

• Дифузен бронхит.
• Фиброза от всякакъв вид.
• Емфизем.
• Бронхоспазъм или бронхиална астма.
• Ателектаза.
• Различни деформации на гръдния кош.

Основните причини за увреждане на VC

Клиницистите считат три основни отклонения за основните нарушения на стабилните показатели на жизнения капацитет:

1. Загуба на функциониращ белодробен паренхим.
2. Значително намаляване на капацитета на плевралната кухина.
3. Ригидност на белодробната тъкан.

Отказнавременното лечение може да повлияе на образуването на рестриктивен или ограничен тип дихателна недостатъчност.

Най-честите заболявания, които засягат белодробната функция са:

• Пневмоторакс.
• Асцит.
• Плеврит.
• Хидроторакс.
• Изразена кифосколиоза.
• затлъстяване.

В същото време наборът от белодробни заболявания, които засягат нормалното функциониране на алвеолите в процеса на обработка на въздуха и образуването на дихателната система, е доста голям.

Това включва такива тежки форми на патологии като:

• Пневмосклероза.
• саркоидоза.
• Дифузни заболявания на съединителната тъкан.
• Синдром на Hamman-Rich.
• Берилий.

Независимо от заболяването, което е провокирало нарушение на функционирането на тялото, което се осигурява от жизнения капацитет на човек, пациентите трябва да се подлагат на диагностика за превантивни цели на определени интервали.

Как да увеличим жизнения капацитет

Можете да увеличите жизнения капацитет на белите дробове, като изпълнявате дихателни упражнения, спортувате и изпълнявате прости упражнения, специално разработени от спортни инструктори.

Аеробните спортове са идеални за тази цел: плуване, гребане, състезателно ходене, кънки, ски, колоездене и планинарство.

Можете да увеличите обема на вдишвания въздух без изтощителни и продължителни физически упражнения. За да направите това, трябва да наблюдавате правилното дишане в ежедневието.

1. Правете пълни и равномерни издишвания.
2. Дишайте с диафрагмата си. Гръдното дишане значително ограничава количеството кислород, който навлиза в белите дробове.
3. Организирайте „минути за почивка“. През този кратък период трябва да заемете удобна позиция и да се отпуснете. Вдишайте/издишайте бавно и дълбоко с кратки закъснения за броене, в удобен ритъм.
4. Когато миете лицето си, задръжте дъха си за няколко секунди., тъй като именно при измиване възниква рефлексът на гмуркане.
5. Избягвайте да посещавате силно задимени места. Пасивното пушене също влияе негативно на цялата дихателна система, както и активното пушене.
6. Дихателни упражненияви позволяват значително да подобрите кръвообращението, което също допринася за по-добър обмен на газ в белите дробове.
7. Проветрявайте стаята редовно, извършвайте мокро почистване на помещения, тъй като наличието на прах има лош ефект върху функционирането на белите дробове.
8. Часове по йога- доста ефективен метод, който насърчава бързо увеличаване на обема на дишането, който включва цял раздел, посветен на упражнения и дишане, насочени към развитие - пранаяма.

Внимание:Ако се появи замайване по време на физическа активност и дихателни упражнения, трябва незабавно да ги спрете и да се върнете в състояние на покой, за да възстановите нормалния ритъм на дишане.

Профилактика на белодробни заболявания

Един от значимите фактори, който допринася за добрата работоспособност и поддържането на човешкото здраве, е достатъчният жизнен капацитет на белите дробове.

Правилно развитият гръден кош осигурява на човек нормално дишане, поради което сутрешните упражнения и други активни спортове с умерени натоварвания са толкова важни за неговото развитие и значително увеличават капацитета на белите дробове.

Свежият въздух има положителен ефект върху човешкото тяло, а жизненият капацитет зависи пряко от неговата чистота. Въздухът в затворени, задушни помещения е наситен с въглероден диоксид и водни пари, което има отрицателен ефект върху дихателната система.

Това може да се каже за вдишването на прах, замърсени частици и пушенето.

Здравните мерки, насочени към пречистване на въздуха, включват: озеленяване на жилищни райони, поливане и асфалтиране на улици, вентилационни абсорбиращи устройства в апартаменти и къщи, инсталиране на димоотводи на тръбите на предприятията.

В състояние на покой човек диша по такъв начин, че се използва само част от общия обем на белите дробове, така че винаги има резерв за допълнително вдишване и издишване. Но дори и при най-дълбоко дишане в белите дробове остава известно количество въздух, възлизащо на остатъчен обем.

