حجم دقیقه تنفس در حالت استراحت چقدر است. تنفس خارجی و حجم ریه

حجم و ظرفیت ریه

در فرآیند تهویه ریوی، ترکیب گاز هوای آلوئولی به طور مداوم به روز می شود. میزان تهویه ریوی بر اساس عمق تنفس یا حجم جزر و مد و تعداد دفعات حرکات تنفسی تعیین می شود. در حین حرکات تنفسی، ریه های فرد با هوای استنشاقی پر می شود که حجم آن بخشی از حجم کل ریه ها است. برای تعیین کمیت تهویه ریه، ظرفیت کل ریه به چندین جزء یا حجم تقسیم شد. در این حالت ظرفیت ریه حاصل جمع دو یا چند حجم است.

حجم ریه به دو دسته استاتیک و دینامیک تقسیم می شود. حجم ریه های ساکن با حرکات تنفسی کامل بدون محدود کردن سرعت آنها اندازه گیری می شود. حجم دینامیک ریه در حین حرکات تنفسی با محدودیت زمانی برای اجرای آنها اندازه گیری می شود.

حجم های ریه. حجم هوا در ریه ها و دستگاه تنفسی به شاخص های زیر بستگی دارد: 1) ویژگی های فردی تن سنجی یک فرد و سیستم تنفسی. 2) خواص بافت ریه. 3) کشش سطحی آلوئول ها. 4) نیروی ایجاد شده توسط عضلات تنفسی.

حجم جزر و مد (TO)حجم هوایی که فرد هنگام تنفس آرام تنفس و بازدم می کند. در یک بزرگسال، DO تقریباً 500 میلی لیتر است. مقدار TO به شرایط اندازه گیری (استراحت، بار، وضعیت بدن) بستگی دارد. DO به عنوان مقدار متوسط ​​پس از اندازه گیری تقریباً شش حرکت تنفسی آرام محاسبه می شود.

حجم ذخیره دمی (RIV)- حداکثر حجم هوایی که سوژه می تواند پس از یک نفس آرام استنشاق کند. مقدار ROVD 1.5-1.8 لیتر است.

حجم ذخیره بازدمی (ERV)حداکثر مقدار هوایی است که فرد می تواند علاوه بر آن از سطح بازدم آرام بازدم کند. مقدار ROvyd در حالت افقی کمتر از حالت عمودی است و با چاقی کاهش می یابد. به طور متوسط ​​برابر است با 1.0-1.4 لیتر.

حجم باقیمانده (RO)حجم هوایی است که پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند. مقدار حجم باقی مانده 1.0-1.5 لیتر است.

مطالعه احجام دینامیک ریه مورد توجه علمی و بالینی است و توصیف آنها خارج از محدوده درس فیزیولوژی طبیعی است.

ظروف ریه. ظرفیت حیاتی (VC) شامل حجم جزر و مدی، حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی است. در مردان میانسال، VC بین 3.5-5.0 لیتر یا بیشتر متغیر است. برای زنان، مقادیر پایین تر معمول است (3.0-4.0 لیتر). بسته به روش اندازه گیری VC، VC استنشاق زمانی که عمیق ترین نفس پس از بازدم کامل گرفته می شود و VC بازدم، زمانی که حداکثر بازدم پس از یک نفس کامل انجام می شود، متمایز می شود.

ظرفیت دمی (Evd) برابر است با مجموع حجم جزر و مد و حجم ذخیره دمی. در انسان، EUD به طور متوسط ​​2.0-2.3 لیتر است.

ظرفیت باقیمانده عملکردی (FRC) - حجم هوا در ریه ها پس از یک بازدم آرام. FRC مجموع حجم ذخیره بازدمی و حجم باقیمانده است. FRC با روش‌های رقیق‌سازی گاز یا رقیق‌سازی گازها و به روش پلی‌تیسموگرافی اندازه‌گیری می‌شود. مقدار FRC به طور قابل توجهی تحت تأثیر سطح فعالیت بدنی فرد و وضعیت بدن است: FRC در حالت افقی بدن نسبت به حالت نشسته یا ایستاده کمتر است. FRC با چاقی به دلیل کاهش انطباق کلی قفسه سینه کاهش می یابد.

