شاخص های تنفس خارجی مراحل تنفس

برای یک غواص آزاد، ریه ها اصلی ترین "ابزار کار" هستند (البته بعد از مغز)، بنابراین برای ما مهم است که ساختار ریه ها و کل فرآیند تنفس را درک کنیم. معمولاً وقتی در مورد تنفس صحبت می کنیم، منظورمان تنفس خارجی یا تهویه ریه است - تنها فرآیندی در زنجیره تنفسی که متوجه آن می شویم. و در نظر بگیرید که تنفس باید با آن شروع شود.

ساختار ریه ها و قفسه سینه

ریه ها اندامی متخلخل شبیه اسفنج است که در ساختار آن شبیه به تجمع حباب های فردی یا یک دسته انگور با تعداد زیادی توت است. هر "توت" یک آلوئول ریوی (وزیکول ریوی) است - مکانی که عملکرد اصلی ریه ها انجام می شود - تبادل گاز. بین هوای آلوئول ها و خون یک سد هوا-خون قرار دارد که توسط دیواره های بسیار نازک آلوئول ها و مویرگ خونی تشکیل شده است. از طریق این مانع است که انتشار گازها رخ می دهد: اکسیژن از آلوئول ها وارد خون می شود و دی اکسید کربن از خون وارد آلوئول می شود.

هوا از طریق راه های هوایی وارد آلوئول ها می شود - تروشه، برونش و برونشیول های کوچکتر که به کیسه های آلوئولی ختم می شود. انشعاب نایژه ها و نایژه ها لوب ها را تشکیل می دهد (ریه راست دارای 3 لوب، سمت چپ دارای 2 لوب). به طور متوسط ​​در هر دو ریه حدود 500-700 میلیون آلوئول وجود دارد که سطح تنفسی آنها از 40 متر مربع هنگام بازدم تا 120 متر مربع هنگام دم متغیر است. در این حالت تعداد بیشتری از آلوئول ها در قسمت های پایینی ریه ها قرار دارند.

برونش ها و نای دارای پایه غضروفی در دیواره های خود هستند و بنابراین کاملاً سفت و سخت هستند. برونشیول ها و آلوئول ها دیواره نرمی دارند و بنابراین اگر مقداری فشار هوا در آنها حفظ نشود، می توانند فرو بریزند، یعنی مانند یک بادکنک تخلیه شده به هم بچسبند. برای جلوگیری از این اتفاق، ریه ها، به عنوان یک اندام واحد، از همه طرف با یک پلور - یک غشای هرمتیک قوی پوشیده شده اند.

پلور دارای دو لایه است - دو برگ. یک ورقه محکم به سطح داخلی قفسه سینه سفت وصل شده است و دیگری ریه ها را احاطه کرده است. بین آنها حفره پلور قرار دارد که فشار منفی را حفظ می کند. به همین دلیل، ریه ها در حالت صاف قرار دارند. فشار منفی در فضای پلور به دلیل پس زدن الاستیک ریه هاست، یعنی تمایل دائمی ریه ها به کاهش حجم خود.

پس زدن الاستیک ریه ها ناشی از سه عامل است:
1) خاصیت ارتجاعی بافت دیواره آلوئول ها به دلیل وجود الیاف الاستیک در آنها
2) تون عضلات برونش
3) کشش سطحی فیلم مایع که سطح داخلی آلوئول ها را می پوشاند.

چارچوب سفت قفسه سینه از دنده هایی تشکیل شده است که به لطف غضروف و مفاصل انعطاف پذیر هستند و به ستون فقرات و مفاصل متصل هستند. به همین دلیل، حجم قفسه سینه افزایش و کاهش می یابد، در حالی که سفتی لازم برای محافظت از اندام های واقع در حفره قفسه سینه حفظ می شود.

برای استنشاق هوا باید فشار کمتری نسبت به فشار اتمسفر در ریه ها ایجاد کنیم و فشار بیشتری را بازدم کنیم. بنابراین، برای استنشاق لازم است حجم قفسه سینه افزایش یابد، برای بازدم - کاهش حجم. در واقع، بیشتر تلاش تنفس صرف دم می شود؛ در شرایط عادی، بازدم به دلیل خاصیت کشسانی ریه ها انجام می شود.

عضله اصلی تنفسی دیافراگم است - یک پارتیشن عضلانی گنبدی بین حفره قفسه سینه و حفره شکم. به طور معمول، مرز آن را می توان در امتداد لبه پایینی دنده ها ترسیم کرد.

هنگام دم، دیافراگم منقبض می شود و با یک عمل فعال به سمت اندام های داخلی تحتانی کشیده می شود. در این حالت، اندام های غیر قابل تراکم حفره شکمی به سمت پایین و به طرفین رانده می شوند و دیواره های حفره شکمی را کشیده می شوند. با یک نفس آرام، گنبد دیافراگم تقریباً 1.5 سانتی متر پایین می آید و اندازه عمودی حفره قفسه سینه بر این اساس افزایش می یابد. در عین حال، دنده های پایینی تا حدودی واگرا می شوند و دور قفسه سینه را افزایش می دهند که به ویژه در بخش های پایین قابل توجه است. هنگام بازدم، دیافراگم به طور غیر فعال شل می شود و توسط تاندون هایی که آن را به حالت آرام نگه می دارند به سمت بالا کشیده می شود.

علاوه بر دیافراگم، عضلات بین دنده ای مایل خارجی و عضلات بین غضروفی نیز در افزایش حجم قفسه سینه نقش دارند. در نتیجه بالا آمدن دنده ها، جابجایی جناغ به جلو و خروج قسمت های جانبی دنده ها به طرفین افزایش می یابد.