Общ белодробен капацитет= инспираторен резервен обем (2,5 l) + дихателен обем (500-700 ml) + експираторен резервен обем (1,5 l) + остатъчен обем (1,5 l) = 3,5...6 l.

Дихателен обем- обемът въздух, който влиза в белите дробове при всяко тихо вдишване и излиза при тихо издишване.

Резервни обеми на вдишване и издишване- обеми въздух, които човек може доброволно да вдиша и издиша над дихателния обем.

Жизнен капацитет на белите дробове- количеството въздух, което човек може да издиша след дълбоко вдишване. Той е равен на сумата от дихателния обем, инспираторния и експираторния резервен обем.

Белодробната вентилация винаги е в строго съответствие с текущите метаболитни нужди на организма. Увеличаването на вентилацията възниква както поради увеличаване на дихателния обем, така и поради увеличаване на честотата на дишане.

Не целият въздух, влизащ в белите дробове, участва в газообмена; анатомичното мъртво пространство съответства (в ml) на двойното телесно тегло. Функционалното мъртво пространство допълнително намалява скоростта на обмен на газ.

Газът в алвеолите има постоянен състав поради буферните функции на мъртвото пространство, където въздухът се овлажнява и загрява.

В условията на покой дишането през носа е оптимално, въпреки че съпротивлението при дишане се увеличава в сравнение с дишането през устата.

При извършване на дихателни движения дихателните мускули извършват работа, която се изразходва за преодоляване на вътрешни и външни сили. Работата на дишането се състои от разход на енергия за преодоляване на общото белодробно съпротивление (еластично съпротивление на самата белодробна тъкан и гръдния кош) и за преодоляване на съпротивлението на въздушния поток в дихателните пътища.

Минутният обем на дишането трябва да съответства на минутния обем на кръвта, протичаща през съдовете на белодробната циркулация. Вентилационно-перфузионният коефициент е 0,8-0,9, т.е.

при алвеоларна вентилация, равна на 6 l/min, минутният обем на кръвообращението може да бъде равен на 7 l/min.

В атмосферата на Земята кислородът съставлява приблизително 21%, или 1/5. Атмосферното налягане на морското равнище е 760 mm Hg. Това означава, че парциалното налягане на кислорода приблизително съответства на 1/5 от тази стойност, 160 mm Hg, това е граничната цифра за съдържанието на O 2 в смесите на природен газ.

В дихателните пътища въздухът постепенно губи скоростта си на движение (конвекция). В респираторните бронхиоли и алвеоли дифузията на газове е от голямо значение. Газовете се движат по градиент на парциално налягане. В алвеолите, където се осъществява контактът на алвеоларния газ с капилярната кръв, напрежението на кислорода P O 2 е 103 mm Hg, а парциалното налягане на въглеродния диоксид P CO 2 е около 40 mm Hg. В издишания въздух P O 2 е 126 mm Hg, а P CO 2 съответно е 16 mm Hg. В артериалната кръв P O 2 съответства на 95 mm Hg, във венозната кръв P O 2 е равен на 40 mm Hg. P CO 2 в артериалната кръв съответства на 40 mm Hg, а P CO 2 във венозната кръв се доближава до 46 mm Hg.

Респираторен дифузионен вектор на газ

Следователно дифузионният вектор на кислорода е постоянно насочен към алвеолите и капилярите, а въглеродният диоксид - в обратна посока, от капилярите в атмосферата.

Преносът на кислород от алвеоларния газ към кръвта и на въглероден диоксид от кръвта към алвеоларния газ става единствено чрез дифузия. Движещата сила за дифузия е градиентът на парциалното налягане на всеки газ от двете страни на въздушната бариера. Дифузията се извършва във водна среда. В слоя на повърхностно активното вещество се увеличава разтворимостта на кислорода.

Аеро-кръвна бариераСъстои се от повърхностно активен слой, алвеоларен епител, две главни мембрани, капилярен ендотел и еритроцитна мембрана.

Дифузионният капацитет на белите дробове за кислород е доста висок. Установено е, че за всеки милиметър живачен стълб от градиента на парциалното налягане на кислорода между алвеоларния газ и червените кръвни клетки, 25 ml кислород на минута навлиза в кръвта чрез дифузия. Това е достатъчно парциалното налягане на кислорода в него да се изравни с алвеоларното за 0,8 s, което се равнява на времето, необходимо на отделна червена кръвна клетка да премине през един белодробен капиляр. Дори и с голям запас от време, тъй като 0,25 s са достатъчни, за да се изравни напрежението на кислорода в червените кръвни клетки с алвеоларния въздух.