ظرفیت کل ریه (TLC) حجم هوای موجود در ریه ها در پایان یک نفس کامل است. OEL به دو صورت محاسبه می شود: OEL - OO + VC یا OEL - FOE + Evd. TRL را می توان با استفاده از پلتیسموگرافی یا رقت گازی اندازه گیری کرد.

اندازه گیری حجم و ظرفیت ریه در مطالعه عملکرد ریه در افراد سالم و در تشخیص بیماری ریوی انسان از اهمیت بالینی برخوردار است. اندازه گیری حجم و ظرفیت ریه معمولاً با اسپیرومتری، پنوموتاکومتری با ادغام اندیکاتورها و پلتیسموگرافی بدن انجام می شود. حجم ریه ساکن ممکن است در شرایط پاتولوژیک کاهش یابد که منجر به انبساط محدود ریه ها می شود. اینها عبارتند از بیماریهای عصبی عضلانی، بیماریهای قفسه سینه، شکم، ضایعات پلور که سفتی بافت ریه را افزایش می دهند و بیماریهایی که باعث کاهش تعداد آلوئولهای فعال می شوند (آتلکتازی، برداشتن، تغییرات سیکاتریسیال در ریه).

برای مقایسه نتایج اندازه‌گیری حجم و ظرفیت گاز، داده‌های به‌دست‌آمده باید با شرایط ریه‌ها مرتبط باشد، جایی که دمای هوای آلوئولی با دمای بدن مطابقت دارد، هوا در فشار معینی است و با بخار آب اشباع شده است. . این حالت حالت استاندارد نامیده می شود و با حروف BTPS (دمای بدن، فشار، اشباع) نشان داده می شود.

برای ارزیابی کیفیت عملکرد ریه، او حجم های تنفسی را بررسی می کند (با استفاده از دستگاه های خاص - اسپیرومتر).

حجم جزر و مدی (TO) مقدار هوایی است که فرد در طول تنفس آرام در یک چرخه تنفس و بازدم می کند. نرمال = 400-500 میلی لیتر.

حجم تنفسی دقیقه ای (MOD) - حجم هوایی که در 1 دقیقه از ریه ها عبور می کند (MOD = TO x NPV). نرمال = 8-9 لیتر در دقیقه. حدود 500 لیتر در ساعت؛ 12000-13000 لیتر در روز. با افزایش فعالیت بدنی، MOD افزایش می یابد.

همه هوای استنشاقی در تهویه آلوئول ها (تبادل گاز) دخالت ندارند، زیرا. مقداری از آن به آسین نمی رسد و در مجاری تنفسی باقی می ماند، جایی که امکان انتشار وجود ندارد. حجم این گونه راه های هوایی «فضای مرده تنفسی» نامیده می شود. طبیعی در یک بزرگسال = 140-150 میلی لیتر، یعنی. 1/3 TO.

حجم ذخیره دمی (IRV) مقدار هوایی است که فرد می تواند در طول حداکثر نفس قوی پس از یک نفس آرام استنشاق کند، یعنی. بیش از به. نرمال = 1500-3000 میلی لیتر.

حجم ذخیره بازدمی (ERV) مقدار هوایی است که فرد می تواند پس از یک بازدم طبیعی به اضافه آن بازدم کند. نرمال = 700-1000 میلی لیتر.

ظرفیت حیاتی ریه ها (VC) - مقدار هوایی که فرد می تواند تا حد امکان پس از عمیق ترین نفس بازدم کند (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 میلی لیتر).

حجم باقیمانده ریه (RLV) مقدار هوایی است که پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند. نرمال = 100-1500 میلی لیتر.

ظرفیت کل ریه (TLC) حداکثر مقدار هوایی است که می تواند در ریه ها باشد. TEL = VC + TOL = 4500-6000 میلی لیتر.

انتشار گاز

ترکیب هوای استنشاقی: اکسیژن - 21٪، دی اکسید کربن - 0.03٪.

ترکیب هوای بازدمی: اکسیژن-17٪، دی اکسید کربن - 4٪.

ترکیب هوای موجود در آلوئول ها: اکسیژن-14٪، دی اکسید کربن -5.6٪ o.