با تنفس شدید بسیار عمیق یا با افزایش مقاومت در برابر استنشاق، تعدادی از ماهیچه های تنفسی کمکی در روند افزایش حجم قفسه سینه قرار می گیرند که می توانند دنده ها را بالا ببرند: اسکالاری فرم، سینه ای بزرگ و مینور، سراتوس قدامی. ماهیچه‌های کمکی استنشاقی نیز شامل ماهیچه‌هایی می‌شوند که ستون فقرات قفسه سینه را گشاد می‌کنند و در صورت حمایت از بازوهای جمع‌شده به عقب، کمربند شانه را ثابت می‌کنند (ذوزنقه، لوزی، بالا بردن کتف).

همانطور که در بالا ذکر شد، یک نفس آرام به طور منفعلانه، تقریباً در پس زمینه آرامش عضلات الهام گرفته می شود. با بازدم فشرده فعال، عضلات دیواره شکم "متصل می شوند"، در نتیجه حجم حفره شکم کاهش می یابد و فشار در آن افزایش می یابد. فشار به دیافراگم منتقل می شود و آن را بالا می برد. با توجه به کاهش ماهیچه های بین دنده ای مورب داخلی دنده ها را پایین می آورند و لبه های آنها را به هم نزدیک می کنند.

حرکات تنفسی

در زندگی معمولی، با مشاهده خود و آشنایان، می توان هم تنفس را دید که عمدتاً از دیافراگم تأمین می شود و هم تنفس را که عمدتاً از طریق کار عضلات بین دنده ای تأمین می شود. و این در محدوده طبیعی است. ماهیچه های کمربند شانه ای اغلب با بیماری های جدی یا کار شدید مرتبط هستند، اما در افراد نسبتا سالم در حالت عادی تقریباً هرگز.

اعتقاد بر این است که تنفس، عمدتاً توسط حرکات دیافراگم، برای مردان معمولی تر است. به طور معمول، استنشاق با بیرون زدگی جزئی دیواره شکم همراه است، بازدم با انقباض جزئی آن همراه است. این تنفس شکمی است.

در زنان، نوع تنفس قفسه سینه شایع‌ترین نوع تنفس است که عمدتاً توسط عضلات بین دنده‌ای انجام می‌شود. این ممکن است به دلیل آمادگی بیولوژیکی یک زن برای مادر شدن و در نتیجه مشکل در تنفس شکمی در دوران بارداری باشد. با این نوع تنفس، محسوس ترین حرکات توسط جناغ و دنده ها انجام می شود.

تنفس، که در آن شانه ها و استخوان های ترقوه به طور فعال حرکت می کنند، با کار عضلات کمربند شانه ای فراهم می شود. تهویه ریه ها در این مورد بی اثر است و فقط به بالای ریه ها مربوط می شود. بنابراین به این نوع تنفس آپیکال می گویند. در شرایط عادی، این نوع تنفس عملا رخ نمی دهد و یا در طول ژیمناستیک خاص یا با بیماری های جدی ایجاد می شود.

در غواصی آزاد، ما معتقدیم که تنفس شکمی یا شکمی طبیعی ترین و پربارترین نوع تنفس است. در یوگا و پرانایاما هم همینطور گفته می شود.

اولاً به این دلیل که آلوئول های بیشتری در لوب های پایینی ریه ها وجود دارد. ثانیا، حرکات تنفسی به سیستم عصبی خودمختار ما مرتبط است. تنفس شکمی سیستم عصبی پاراسمپاتیک - پدال ترمز بدن را فعال می کند. تنفس سینه ای سیستم عصبی سمپاتیک - پدال گاز را فعال می کند. با تنفس اپیکال فعال و طولانی، تحریک مجدد سیستم عصبی سمپاتیک رخ می دهد. این به هر دو صورت کار می کند. بنابراین افراد وحشت زده همیشه تنفس آپیکال دارند. و بالعکس، اگر مدتی با معده آرام نفس بکشید، سیستم عصبی آرام می شود و همه فرآیندها کند می شوند.

حجم های ریه

در هنگام تنفس آرام، فرد حدود 500 میلی لیتر (از 300 تا 800 میلی لیتر) هوا را استنشاق و بازدم می کند که به این حجم هوا گفته می شود. حجم جزر و مدی. علاوه بر حجم معمول جزر و مدی، با عمیق ترین نفس یک فرد می تواند تقریباً 3000 میلی لیتر هوا را استنشاق کند - این حجم ذخیره دمی. پس از یک بازدم نرمال آرام، یک فرد سالم معمولی می تواند حدود 1300 میلی لیتر هوا را از ریه ها با کشش عضلات بازدم "فشار" کند - این حجم ذخیره بازدمی.

مجموع این مجلدات می باشد ظرفیت حیاتی (VC): 500 میلی لیتر + 3000 میلی لیتر + 1300 میلی لیتر = 4800 میلی لیتر.

همانطور که می بینید، طبیعت تقریباً ده برابر امکان "پمپ زدن" هوا از طریق ریه ها را برای ما آماده کرده است.

حجم جزر و مدی بیان کمی از عمق تنفس است. ظرفیت حیاتی ریه ها حداکثر حجم هوایی است که می توان در طی یک دم یا بازدم وارد یا خارج از ریه ها کرد. میانگین ظرفیت حیاتی ریه در مردان 4000 - 5500 میلی لیتر، در زنان - 3000 - 4500 میلی لیتر است. تمرینات بدنی و کشش های مختلف قفسه سینه می تواند VC را افزایش دهد.

پس از حداکثر بازدم عمیق، حدود 1200 میلی لیتر هوا در ریه ها باقی می ماند. این - حجم باقی مانده. بیشتر آن را می توان تنها با پنوموتوراکس باز از ریه خارج کرد.

حجم باقیمانده در درجه اول توسط خاصیت ارتجاعی دیافراگم و عضلات بین دنده ای تعیین می شود. افزایش تحرک قفسه سینه و کاهش حجم باقیمانده یک کار مهم در آمادگی برای غواصی در اعماق زیاد است. غواصی کمتر از حجم باقیمانده برای یک فرد متوسط ​​آموزش ندیده غواصی عمیق تر از 30-35 متر است. یکی از راه‌های رایج برای افزایش کشش دیافراگم و کاهش حجم باقی‌مانده ریه‌ها، اجرای منظم uddiyana bandha است.