Следователно, ако кръвният поток в капилярите на белите дробове се увеличи (линейната скорост на движение на червените кръвни клетки се увеличава) с физически стрес върху тялото и времето за преминаване на капилярите от клетките намалява до 0,3 s, това се превръща да са напълно достатъчни за пълен газообмен. Необходими са само 0,1 s, за да дифундира въглеродният диоксид от кръвта. Разтворимостта на въглеродния диоксид във вода е 25 пъти по-висока от тази на кислорода.

Белодробни обеми и капацитет

По време на процеса на белодробна вентилация газовият състав на алвеоларния въздух непрекъснато се актуализира. Степента на белодробна вентилация се определя от дълбочината на дишане или дихателния обем и честотата на дихателните движения. По време на дихателните движения белите дробове на човек се пълнят с вдишван въздух, чийто обем е част от общия обем на белите дробове. За да се опише количествено белодробната вентилация, общият белодробен капацитет се разделя на няколко компонента или обема. В този случай белодробният капацитет е сумата от два или повече обема.

Белодробните обеми се делят на статични и динамични. Статичните белодробни обеми се измерват по време на завършени дихателни движения, без да се ограничава тяхната скорост. Динамичните белодробни обеми се измерват по време на дихателни движения с ограничение във времето за извършването им.

Белодробни обеми. Обемът на въздуха в белите дробове и дихателните пътища зависи от следните показатели: 1) антропометрични индивидуални характеристики на човека и дихателната система; 2) свойства на белодробната тъкан; 3) повърхностно напрежение на алвеолите; 4) силата, развивана от дихателните мускули.

Дихателният обем (VT) е обемът въздух, който човек вдишва и издишва по време на тихо дишане. При възрастен DO е приблизително 500 ml. Стойността на DO зависи от условията на измерване (покой, натоварване, позиция на тялото). DO се изчислява като средната стойност след измерване на приблизително шест тихи дихателни движения.

Инспираторният резервен обем (IRV) е максималният обем въздух, който пациентът може да вдиша след тихо вдишване. Размерът на ROVD е 1,5-1,8 литра.

Експираторен резервен обем (ERV) е максималният обем въздух, който човек може допълнително да издиша от нивото на тихо издишване. Стойността на ROvyd е по-ниска в хоризонтално положение, отколкото във вертикално положение и намалява със затлъстяване. Равнява се средно на 1,0-1,4 литра.

Остатъчен обем (VR) е обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално издишване. Остатъчният обем е 1,0-1,5 литра.

Капацитета на белите дробове. Жизненият капацитет на белите дробове (VC) включва дихателен обем, инспираторен резервен обем и експираторен резервен обем. При мъжете на средна възраст жизненият капацитет варира между 3,5-5,0 литра и повече. За жените са характерни по-ниски стойности (3,0-4,0 l). В зависимост от методиката за измерване на жизнения капацитет се разграничават инхалационен жизнен капацитет, когато след пълно издишване се поема максимално дълбоко въздух, и издишителен жизнен капацитет, когато след пълно вдишване се прави максимално издишване.

Инспираторният капацитет (EIC) е равен на сумата от дихателния обем и инспираторния резервен обем. При хората EUD е средно 2,0-2,3 литра.

Функционалният остатъчен капацитет (FRC) е обемът на въздуха в белите дробове след тихо издишване. FRC е сумата от експираторния резервен обем и остатъчния обем. Стойността на FRC се влияе значително от нивото на физическа активност на човек и позицията на тялото: FRC е по-малък в хоризонтално положение на тялото, отколкото в седнало или изправено положение. FRC намалява при затлъстяване поради намаляване на цялостното съответствие на гръдния кош.

Общият капацитет на белите дробове (TLC) е обемът на въздуха в белите дробове в края на пълно вдишване. TEL се изчислява по два начина: TEL - OO + VC или TEL - FRC + Evd.

Статичните белодробни обеми могат да намалеят при патологични състояния, които водят до ограничено разширяване на белите дробове. Те включват нервно-мускулни заболявания, заболявания на гръдния кош, корема, плеврални лезии, които увеличават твърдостта на белодробната тъкан и заболявания, които причиняват намаляване на броя на функциониращите алвеоли (ателектаза, резекция, белези в белите дробове).