هنگام بازدم، هوای آلوئولی با هوای راه‌های هوایی (در "فضای مرده") مخلوط می‌شود که باعث ایجاد تفاوت مشخص شده در ترکیب هوا می‌شود.

انتقال گازها از طریق سد هوا-خون به دلیل تفاوت غلظت در دو طرف غشا است.

فشار جزئی بخشی از فشاری است که بر روی گاز معین می افتد. در فشار اتمسفر 760 میلی متر جیوه، فشار جزئی اکسیژن 160 میلی متر جیوه است. (یعنی 21٪ از 760)، در هوای آلوئولی، فشار جزئی اکسیژن 100 میلی متر جیوه و دی اکسید کربن 40 میلی متر جیوه است.

فشار گاز فشار جزئی در مایع است. تنش اکسیژن در خون وریدی - 40 میلی متر جیوه. با توجه به گرادیان فشار بین هوای آلوئولی و خون - 60 میلی متر جیوه. اکسیژن (100 میلی‌متر جیوه و 40 میلی‌متر جیوه) در خون پخش می‌شود و در آنجا به هموگلوبین متصل می‌شود و آن را به اکسی هموگلوبین تبدیل می‌کند. خون حاوی مقدار زیادی اکسی هموگلوبین شریانی نامیده می شود. 100 میلی لیتر خون شریانی حاوی 20 میلی لیتر اکسیژن، 100 میلی لیتر خون وریدی حاوی 13-15 میلی لیتر اکسیژن است. همچنین در امتداد گرادیان فشار، دی اکسید کربن وارد خون می شود (چون به مقدار زیادی در بافت ها موجود است) و کربوهموگلوبین تشکیل می شود. علاوه بر این، دی اکسید کربن با آب واکنش می دهد و اسید کربنیک تشکیل می دهد (کاتالیزور واکنش، آنزیم کربنیک انیدراز موجود در گلبول های قرمز است)، که به پروتون هیدروژن و یون بی کربنات تجزیه می شود. کشش CO 2 در خون وریدی - 46 میلی متر جیوه؛ در هوای آلوئولی - 40 میلی متر جیوه. (شیب فشار = 6 میلی متر جیوه). انتشار CO 2 از خون به محیط خارجی رخ می دهد.

IVL! اگر آن را بفهمید، معادل ظاهر یک ابرقهرمان (دکتر) است، مانند فیلم ها. سلاح های فوق العاده(اگر پزشک ظرافت های تهویه مکانیکی را درک کند) در برابر مرگ بیمار.

برای درک تهویه مکانیکی، به دانش اولیه نیاز دارید: فیزیولوژی = پاتوفیزیولوژی (انسداد یا محدودیت) تنفس. بخش های اصلی، ساختار هواکش؛ تامین گازها (اکسیژن، هوای اتمسفر، گاز فشرده) و دوز گازها؛ جاذب ها؛ حذف گازها؛ دریچه های تنفسی؛ شلنگ های تنفسی؛ کیسه تنفسی؛ سیستم مرطوب کننده؛ مدار تنفسی (نیمه بسته، بسته، نیمه باز، باز) و غیره.

همه ونتیلاتورها تهویه را با حجم یا فشار انجام می دهند (هر چه نامیده می شوند، بسته به حالتی که پزشک تنظیم کرده است). اساساً پزشک حالت تهویه را برای بیماری های انسدادی ریه (یا در حین بیهوشی) تنظیم می کند. حجم، با محدودیت توسط فشار.

انواع اصلی IVL به شرح زیر است:

CMV (تهویه اجباری مداوم) - تهویه کنترل شده (مصنوعی) ریه ها

VCV (تهویه کنترل شده با حجم)

PCV (تهویه کنترل شده با فشار)

IPPV (تهویه با فشار مثبت متناوب) - تهویه با فشار مثبت متناوب در دم

ZEEP (فشار بازدمی صفر) - تهویه مکانیکی با فشار انتهای بازدمی برابر با اتمسفر

PEEP (فشار انتهایی مثبت) - فشار انتهای بازدمی مثبت (PEEP)

CPPV (تهویه با فشار مثبت مداوم) - تهویه مکانیکی با PEEP

IRV (نسبت تهویه معکوس)

SIMV (تهویه اجباری متناوب همزمان) - تهویه اجباری متناوب همزمان = ترکیبی از تنفس خود به خود و سخت افزاری، زمانی که فرکانس تنفس خود به خودی به مقدار معینی کاهش می یابد، با تلاش مداوم برای دم، غلبه بر سطح ماشه تنظیم شده، سخت افزار. تنفس به طور همزمان متصل است

شما همیشه باید به حروف ..P.. یا ..V. نگاه کنید. اگر P (Pressure) به معنای فشار است، اگر V (Volume) بر حسب حجم است.