حداکثر مقدار هوایی که می تواند در ریه ها باشد نامیده می شود ظرفیت کل ریه، برابر است با مجموع حجم باقیمانده و ظرفیت حیاتی ریه ها (در مثال استفاده شده: 1200 میلی لیتر + 4800 میلی لیتر = 6000 میلی لیتر).

حجم هوای موجود در ریه ها در پایان یک بازدم آرام (با عضلات تنفسی آرام) نامیده می شود. ظرفیت باقی مانده عملکردی ریه. برابر است با مجموع حجم باقیمانده و حجم ذخیره بازدمی (در مثال استفاده شده: 1200 میلی لیتر + 1300 میلی لیتر = 2500 میلی لیتر). ظرفیت باقیمانده ریه نزدیک به حجم هوای آلوئولی قبل از استنشاق است.

تهویه ریه با حجم هوای استنشاق یا بازدم در واحد زمان تعیین می شود. معمولا اندازه گیری می شود حجم دقیقه تنفس. تهویه ریه ها به عمق و فرکانس تنفس بستگی دارد که در حالت استراحت بین 12 تا 18 تنفس در دقیقه متغیر است. حجم دقیقه تنفس برابر است با حاصل ضرب حجم تنفسی و تعداد تنفس، یعنی. حدود 6-9 لیتر

برای ارزیابی حجم ریه، از اسپیرومتری استفاده می شود - روشی برای مطالعه عملکرد تنفس خارجی، که شامل اندازه گیری شاخص های حجمی و سرعت تنفس است. ما این مطالعه را به کسانی که قصد دارند به طور جدی در غواصی آزاد شرکت کنند، توصیه می کنیم.

هوا نه تنها در آلوئول ها، بلکه در مجاری تنفسی نیز وجود دارد. اینها شامل حفره بینی (یا دهان با تنفس دهانی)، نازوفارنکس، حنجره، نای، برونش است. هوای راه های هوایی (به استثنای برونشیول های تنفسی) در تبادل گاز شرکت نمی کند. بنابراین، لومن راه های هوایی نامیده می شود فضای مرده تشریحی هنگام استنشاق، آخرین بخش‌های هوای جو وارد فضای مرده شده و بدون تغییر ترکیب، هنگام بازدم آن را ترک می‌کنند.

حجم فضای مرده تشریحی حدود 150 میلی لیتر یا حدود 1/3 حجم جزر و مدی در تنفس آرام است. آن ها از 500 میلی لیتر هوای استنشاقی، تنها حدود 350 میلی لیتر آن وارد آلوئول ها می شود. در حبابچه ها در انتهای یک بازدم آرام حدود 2500 میلی لیتر هوا وجود دارد، بنابراین با هر نفس آرام تنها 1/7 هوای آلوئولی تجدید می شود.

• < برگشت

روش های اصلی برای مطالعه تنفس در انسان عبارتند از:

· اسپیرومتری روشی برای تعیین ظرفیت حیاتی ریه ها (VC) و حجم هوای تشکیل دهنده آن است.

· اسپیروگرافی - روشی برای ثبت گرافیکی شاخص های عملکرد پیوند خارجی سیستم تنفسی.

· پنوموتاکومتری - روشی برای اندازه گیری حداکثر سرعت دم و بازدم در هنگام تنفس اجباری.

پنوموگرافی روشی برای ثبت حرکات تنفسی قفسه سینه است.

· پیک فلورومتری یک راه ساده برای خود ارزیابی و نظارت مستمر باز بودن برونش است. دستگاه - پیک فلومتر به شما امکان می دهد حجم هوای عبوری در حین بازدم را در واحد زمان اندازه گیری کنید (میزان جریان بازدم اوج).

تست های عملکردی (Stange و Genche).

اسپیرومتری

وضعیت عملکردی ریه ها به سن، جنس، رشد فیزیکی و تعدادی از عوامل دیگر بستگی دارد. رایج ترین مشخصه وضعیت ریه ها اندازه گیری حجم ریه است که نشان دهنده رشد اندام های تنفسی و ذخایر عملکردی دستگاه تنفسی است. حجم هوای دم و بازدم را می توان با استفاده از اسپیرومتر اندازه گیری کرد.

اسپیرومتری مهم ترین روش برای ارزیابی عملکرد تنفس خارجی است. این روش ظرفیت حیاتی ریه ها، حجم های ریه و همچنین میزان جریان حجمی هوا را تعیین می کند. در طی اسپیرومتری، فرد با حداکثر نیرو دم و بازدم می کند. مهمترین داده ها با تجزیه و تحلیل مانور بازدم - بازدم داده می شود. حجم و ظرفیت ریه را پارامترهای تنفسی ساکن (پایه) می نامند. 4 حجم ریه اولیه و 4 ظرف وجود دارد.

ظرفیت حیاتی ریه ها

ظرفیت حیاتی حداکثر مقدار هوایی است که می توان پس از حداکثر استنشاق بازدم کرد. در طول مطالعه، VC واقعی تعیین می شود که با VC ناشی از (JEL) مقایسه شده و با فرمول (1) محاسبه می شود. در یک بزرگسال با قد متوسط، JEL 3-5 لیتر است. در مردان، ارزش آن حدود 15 درصد بیشتر از زنان است. دانش آموزان 11 تا 12 ساله دارای ژل حدود 2 لیتر هستند. کودکان زیر 4 سال - 1 لیتر؛ نوزادان - 150 میلی لیتر.

VC=DO+ROVD+ROvyd، (1)

جایی که VC ظرفیت حیاتی ریه ها است. DO - حجم تنفسی؛ Rvd - حجم ذخیره دمی؛ ROvyd - حجم ذخیره بازدمی.

