विश्राम के समय श्वास की मिनट की मात्रा कितनी होती है? बाहरी श्वसन और फेफड़ों की मात्रा

फेफड़ों का आयतन और क्षमताएँ

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की प्रक्रिया के दौरान, वायुकोशीय वायु की गैस संरचना लगातार अद्यतन होती रहती है। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा श्वास की गहराई, या ज्वारीय मात्रा, और श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति से निर्धारित होती है। साँस लेने की गति के दौरान, किसी व्यक्ति के फेफड़े साँस की हवा से भर जाते हैं, जिसकी मात्रा फेफड़ों की कुल मात्रा का हिस्सा होती है। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन का मात्रात्मक वर्णन करने के लिए, फेफड़ों की कुल क्षमता को कई घटकों या मात्राओं में विभाजित किया गया था। इस मामले में, फुफ्फुसीय क्षमता दो या दो से अधिक मात्राओं का योग है।

फेफड़ों की मात्रा को स्थिर और गतिशील में विभाजित किया गया है। स्थैतिक फुफ्फुसीय मात्रा को उनकी गति को सीमित किए बिना पूर्ण श्वसन आंदोलनों के दौरान मापा जाता है। श्वसन गतिविधियों के दौरान गतिशील फुफ्फुसीय मात्रा को उनके कार्यान्वयन के लिए समय सीमा के साथ मापा जाता है।

फेफड़ों की मात्रा. फेफड़ों और श्वसन पथ में हवा की मात्रा निम्नलिखित संकेतकों पर निर्भर करती है: 1) व्यक्ति और श्वसन प्रणाली की मानवशास्त्रीय व्यक्तिगत विशेषताएं; 2) फेफड़े के ऊतकों के गुण; 3) एल्वियोली का सतही तनाव; 4) श्वसन मांसपेशियों द्वारा विकसित बल।

ज्वारीय मात्रा (TO)- हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस लेने के दौरान अंदर लेता और छोड़ता है। एक वयस्क में, DO लगभग 500 ml होता है। डीओ का मान माप स्थितियों (आराम, भार, शरीर की स्थिति) पर निर्भर करता है। डीओ की गणना लगभग छह शांत श्वास आंदोलनों को मापने के बाद औसत मूल्य के रूप में की जाती है।

प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा (आईआरवी)- हवा की अधिकतम मात्रा जो व्यक्ति शांत सांस के बाद अंदर लेने में सक्षम है। ROVD का आकार 1.5-1.8 लीटर है।

निःश्वसन आरक्षित मात्रा (ईआरवी)- हवा की अधिकतम मात्रा जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के स्तर से अतिरिक्त रूप से बाहर निकाल सकता है। आरओवीडी का मान ऊर्ध्वाधर स्थिति की तुलना में क्षैतिज स्थिति में कम होता है, और मोटापे के साथ घट जाता है। यह औसतन 1.0-1.4 लीटर के बराबर है.

अवशिष्ट मात्रा (वीआर)- हवा की वह मात्रा जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है। अवशिष्ट मात्रा 1.0-1.5 लीटर है।

गतिशील फेफड़ों की मात्रा का अध्ययन वैज्ञानिक और नैदानिक ​​​​रुचि का है, और उनका विवरण सामान्य शरीर विज्ञान पाठ्यक्रम के दायरे से परे है।

फेफड़ों की क्षमता। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) में ज्वारीय मात्रा, श्वसन आरक्षित मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल है। मध्यम आयु वर्ग के पुरुषों में, महत्वपूर्ण क्षमता 3.5-5.0 लीटर और अधिक के बीच भिन्न होती है। महिलाओं के लिए, निम्न मान विशिष्ट हैं (3.0-4.0 एल)। महत्वपूर्ण क्षमता को मापने की पद्धति के आधार पर, साँस लेने की महत्वपूर्ण क्षमता के बीच अंतर किया जाता है, जब पूरी साँस छोड़ने के बाद अधिकतम गहरी साँस ली जाती है, और साँस छोड़ने की महत्वपूर्ण क्षमता, जब पूरी साँस लेने के बाद अधिकतम साँस छोड़ी जाती है।

श्वसन क्षमता (ईआईसी) ज्वारीय मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा के योग के बराबर है। मनुष्यों में, EUD का औसत 2.0-2.3 लीटर होता है।

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी) एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा है। एफआरसी निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग है। एफआरसी को गैस तनुकरण, या गैस तनुकरण और प्लीथिस्मोग्राफी द्वारा मापा जाता है। एफआरसी का मूल्य किसी व्यक्ति की शारीरिक गतिविधि के स्तर और शरीर की स्थिति से काफी प्रभावित होता है: बैठने या खड़े होने की तुलना में शरीर की क्षैतिज स्थिति में एफआरसी छोटा होता है। छाती के समग्र अनुपालन में कमी के कारण मोटापे में एफआरसी कम हो जाती है।

कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी) पूर्ण साँस लेने के अंत में फेफड़ों में हवा की मात्रा है। TEL की गणना दो तरीकों से की जाती है: TEL - OO + VC या TEL - FRC + Evd। टीएलसी को प्लीथिस्मोग्राफी या गैस तनुकरण का उपयोग करके मापा जा सकता है।