1. Vt حجم جزر و مد است،
2. f - تعداد تنفس، MV - تهویه دقیقه
3. PEEP - PEEP = فشار بازدمی انتهایی مثبت
4. قلع - زمان دم؛
5. Pmax فشار دمی یا حداکثر فشار راه هوایی است.
6. جریان گاز اکسیژن و هوا.

1. حجم جزر و مد(Vt, TO) از 5 میلی لیتر تا 10 میلی لیتر بر کیلوگرم (بسته به آسیب شناسی) تنظیم می شود. به طور معمول 7-8 میلی لیتر در کیلوگرم است) = حجمی که بیمار باید در یک زمان استنشاق کند. اما برای این کار باید وزن بدن ایده آل (مناسب، پیش بینی شده) یک بیمار را با استفاده از فرمول (به یاد داشته باشید):

مردان: BMI (کیلوگرم) = 50 + 0.91 (قد، سانتی متر - 152.4)

زنان: BMI (کیلوگرم) = 45.5 + 0.91 (قد، سانتی متر - 152.4).

مثال:یک مرد 150 کیلوگرم وزن دارد. این بدان معنا نیست که باید حجم جزر و مد را روی 150kg 10ml= تنظیم کنیم 1500 میلی لیتر ابتدا BMI = 50 + 0.91 (165cm-152.4) = 50 + 0.91 12.6 = 50 + 11.466 = 50 را محاسبه می کنیم. 61,466 کیلوگرم باید بیمار ما را وزن کند. تصور کن، ای الله دسیشی! برای مردی با وزن 150 کیلوگرم و قد 165 سانتی متر، باید حجم جزر و مد (TR) را از 5 میلی لیتر بر کیلوگرم (61.466 5=307.33 میلی لیتر) به 10 میلی لیتر بر کیلوگرم (61.466 10=614.66 میلی لیتر) تنظیم کنیم. در مورد آسیب شناسی و انبساط ریه ها

2. دومین پارامتری که پزشک باید تنظیم کند این است سرعت تنفس(و). تعداد تنفس طبیعی در حالت استراحت 12 تا 18 در دقیقه است. و نمی دانیم چه فرکانسی را 12 یا 15، 18 یا 13 قرار دهیم؟ برای این کار باید محاسبه کنیم ناشی از MOD (MV). مترادف حجم تنفسی دقیقه ای (MOD) = تهویه دقیقه ای ریه ها (MVL)، شاید چیز دیگری ... این بدان معنی است که بیمار چقدر هوا (ml, l) در دقیقه نیاز دارد.

MOD=BMI کیلوگرم:10+1

طبق فرمول Darbinyan (یک فرمول منسوخ شده، اغلب منجر به هایپرونتیلاسیون می شود).

یا یک محاسبه مدرن: MOD \u003d BMIkg 100.

(100% یا 120% -150% بسته به دمای بدن بیمار.. از متابولیسم پایه به طور خلاصه).

مثال:بیمار خانم است، وزن 82 کیلوگرم، قد 176 سانتی متر BMI=45.5+0.91 (قد، سانتی متر – 152.4)=45.5+0.91 (176cm-152.4)= 45.5+0.91 23.6=45.5+21.476 66,976 کیلوگرم باید وزن داشته باشد. MOD=67(بلافاصله گرد) 100= 6700 میلی لیتریا 6,7 لیتر در دقیقه اکنون تنها پس از این محاسبات می توانیم تعداد تنفس را دریابیم. f=MOD:TO=6700 میلی لیتر: 536 میلی لیتر=12.5 بار در دقیقه، بنابراین 12 یا 13 یک بار.