JEL (l) \u003d 2.5 Chrost (m). (2)

حجم جزر و مد

حجم جزر و مد (TO) یا عمق تنفس، حجم استنشاق و

هوای بازدم شده در حالت استراحت در بزرگسالان، DO = 400-500 میلی لیتر، در کودکان 11-12 ساله - حدود 200 میلی لیتر، در نوزادان - 20-30 میلی لیتر.

حجم ذخیره بازدمی

حجم ذخیره بازدم (ERV) حداکثر حجمی است که می توان پس از یک بازدم آرام با قدرت بازدم کرد. ROvy = 800-1500 میلی لیتر.

حجم ذخیره دمی

حجم ذخیره دمی (IRV) حداکثر مقدار هوایی است که می توان بعد از یک دم عادی استنشاق کرد. حجم ذخیره دمی را می توان به دو روش محاسبه کرد یا با اسپیرومتر اندازه گیری کرد. برای محاسبه، باید مجموع حجم ذخیره تنفسی و بازدمی را از مقدار VC کم کرد. برای تعیین حجم ذخیره دمی با استفاده از اسپیرومتر، لازم است از 4 تا 6 لیتر هوا به داخل اسپیرومتر کشیده شود و پس از یک نفس آرام از جو، حداکثر تنفس از اسپیرومتر گرفته شود. تفاوت بین حجم اولیه هوا در اسپیرومتر و حجم باقی مانده در اسپیرومتر پس از یک نفس عمیق با حجم ذخیره دمی مطابقت دارد. Rovd \u003d 1500-2000 میلی لیتر.

حجم باقیمانده

حجم باقیمانده (VR) حجم هوایی است که حتی پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند. فقط با روش های غیر مستقیم اندازه گیری می شود. اصل یکی از آنها این است که گاز خارجی مانند هلیوم به ریه ها تزریق می شود (روش رقیق سازی) و حجم ریه ها از تغییر غلظت آن محاسبه می شود. حجم باقیمانده 25-30 درصد مقدار VC است. OO=500-1000 میلی لیتر را بگیرید.

ظرفیت کل ریه

ظرفیت کل ریه (TLC) مقدار هوای موجود در ریه ها پس از حداکثر استنشاق است. تلفن = 4500-7000 میلی لیتر. محاسبه شده با فرمول (3)

HEL \u003d WILD + OO. (3)

ظرفیت باقیمانده ریه

ظرفیت باقیمانده عملکردی (FRC) مقدار هوای باقی مانده در ریه ها پس از بازدم طبیعی است.

محاسبه شده با فرمول (4)

FOEL = Rovd. (4)

ظرفیت ورودی

ظرفیت ورودی (ERC) حداکثر حجم هوایی است که می توان پس از یک بازدم طبیعی استنشاق کرد. محاسبه شده با فرمول (5)

EVD=DO+ROVD. (5)

علاوه بر شاخص های استاتیک که درجه رشد فیزیکی دستگاه تنفسی را مشخص می کند، شاخص های اضافی - پویا وجود دارد که اطلاعاتی در مورد اثربخشی تهویه ریه و وضعیت عملکردی دستگاه تنفسی ارائه می دهد.

ظرفیت حیاتی اجباری

ظرفیت حیاتی اجباری (FVC) مقدار هوایی است که می توان در حین بازدم اجباری پس از حداکثر استنشاق بازدم کرد. به طور معمول، تفاوت بین VC و FVC 100-300 میلی لیتر است. افزایش این تفاوت به 1500 میلی لیتر یا بیشتر نشان دهنده مقاومت در برابر جریان هوا به دلیل تنگ شدن لومن برونش های کوچک است. FVC = 3000-7000 میلی لیتر.

فضای مرده آناتومیکی

فضای مرده تشریحی (DMP) - حجمی که در آن تبادل گاز رخ نمی دهد (نازوفارنکس، نای، برونش های بزرگ) - مشمول تعیین مستقیم نیست. DMP = 150 میلی لیتر.

میزان تنفس

نرخ تنفس (RR) - تعداد چرخه های تنفسی در یک دقیقه. BH \u003d 16-18 D.C. / دقیقه.

حجم تنفس دقیقه ای

حجم تنفسی دقیقه ای (MOD) - مقدار هوای تهویه شده در ریه ها در 1 دقیقه.

MOD = TO + BH. MOD = 8-12 لیتر.

تهویه آلوئولار

تهویه آلوئولار (AV) - حجم هوای بازدمی که وارد آلوئول ها می شود. AB = 66 - 80٪ از MOD. AB = 0.8 لیتر در دقیقه.

ذخیره نفس

ذخیره تنفسی (RD) - شاخصی که امکان افزایش تهویه را مشخص می کند. به طور معمول، RD 85٪ حداکثر تهویه ریه ها (MVL) است. MVL = 70-100 لیتر در دقیقه.

مراحل تنفس

فرآیند تنفس خارجیبه دلیل تغییر در حجم هوا در ریه ها در مراحل دم و بازدم چرخه تنفسی. با تنفس آرام، نسبت مدت دم به بازدم در چرخه تنفسی به طور متوسط ​​1:1.3 است. تنفس خارجی فرد با فراوانی و عمق حرکات تنفسی مشخص می شود. میزان تنفسیک فرد با تعداد سیکل های تنفسی به مدت 1 دقیقه اندازه گیری می شود و مقدار آن در حالت استراحت در بزرگسالان از 12 تا 20 در 1 دقیقه متغیر است. این شاخص تنفس خارجی در طول کار فیزیکی افزایش می یابد، دمای محیط افزایش می یابد و همچنین با افزایش سن تغییر می کند. به عنوان مثال، در نوزادان، میزان تنفس 60-70 در هر دقیقه و در افراد 25-30 ساله، به طور متوسط ​​16 در هر دقیقه است. عمق تنفسبا حجم هوای دم و بازدم در طول یک چرخه تنفسی تعیین می شود. محصول فرکانس حرکات تنفسی با عمق آنها ارزش اصلی تنفس خارجی را مشخص می کند - تهویه ریه. اندازه گیری کمی تهویه ریه، حجم دقیقه تنفس است - این حجم هوایی است که فرد در 1 دقیقه استنشاق و بازدم می کند. مقدار حجم دقیقه تنفس فرد در حالت استراحت بین 6-8 لیتر متغیر است. در حین کار فیزیکی در یک فرد، حجم دقیقه تنفس می تواند 7-10 برابر افزایش یابد.