3. نصب همتا. نرمال (قبل از) 3-5 mbar. حالا می توانید 8-10 mbar در بیماران با ریه های طبیعی

4. زمان دم بر حسب ثانیه با نسبت دم به بازدم تنظیم می شود: من: E=1:1,5-2 . در این پارامتر، آگاهی از چرخه تنفسی، نسبت تهویه به پرفیوژن و غیره مفید خواهد بود.

5. پیک فشار Pmax، Pinsp طوری تنظیم می شود که باعث باروتروما یا پارگی ریه ها نشود. به طور معمول من فکر می کنم 16-25 میلی بار، بسته به کشش ریه ها، وزن بیمار، کشش قفسه سینه و غیره. طبق اطلاعات من، زمانی که پین ​​اسپ بیش از 35-45 میلی‌بار باشد، ریه‌ها می‌توانند پاره شوند.

6. کسر اکسیژن استنشاقی (FiO 2) نباید از 55 درصد در مخلوط تنفسی استنشاقی تجاوز کند.

تمام محاسبات و دانش مورد نیاز است تا بیمار چنین شاخص هایی را داشته باشد: PaO 2 \u003d 80-100 میلی متر جیوه؛ PaCO 2 \u003d 35-40 میلی متر جیوه. فقط ای الله دسیشی!

تعداد تنفس -تعداد دم و بازدم در واحد زمان. یک فرد بالغ به طور متوسط ​​15-17 حرکت تنفسی در دقیقه انجام می دهد. آموزش از اهمیت بالایی برخوردار است. در افراد آموزش دیده، حرکات تنفسی کندتر انجام می شود و به 8-6 تنفس در دقیقه می رسد. بنابراین، در نوزادان، BH به عوامل مختلفی بستگی دارد. هنگام ایستادن، تعداد تنفس بیشتر از حالت نشسته یا دراز کشیدن است. در طول خواب، تنفس نادرتر است (تقریباً 1/5).

در حین کار عضلانی، تنفس 2-3 بار تسریع می شود و در برخی از انواع تمرینات ورزشی به 40-45 سیکل در دقیقه یا بیشتر می رسد. میزان تنفس تحت تأثیر دمای محیط، احساسات، کار ذهنی قرار می گیرد.

عمق تنفس یا حجم جزر و مد -مقدار هوایی که فرد در طول تنفس طبیعی تنفس و بازدم می کند. در طی هر حرکت تنفسی، 300-800 میلی لیتر هوا در ریه ها مبادله می شود. حجم جزر و مد (TO) با افزایش تعداد تنفس کاهش می یابد.

حجم تنفس دقیقه ای- مقدار هوایی که در دقیقه از ریه ها عبور می کند. با حاصل ضرب مقدار هوای استنشاق شده توسط تعداد حرکات تنفسی در 1 دقیقه تعیین می شود: MOD = TO x BH.

در یک بزرگسال، MOD 5-6 لیتر است. تغییرات مربوط به سن در پارامترهای تنفس خارجی در جدول ارائه شده است. 27.

Tab. 27. شاخص های تنفس خارجی (با توجه به: خریپکووا, 1990)

تنفس نوزاد تازه متولد شده مکرر و کم عمق است و در معرض نوسانات قابل توجهی است. با افزایش سن، تعداد تنفس کاهش می یابد، حجم جزر و مد و تهویه ریوی افزایش می یابد. به دلیل سرعت تنفس بیشتر در کودکان، حجم دقیقه تنفس (بر حسب 1 کیلوگرم وزن) بسیار بیشتر از بزرگسالان است.

تهویه ریه ها ممکن است بسته به رفتار کودک متفاوت باشد. در ماه های اول زندگی، اضطراب، گریه، فریاد تهویه هوا را 2-3 برابر افزایش می دهد که عمدتاً به دلیل افزایش عمق تنفس است.

کار عضلانی، حجم دقیقه تنفس را متناسب با میزان بار افزایش می دهد. هر چه بچه ها بزرگتر باشند، کار عضلانی شدیدتری می توانند انجام دهند و تهویه آنها بیشتر می شود. با این حال، تحت تأثیر تمرین، می توان همان کار را با افزایش کمتری در تهویه ریه انجام داد. در عین حال، کودکان آموزش دیده می توانند حجم دقیقه تنفس خود را در حین کار به سطح بالاتری نسبت به همسالان خود که ورزش نمی کنند افزایش دهند (به نقل از: مارکوسیان، 1969). با افزایش سن، تأثیر تمرین بیشتر می شود و در نوجوانان 14 تا 15 ساله، تمرین همان تغییرات قابل توجهی را در تهویه ریوی ایجاد می کند که در بزرگسالان.

ظرفیت حیاتی ریه ها- حداکثر مقدار هوای قابل بازدم پس از حداکثر دم. ظرفیت حیاتی (VC) یک ویژگی عملکردی مهم تنفس است و شامل حجم جزر و مدی، حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی است.

در حالت استراحت، حجم جزر و مد در مقایسه با حجم کل هوا در ریه ها کوچک است. بنابراین، فرد می تواند حجم اضافی زیادی را هم دم و هم بازدم کند. حجم ذخیره دمی(RO vd) - مقدار هوایی که فرد می تواند بعد از یک نفس عادی استنشاق کند و 1500-2000 میلی لیتر است. حجم ذخیره بازدمی(RO vyd) - مقدار هوایی که فرد می تواند پس از یک بازدم آرام علاوه بر آن بازدم کند. مقدار آن 1000-1500 میلی لیتر است.

حتی پس از عمیق ترین بازدم، مقداری هوا در آلوئول ها و راه های هوایی ریه ها باقی می ماند - این حجم باقی مانده(OO). با این حال، در طول تنفس آرام، هوا به طور قابل توجهی بیشتر از حجم باقیمانده در ریه ها باقی می ماند. مقدار هوای باقی مانده در ریه ها پس از یک بازدم آرام نامیده می شود ظرفیت باقیمانده عملکردی(دشمن). این شامل حجم باقیمانده ریه و حجم ذخیره بازدمی است.

بیشترین مقدار هوایی که به طور کامل ریه ها را پر می کند ظرفیت کل ریه (TLC) نامیده می شود. شامل حجم باقیمانده هوا و ظرفیت حیاتی ریه ها می شود. نسبت بین حجم و ظرفیت ریه ها در شکل نشان داده شده است. 8 (اطلس ص 169). ظرفیت حیاتی با افزایش سن تغییر می کند (جدول 28). از آنجایی که اندازه گیری ظرفیت ریه مستلزم مشارکت فعال و آگاهانه خود کودک است، در کودکان 5-4 ساله اندازه گیری می شود.

در سن 16-17 سالگی، ظرفیت حیاتی ریه ها به مقادیر مشخصه یک بزرگسال می رسد. ظرفیت حیاتی ریه ها شاخص مهمی از رشد فیزیکی است.

Tab. 28. مقدار متوسط ​​ظرفیت حیاتی ریه ها، میلی لیتر (با توجه به: خریپکووا, 1990)

از کودکی تا 19-18 سالگی ظرفیت حیاتی ریه ها افزایش می یابد و از 18 تا 35 سالگی در سطح ثابتی باقی می ماند و بعد از 40 سالگی کاهش می یابد. این به دلیل کاهش قابلیت ارتجاعی ریه ها و تحرک قفسه سینه است.

ظرفیت حیاتی ریه ها به عوامل متعددی به ویژه به طول بدن، وزن و جنسیت بستگی دارد. برای ارزیابی ظرفیت حیاتی، مقدار مناسب با استفاده از فرمول های ویژه محاسبه می شود:

مردانه:

WELCOME باید = [(رشد، سانتی متر∙ 0.052)] - [(سن، سال ها ∙ 0,022)] - 3,60;

برای خانم ها:

WELCOME باید = [(رشد، سانتی متر∙ 0.041)] - [(سن، سال ها ∙ 0,018)] - 2,68;

برای پسران 8 تا 10 ساله:

WELCOME باید = [(رشد، سانتی متر∙ 0.052)] - [(سن، سال ها ∙ 0,022)] - 4,6;

برای پسران 13-16 سال:

WELCOME باید = [(رشد، سانتی متر∙ 0.052)] - [(سن، سال ها ∙ 0,022)] - 4,2

برای دختران 8-16 ساله:

WELCOME باید = [(رشد، سانتی متر∙ 0.041)] - [(سن، سال ها ∙ 0,018)] - 3,7

در زنان، VC 25٪ کمتر از مردان است. در افراد آموزش دیده بیشتر از افراد آموزش ندیده است. به ویژه هنگام انجام ورزش هایی مانند شنا، دویدن، اسکی، قایقرانی و غیره بالا است. به عنوان مثال، برای قایقرانان 5500 میلی لیتر، برای شناگران - 4900 میلی لیتر، برای ژیمناست ها - 4300 میلی لیتر، برای بازیکنان فوتبال - 4، 200 میلی لیتر، وزنه برداران است. - حدود 4000 میلی لیتر. برای تعیین ظرفیت حیاتی ریه ها از دستگاه اسپیرومتر (روش اسپیرومتری) استفاده می شود. این شامل یک ظرف آب و یک ظرف دیگر به صورت وارونه با ظرفیت حداقل 6 لیتر است که حاوی هوا است. سیستمی از لوله ها به پایین این کشتی دوم متصل است. از طریق این لوله ها، آزمودنی تنفس می کند، به طوری که هوا در ریه ها و رگ یک سیستم واحد را تشکیل می دهد.

تبادل گاز

محتوای گازها در آلوئول ها. در حین عمل دم و بازدم، فرد به طور مداوم ریه ها را تهویه می کند و ترکیب گاز را در آلوئول ها حفظ می کند. یک فرد هوای اتمسفر را با محتوای بالای اکسیژن (20.9٪) و محتوای کم دی اکسید کربن (0.03٪) استنشاق می کند. هوای بازدمی حاوی 16.3 درصد اکسیژن و 4 درصد دی اکسید کربن است. هنگام استنشاق، از 450 میلی لیتر هوای اتمسفر استنشاقی، تنها حدود 300 میلی لیتر آن وارد ریه ها می شود و تقریباً 150 میلی لیتر آن در مجاری تنفسی باقی می ماند و در تبادل گاز شرکت نمی کند. در حین بازدم که پس از دم انجام می شود، این هوا بدون تغییر خارج می شود، یعنی از نظر ترکیب با اتمسفر تفاوتی ندارد. به همین دلیل به آن هوا می گویند. مردهیا زیان آورفضا. هوایی که به ریه ها رسیده است در اینجا با 3000 میلی لیتر هوای موجود در آلوئول ها مخلوط می شود. مخلوط گاز در آلوئول های درگیر در تبادل گاز نامیده می شود هوای آلوئولی. قسمت ورودی هوا در مقایسه با حجمی که به آن اضافه می شود کوچک است، بنابراین تجدید کامل تمام هوای موجود در ریه ها فرآیندی آهسته و متناوب است. تبادل بین هوای جوی و آلوئولی تأثیر کمی بر هوای آلوئولی دارد و ترکیب آن عملاً ثابت می‌ماند، همانطور که از جدول مشاهده می‌شود. 29.

Tab. 29. ترکیب هوای استنشاقی، آلوئولی و بازدمی، بر حسب درصد

هنگام مقایسه ترکیب هوای آلوئولی با ترکیب هوای استنشاقی و بازدمی، می توان دریافت که بدن یک پنجم اکسیژن ورودی را برای نیازهای خود حفظ می کند، در حالی که میزان CO 2 در هوای بازدمی 100 برابر است. بیشتر از مقداری که در حین استنشاق وارد بدن می شود. در مقایسه با هوای استنشاقی، حاوی اکسیژن کمتر، اما CO 2 بیشتری است. هوای آلوئولی در تماس نزدیک با خون است و ترکیب گازی خون شریانی به ترکیب آن بستگی دارد.

کودکان ترکیب متفاوتی از هوای بازدمی و آلوئولی دارند: هر چه کودکان کوچکتر باشند، درصد دی اکسید کربن کمتر و درصد اکسیژن در هوای بازدمی و آلوئولی بیشتر است، درصد مصرف اکسیژن کمتر است (جدول 30). . در نتیجه در کودکان راندمان تهویه ریوی کم است. بنابراین، برای همان مقدار اکسیژن مصرفی و دی اکسید کربن آزاد شده، کودک بیش از بزرگسالان نیاز به تهویه ریه دارد.