برنج. 10.5. حجم ها و ظرفیت های هوا در ریه های انسان و منحنی (اسپیروگرام) تغییرات حجم هوا در ریه ها در هنگام تنفس آرام، دم عمیق و بازدم. FRC - ظرفیت باقیمانده عملکردی.

حجم هوای ریه. که در فیزیولوژی تنفسییک نامگذاری واحد از حجم ریه در انسان اتخاذ شده است که ریه ها را با تنفس آرام و عمیق در مرحله دم و بازدم چرخه تنفسی پر می کند (شکل 10.5). حجم ریه ای که توسط فرد در حین تنفس آرام استنشاق یا بازدم می شود نامیده می شود حجم جزر و مدی. مقدار آن در هنگام تنفس آرام به طور متوسط ​​500 میلی لیتر است. حداکثر مقدار هوایی که فرد می تواند بیش از حجم جزر و مدی استنشاق کند نامیده می شود حجم ذخیره دمی(متوسط ​​3000 میلی لیتر). حداکثر مقدار هوایی که فرد می تواند پس از یک بازدم آرام بازدم کند، حجم ذخیره بازدمی (متوسط ​​1100 میلی لیتر) نامیده می شود. در نهایت، مقدار هوایی که پس از حداکثر بازدم در ریه ها باقی می ماند، حجم باقیمانده نامیده می شود، مقدار آن تقریبا 1200 میلی لیتر است.

به مجموع دو یا چند حجم ریه گفته می شود ظرفیت ریه. حجم هوادر ریه های انسان ظرفیت ریه دمی، ظرفیت حیاتی ریه و ظرفیت باقی مانده عملکردی ریه مشخص می شود. ظرفیت دمی (3500 میلی لیتر) مجموع حجم جزر و مد و حجم ذخیره دمی است. ظرفیت حیاتی ریه ها(4600 میلی لیتر) شامل حجم جزر و مد و حجم ذخیره دمی و بازدمی است. ظرفیت باقیمانده ریه(1600 میلی لیتر) مجموع حجم ذخیره بازدمی و حجم باقیمانده ریه است. مجموع ظرفیت ریهو حجم باقی ماندهظرفیت کل ریه نامیده می شود که مقدار آن در انسان به طور متوسط ​​5700 میلی لیتر است.

هنگام استنشاق، ریه های انسانبه دلیل انقباض دیافراگم و عضلات بین دنده ای خارجی، شروع به افزایش حجم خود از سطح می کنند و مقدار آن در هنگام تنفس آرام حجم جزر و مدی، و با تنفس عمیق - به مقادیر مختلفی می رسد حجم رزرونفس هنگام بازدم، حجم ریه ها به سطح اولیه عملکرد باز می گردد ظرفیت باقیماندهمنفعلانه، به دلیل پس زدن الاستیک ریه ها. اگر هوا شروع به ورود به حجم هوای بازدمی کند ظرفیت باقیمانده عملکردی، که در هنگام تنفس عمیق و همچنین هنگام سرفه یا عطسه انجام می شود ، سپس بازدم با انقباض عضلات دیواره شکم انجام می شود. در این حالت، مقدار فشار داخل پلور، به عنوان یک قاعده، بیشتر از فشار اتمسفر می شود، که باعث بالاترین سرعت جریان هوا در دستگاه تنفسی می شود.

2. تکنیک اسپیروگرافی .

مطالعه در صبح با معده خالی انجام می شود. قبل از مطالعه، به بیمار توصیه می شود به مدت 30 دقیقه در حالت آرام باشد و همچنین حداکثر 12 ساعت قبل از شروع مطالعه، مصرف داروهای گشادکننده برونش را قطع کند.

منحنی اسپیروگرافی و شاخص های تهویه ریوی در شکل نشان داده شده است. 2.

شاخص های استاتیک(در طول تنفس آرام تعیین می شود).

متغیرهای اصلی مورد استفاده برای نمایش شاخص های مشاهده شده تنفس خارجی و برای ساخت شاخص-سازه ها عبارتند از: حجم جریان گازهای تنفسی، V (ل) و زمان تی ©. روابط بین این متغیرها را می توان در قالب نمودار یا نمودار ارائه کرد. همه آنها اسپیروگرام هستند.

نمودار وابستگی حجم جریان مخلوطی از گازهای تنفسی به زمان را اسپیروگرام می گویند: جلدجریان - زمان.

نموداری از وابستگی متقابل سرعت جریان حجمی مخلوطی از گازهای تنفسی و حجم جریان اسپیروگرام نامیده می شود: سرعت حجمیجریان - جلدجریان.

اندازه گرفتن حجم جزر و مدی(DO) - میانگین حجم هوایی که بیمار در هنگام تنفس طبیعی در حالت استراحت استنشاق و بازدم می کند. به طور معمول، 500-800 میلی لیتر است. بخشی از DO که در تبادل گاز شرکت می کند نامیده می شود حجم آلوئولی(AO) و به طور متوسط ​​برابر با 2/3 مقدار DO است. باقیمانده (1/3 مقدار TO) است حجم فضای مرده کاربردی(FMP).