Tab. 30. ترکیب هوای بازدمی و آلوئولی
(میانگین داده ها برای: شالکوف، 1957; مقایسه بر: مارکوسیان, 1969)

از آنجایی که در کودکان خردسال تنفس مکرر و کم عمق است، بخش زیادی از حجم تنفسی حجم فضای "مرده" است. در نتیجه، هوای بازدمی بیشتر از هوای اتمسفر تشکیل شده است و درصد کمتری از دی اکسید کربن و درصد استفاده از اکسیژن از حجم معینی از تنفس را دارد. در نتیجه راندمان تهویه در کودکان کم است. علیرغم افزایش در مقایسه با بزرگسالان، درصد اکسیژن در هوای آلوئولی در کودکان قابل توجه نیست، زیرا 14-15٪ اکسیژن در آلوئول ها برای اشباع کامل هموگلوبین خون کافی است. اکسیژن بیشتری نسبت به هموگلوبین محدود شده نمی تواند به خون شریانی منتقل شود. سطح پایین دی اکسید کربن در هوای آلوئولی در کودکان نشان دهنده میزان کمتر آن در خون شریانی نسبت به بزرگسالان است.

تبادل گاز در ریه ها. تبادل گاز در ریه ها در نتیجه انتشار اکسیژن از هوای آلوئولی به خون و دی اکسید کربن از خون به هوای آلوئولی انجام می شود. انتشار به دلیل اختلاف فشار جزئی این گازها در هوای آلوئولی و اشباع آنها در خون رخ می دهد.

فشار جزئی- این بخشی از فشار کل است که بر نسبت این گاز در مخلوط گاز می افتد. فشار جزئی اکسیژن در آلوئول ها (100 میلی متر جیوه) بسیار بیشتر از تنش O 2 در خون وریدی است که وارد مویرگ های ریه می شود (40 میلی متر جیوه). پارامترهای فشار جزئی برای CO 2 دارای مقدار مخالف هستند - 46 میلی متر جیوه. هنر در ابتدای مویرگ های ریوی و 40 میلی متر جیوه. هنر در آلوئول ها فشار جزئی و کشش اکسیژن و دی اکسید کربن در ریه ها در جدول آورده شده است. 31.

Tab. 31. فشار و کشش جزئی اکسیژن و دی اکسید کربن در ریه ها، میلی متر جیوه. هنر

این گرادیان های فشار (تفاوت ها) نیروی محرکه انتشار O 2 و CO 2 هستند، یعنی تبادل گاز در ریه ها.

ظرفیت انتشار ریه ها برای اکسیژن بسیار بالاست. این به دلیل تعداد زیاد آلوئول ها (صدها میلیون)، سطح تبادل گاز بزرگ آنها (حدود 100 متر مربع)، و همچنین ضخامت کوچک (حدود 1 میکرون) غشای آلوئولی است. ظرفیت انتشار ریه ها برای اکسیژن در انسان حدود 25 میلی لیتر در دقیقه در هر 1 میلی متر جیوه است. هنر برای دی اکسید کربن به دلیل حلالیت بالای آن در غشای ریه، ظرفیت انتشار 24 برابر بیشتر است.

انتشار اکسیژن با اختلاف فشار جزئی در حدود 60 میلی متر جیوه تامین می شود. هنر، و دی اکسید کربن - فقط حدود 6 میلی متر جیوه. هنر زمان جریان خون در مویرگ های دایره کوچک (حدود 0.8 ثانیه) برای یکسان سازی کامل فشار جزئی و کشش گاز کافی است: اکسیژن در خون حل می شود و دی اکسید کربن وارد هوای آلوئولی می شود. انتقال دی اکسید کربن به هوای آلوئولی در یک اختلاف فشار نسبتاً کم با ظرفیت انتشار بالای این گاز توضیح داده می شود (Atl.، شکل 7، ص 168).

بنابراین، در مویرگ های ریوی تبادل دائمی اکسیژن و دی اکسید کربن وجود دارد. در نتیجه این تبادل، خون با اکسیژن اشباع شده و از دی اکسید کربن آزاد می شود.