پس از یک بازدم آرام، بیمار تا حد امکان عمیق بازدم می کند - اندازه گیری شده است حجم ذخیره بازدمی(ROvyd) که معمولاً 1000-1500 میلی لیتر است.

پس از یک نفس آرام، عمیق ترین نفس گرفته می شود - اندازه گیری می شود حجم ذخیره دمی(روود). هنگام تجزیه و تحلیل شاخص های استاتیک، محاسبه می شود ظرفیت دمی(Evd) - مجموع DO و Rovd، که مشخص کننده توانایی بافت ریه برای کشش و همچنین ظرفیت ریه(VC) - حداکثر حجمی که می توان پس از عمیق ترین بازدم استنشاق کرد (مجموع TO، RO VD و Rovid به طور معمول از 3000 تا 5000 میلی لیتر متغیر است).

پس از تنفس آرام معمول، یک مانور تنفسی انجام می شود: عمیق ترین نفس گرفته می شود و سپس عمیق ترین، تیزترین و طولانی ترین بازدم (حداقل 6 ثانیه). اینگونه تعریف شده است ظرفیت حیاتی اجباری(FVC) - حجم هوایی که می تواند در حین بازدم اجباری پس از حداکثر دم (به طور معمول 70-80٪ VC) بازدم شود.

نحوه ثبت مرحله پایانی مطالعه حداکثر تهویه(MVL) - حداکثر حجم هوایی که می تواند توسط ریه ها در یک دقیقه تهویه شود. MVL ظرفیت عملکردی دستگاه تنفس خارجی را مشخص می کند و به طور معمول 50-180 لیتر است. کاهش MVL با کاهش حجم ریه به دلیل اختلالات محدود کننده (محدود کننده) و انسدادی تهویه ریوی مشاهده می شود.

هنگام تجزیه و تحلیل منحنی اسپیروگرافی به دست آمده در مانور با بازدم اجباریاندازه گیری شاخص های سرعت معین (شکل 3):

1) حجم بازدم اجباریدر ثانیه اول (FEV 1) - حجم هوایی که در ثانیه اول با سریع ترین بازدم بازدم می شود. در میلی لیتر اندازه گیری می شود و به عنوان درصد FVC محاسبه می شود. افراد سالم حداقل 70 درصد FVC را در ثانیه اول بازدم می کنند.

2) نمونه یا شاخص تیفنو- نسبت FEV 1 (ml) / VC (ml)، ضرب در 100٪؛ به طور معمول حداقل 70-75٪ است.

3) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 75٪ FVC (ISO 75) باقی مانده در ریه ها.

4) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 50٪ FVC (MOS 50) باقی مانده در ریه ها.

5) حداکثر سرعت حجمی هوا در سطح بازدم 25٪ FVC (MOS 25) باقی مانده در ریه ها.

6) میانگین سرعت حجمی بازدم اجباری محاسبه شده در محدوده اندازه گیری از 25 تا 75٪ FVC (SOS 25-75).

نامگذاری در نمودار.
شاخص های حداکثر بازدم اجباری:
25 ÷ 75٪ FEV- سرعت جریان حجمی در فاصله بازدمی اجباری وسط (بین 25 تا 75 درصد)
ظرفیت حیاتی ریه ها)
FEV1حجم جریان در ثانیه اول بازدم اجباری است.

برنج. 3. منحنی اسپیروگرافی به دست آمده در مانور بازدم اجباری. محاسبه FEV 1 و SOS 25-75

محاسبه شاخص های سرعت در شناسایی علائم انسداد برونش اهمیت زیادی دارد. کاهش شاخص Tiffno و FEV 1 نشانه مشخصه بیماری هایی است که با کاهش باز بودن برونش همراه است - آسم برونش، بیماری مزمن انسدادی ریه، برونشکتازی و غیره. شاخص های MOS بیشترین ارزش را در تشخیص تظاهرات اولیه دارند. انسداد برونش SOS 25-75 وضعیت باز بودن برونش های کوچک و برونشیول ها را نشان می دهد. شاخص دوم برای تشخیص اختلالات انسدادی اولیه آموزنده تر از FEV 1 است.
با توجه به اینکه در اوکراین، اروپا و ایالات متحده آمریکا تفاوت هایی در تعیین حجم ریه، ظرفیت ها و شاخص های سرعت مشخص کننده تهویه ریوی وجود دارد، ما نام گذاری این شاخص ها را به روسی و انگلیسی ارائه می دهیم (جدول 1).

میز 1.نام شاخص های تهویه ریوی به زبان روسی و انگلیسی

نام نشانگر به زبان روسی	مخفف Accepted	نام نشانگر به زبان انگلیسی	مخفف Accepted
ظرفیت حیاتی ریه ها	VC	ظرفیت حیاتی	VC
حجم جزر و مد	قبل از	حجم جزر و مد	تلویزیون
حجم ذخیره دمی	رود	حجم ذخیره دمی	IRV
حجم ذخیره بازدمی	روید	حجم ذخیره بازدمی	ERV
حداکثر تهویه	MVL	حداکثر تهویه داوطلبانه	مگاوات
ظرفیت حیاتی اجباری	FZhEL	ظرفیت حیاتی اجباری	FVC
حجم بازدم اجباری در ثانیه اول	FEV1	حجم انقضای اجباری 1 ثانیه	FEV1
شاخص تیفنو	IT یا FEV 1 / VC٪		FEV1% = FEV1/VC%
حداکثر نرخ جریان بازدم 25% FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 25	حداکثر جریان بازدمی 25% FVC	MEF25
جریان بازدمی اجباری 75% FVC	FEF75
حداکثر سرعت بازدم 50% FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 50	حداکثر جریان بازدمی 50% FVC	MEF50
جریان بازدمی اجباری 50% FVC	FEF50
حداکثر سرعت بازدم 75% FVC باقی مانده در ریه ها	MOS 75	حداکثر جریان بازدمی 75% FVC	MEF75
جریان بازدمی اجباری 25% FVC	FEF25
متوسط ​​دبی بازدمی در محدوده 25% تا 75% FVC	SOS 25-75	حداکثر جریان بازدمی 25-75% FVC	MEF25-75
جریان بازدمی اجباری 25-75% FVC	FEF25-75

جدول 2.نام و مطابقت شاخص های تهویه ریوی در کشورهای مختلف

اوکراین	اروپا	ایالات متحده آمریکا
mos 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

همه شاخص های تهویه ریوی متغیر هستند. آنها به جنس، سن، وزن، قد، وضعیت بدن، وضعیت سیستم عصبی بیمار و عوامل دیگر بستگی دارند. بنابراین، برای ارزیابی صحیح وضعیت عملکردی تهویه ریوی، مقدار مطلق یک یا شاخص دیگر کافی نیست. لازم است شاخص های مطلق به دست آمده را با مقادیر مربوطه در یک فرد سالم با همان سن، قد، وزن و جنس مقایسه کنید - به اصطلاح شاخص های مناسب. چنین مقایسه ای به صورت درصدی در رابطه با شاخص سررسید بیان می شود. انحرافات بیش از 15-20٪ از مقدار شاخص تعیین شده پاتولوژیک در نظر گرفته می شوند.

5. اسپیروگرافی با ثبت حلقه جریان-حجم

اسپیروگرافیبا ثبت حلقه "جریان-حجم" - یک روش مدرن برای مطالعه تهویه ریوی، که شامل تعیین سرعت حجمی جریان هوا در مسیر استنشاقی و نمایش گرافیکی آن در قالب یک حلقه "جریان-حجم" است. با تنفس آرام بیمار و هنگام انجام برخی مانورهای تنفسی. در خارج از کشور این روش نامیده می شود اسپیرومتری.

هدفتحقیق تشخیص نوع و درجه اختلالات تهویه ریوی بر اساس تجزیه و تحلیل تغییرات کمی و کیفی در پارامترهای اسپیروگرافی است.
اندیکاسیون ها و موارد منع مصرف برای استفاده از روش مشابه موارد اسپیروگرافی کلاسیک است.

روش شناسی. مطالعه در صبح بدون توجه به وعده غذایی انجام می شود. به بیمار پیشنهاد می شود که هر دو مجرای بینی را با یک گیره مخصوص ببندد، یک دهانی استریل شده را به داخل دهان بردارد و آن را محکم با لب ها ببندد. بیمار در حالت نشسته از طریق لوله در یک مدار باز تنفس می کند، بدون مقاومت در برابر تنفس
روش انجام مانورهای تنفسی با ثبت منحنی "جریان-حجم" تنفس اجباری مشابه روشی است که هنگام ثبت FVC در طول اسپیروگرافی کلاسیک انجام می شود. باید به بیمار توضیح داد که در آزمایش تنفس اجباری، نفس خود را به داخل دستگاه بیرون دهد که گویی لازم است شمع های کیک تولد را خاموش کنید. پس از یک دوره تنفس آرام، بیمار عمیق ترین نفس ممکن را می کشد که در نتیجه منحنی بیضوی ثبت می شود (منحنی AEB). سپس بیمار سریع ترین و شدیدترین بازدم اجباری را انجام می دهد. در همان زمان، منحنی شکل مشخصی ثبت می شود که در افراد سالم شبیه یک مثلث است (شکل 4).

برنج. 4. حلقه نرمال (منحنی) نسبت سرعت جریان حجمی و حجم هوا در حین مانورهای تنفسی. دم در نقطه A شروع می شود، بازدم - در نقطه B. POS در نقطه C ثبت می شود. حداکثر جریان بازدمی در وسط FVC مربوط به نقطه D، حداکثر جریان دمی - به نقطه E است.

اسپیروگرام: سرعت جریان حجمی - حجم جریان دمی/بازدمی اجباری.

حداکثر سرعت جریان هوای بازدمی توسط قسمت اولیه منحنی نمایش داده می شود (نقطه C، جایی که حداکثر سرعت جریان بازدم- POS VYD) - پس از آن، سرعت جریان حجمی کاهش می یابد (نقطه D، جایی که MOS 50 ثبت شده است)، و منحنی به موقعیت اولیه خود (نقطه A) باز می گردد. در این مورد، منحنی «جریان-حجم» رابطه بین سرعت جریان حجمی هوا و حجم ریه (ظرفیت ریه) را در طول حرکات تنفسی توصیف می کند.
داده های سرعت و حجم جریان هوا توسط یک کامپیوتر شخصی به لطف نرم افزار سازگار پردازش می شود. منحنی جریان-حجم بر روی صفحه نمایش نمایش داده می شود و می توان آن را روی کاغذ چاپ کرد، روی رسانه های مغناطیسی یا در حافظه رایانه شخصی ذخیره کرد.
دستگاه های مدرن با حسگرهای اسپیروگرافی در یک سیستم باز با ادغام بعدی سیگنال جریان هوا برای به دست آوردن مقادیر همزمان حجم ریه کار می کنند. نتایج محاسبه شده توسط کامپیوتر این مطالعه همراه با منحنی جریان-حجم بر روی کاغذ به صورت مطلق و به صورت درصدی از مقادیر مناسب چاپ شده است. در این حالت FVC (حجم هوا) بر روی محور آبسیسا رسم می شود و جریان هوا که بر حسب لیتر در ثانیه (l/s) اندازه گیری می شود بر روی محور اردینات رسم می شود (شکل 5).

برنج. شکل 5. منحنی "جریان حجم" تنفس اجباری و شاخص های تهویه ریوی در یک فرد سالم

برنج. 6 طرح اسپیروگرام FVC و منحنی بازدمی اجباری مربوطه در مختصات جریان-حجم: V محور حجم است. V" - محور جریان

حلقه جریان-حجم اولین مشتق از اسپیروگرام کلاسیک است. اگرچه منحنی جریان-حجم اطلاعات مشابه اسپیروگرام کلاسیک را شامل می شود، اما مشاهده رابطه بین جریان و حجم به بینش عمیق تری از ویژگی های عملکردی هر دو راه هوایی فوقانی و تحتانی اجازه می دهد (شکل 6). محاسبه طبق اسپیروگرام کلاسیک نشانگرهای بسیار آموزنده MOS 25، MOS 50، MOS 75 دارای تعدادی مشکلات فنی در هنگام اجرای تصاویر گرافیکی است. بنابراین نتایج آن از دقت بالایی برخوردار نیست.در این راستا بهتر است این شاخص ها از روی منحنی جریان-حجم تعیین شوند.
ارزیابی تغییرات شاخص های اسپیروگرافی سرعت با توجه به میزان انحراف آنها از مقدار مناسب انجام می شود. به عنوان یک قاعده، مقدار نشانگر جریان به عنوان حد پایین هنجار در نظر گرفته می شود که 60٪ از سطح مناسب است.

MICRO MEDICAL LTD (بریتانیا)

اسپیروگراف MasterScreen Pneumo	اسپیروگراف FlowScreen II

اسپیرومتر-اسپیروگراف SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (روسیه)

اسپیرومتر SPIRO-SPEKTR NEURO-SOFT (روسیه)

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 عمیق‌ترین بازدم، مقداری هوا در آلوئول‌ها و راه‌های هوایی ریه‌ها باقی می‌ماند. 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 تمرین ورزش هایی مانند شنا، دویدن، اسکی، قایقرانی و غیره بسیار زیاد 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 طی 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 مقدار CO 2 در هوای بازدمی 100 برابر بیشتر است. 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 توسط: 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٪ از اکسیژن موجود 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 به هوای آلوئولی می رود. انتقال دی اکسید کربن به هوای آلوئولی در یک اختلاف فشار نسبتاً کوچک 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.

یکی از روش های اصلی برای ارزیابی عملکرد تهویه ریه ها که در معاینه پزشکی و زایمان استفاده می شود، می باشد. اسپیروگرافی، که به شما امکان می دهد حجم آماری ریه - ظرفیت حیاتی (VC) را تعیین کنید. ظرفیت باقیمانده عملکردی (FRC)حجم ریه باقیمانده، ظرفیت کل ریه، حجم ریه پویا - حجم جزر و مد، حجم دقیقه، حداکثر تهویه ریه.

توانایی حفظ کامل ترکیب گاز خون شریانی هنوز تضمینی برای عدم وجود نارسایی ریوی در بیماران مبتلا به پاتولوژی برونش ریوی نیست. به دلیل فشار بیش از حد جبرانی مکانیسم هایی که آن را فراهم می کنند، که همچنین نشانه نارسایی ریوی است، می توان شریان سازی خون را در سطحی نزدیک به نرمال نگه داشت. این مکانیسم ها، اول از همه، عملکرد را شامل می شود تهویه ریه.

کفایت پارامترهای تهویه حجمی توسط " تعیین می شود حجم های دینامیک ریه"، که شامل حجم جزر و مدیو حجم دقیقه تنفس (MOD).

حجم جزر و مددر حالت استراحت در یک فرد سالم حدود 0.5 لیتر است. ناشی از مادبا ضرب مقدار مناسب مبادله اصلی در ضریب 4.73 به دست می آید. مقادیر به دست آمده از این طریق در محدوده 6-9 لیتر قرار دارد. با این حال، مقایسه ارزش واقعی ماد(تعیین شده در شرایط متابولیسم پایه یا نزدیک به آن) فقط برای ارزیابی کلی تغییرات مقدار منطقی است که ممکن است شامل تغییرات در خود تهویه و نقض مصرف اکسیژن باشد.

برای ارزیابی انحرافات تهویه واقعی از هنجار، باید در نظر گرفته شود فاکتور استفاده از اکسیژن (KIO 2)- نسبت O 2 جذب شده (بر حسب میلی لیتر در دقیقه) به ماد(در لیتر در دقیقه).

مستقر فاکتور استفاده از اکسیژنمی توان در مورد اثربخشی تهویه قضاوت کرد. افراد سالم به طور متوسط ​​40 CI دارند.

در KIO 2تهویه زیر 35 میلی لیتر در لیتر نسبت به اکسیژن مصرفی بیش از حد است. هایپرونتیلاسیون)، با افزایش KIO 2بالاتر از 45 میلی لیتر در لیتر ما در مورد آن صحبت می کنیم هیپوونتیلاسیون.

راه دیگر برای بیان کارایی تبادل گاز تهویه ریوی، تعریف است معادل تنفسی، یعنی از حجم هوای تهویه شده که روی 100 میلی لیتر اکسیژن مصرفی می افتد: نسبت را تعیین کنید مادبه میزان اکسیژن مصرفی (یا دی اکسید کربن - دی اکسید کربن DE).

در یک فرد سالم، 100 میلی لیتر اکسیژن مصرفی یا دی اکسید کربن آزاد شده توسط حجم هوای تهویه شده نزدیک به 3 لیتر در دقیقه تامین می شود.

در بیماران مبتلا به آسیب شناسی ریه با اختلالات عملکردی، راندمان تبادل گاز کاهش می یابد و مصرف 100 میلی لیتر اکسیژن به تهویه بیشتری نسبت به افراد سالم نیاز دارد.

هنگام ارزیابی اثر تهویه، افزایش می یابد تعداد تنفس(RR) به عنوان یک علامت معمولی نارسایی تنفسی در نظر گرفته می شود، توصیه می شود این را در معاینه زایمان در نظر بگیرید: با نارسایی تنفسی درجه یک، تعداد تنفس از 24 تجاوز نمی کند، با درجه II به 28 می رسد، با درجه III. ، نرخ فرکانس بسیار بزرگ است.