स्वस्थ व्यक्तियों में फुफ्फुसीय कार्य के अध्ययन और मानव फेफड़ों की बीमारी के निदान में फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं का मापन नैदानिक ​​​​महत्व का है। फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का माप आमतौर पर स्पाइरोमेट्री, संकेतकों के एकीकरण के साथ न्यूमोटैकोमेट्री और बॉडी प्लेथिस्मोग्राफी का उपयोग करके किया जाता है। पैथोलॉजिकल स्थितियों के तहत स्थिर फेफड़ों की मात्रा कम हो सकती है जिससे फेफड़ों का विस्तार सीमित हो जाता है। इनमें न्यूरोमस्कुलर रोग, छाती, पेट के रोग, फुफ्फुस घाव शामिल हैं जो फेफड़ों के ऊतकों की कठोरता को बढ़ाते हैं, और ऐसे रोग जो कार्यशील एल्वियोली की संख्या में कमी का कारण बनते हैं (एटेलेक्टैसिस, रिसेक्शन, फेफड़ों में निशान परिवर्तन)।

गैस की मात्रा और क्षमता के माप के परिणामों की तुलना करने के लिए, प्राप्त आंकड़ों को फेफड़ों की स्थितियों के साथ सहसंबंधित किया जाना चाहिए, जहां वायुकोशीय हवा का तापमान शरीर के तापमान से मेल खाता है, हवा एक निश्चित दबाव में है और पानी से संतृप्त है वाष्प. इस अवस्था को मानक कहा जाता है और इसे BTPS (शरीर का तापमान, दबाव, संतृप्ति) अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है।

फेफड़ों के कार्य की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए, यह ज्वारीय मात्रा (विशेष उपकरणों - स्पाइरोमीटर का उपयोग करके) की जांच करता है।

ज्वारीय आयतन (टीवी) हवा की वह मात्रा है जो एक व्यक्ति एक चक्र में शांत श्वास के दौरान अंदर लेता और छोड़ता है। सामान्य = 400-500 मि.ली.

मिनट श्वसन मात्रा (एमआरवी) 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा है (एमआरवी = डीओ x आरआर)। सामान्य = 8-9 लीटर प्रति मिनट; लगभग 500 लीटर प्रति घंटा; 12000-13000 लीटर प्रतिदिन. बढ़ती शारीरिक गतिविधि के साथ, एमओडी बढ़ता है।

सभी साँस की हवा वायुकोशीय वेंटिलेशन (गैस विनिमय) में भाग नहीं लेती है, क्योंकि इसका कुछ भाग एसिनी तक नहीं पहुंच पाता है और श्वसन पथ में रह जाता है, जहां फैलने का कोई अवसर नहीं होता है। ऐसे वायुमार्गों के आयतन को "श्वसन मृत स्थान" कहा जाता है। आम तौर पर एक वयस्क के लिए = 140-150 मिली, यानी। 1/3 प्रति.

इंस्पिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (आईआरवी) हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस लेने के बाद सबसे मजबूत अधिकतम साँस के दौरान अंदर ले सकता है, यानी। DO से अधिक. सामान्य = 1500-3000 मिली.

एक्सपिरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (ईआरवी) हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से बाहर निकाल सकता है। सामान्य = 700-1000 मिली.

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति गहरी सांस लेने के बाद अधिकतम रूप से बाहर निकाल सकता है (वीसी=डीओ+आरओवीडी+आरओवीडी = 3500-4500 मिली)।

अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (आरएलवी) अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में शेष हवा की मात्रा है। सामान्य = 100-1500 मि.ली.

फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी) हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे फेफड़ों में रखा जा सकता है। TEL=VEL+TOL = 4500-6000 मिली.

गैसों का प्रसार

साँस की हवा की संरचना: ऑक्सीजन - 21%, कार्बन डाइऑक्साइड - 0.03%।

साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना: ऑक्सीजन - 17%, कार्बन डाइऑक्साइड - 4%।

एल्वियोली में निहित हवा की संरचना: ऑक्सीजन - 14%, कार्बन डाइऑक्साइड -5.6%।

जैसे ही आप साँस छोड़ते हैं, वायुकोशीय हवा श्वसन पथ ("मृत स्थान") में हवा के साथ मिल जाती है, जिससे हवा की संरचना में संकेतित अंतर होता है।

वायु-हेमेटिक अवरोध के माध्यम से गैसों का संक्रमण झिल्ली के दोनों किनारों पर सांद्रता में अंतर के कारण होता है।

आंशिक दबाव दबाव का वह भाग है जो किसी दी गई गैस पर पड़ता है। 760 मिमी एचजी के वायुमंडलीय दबाव पर, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 160 मिमी एचजी है। (अर्थात् 760 का 21%), वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100 मिमी एचजी है, और कार्बन डाइऑक्साइड 40 मिमी एचजी है।

गैस वोल्टेज एक तरल में आंशिक दबाव है। शिरापरक रक्त में ऑक्सीजन तनाव 40 मिमी एचजी है। वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच दबाव प्रवणता के कारण - 60 मिमी एचजी। (100 मिमी एचजी और 40 मिमी एचजी), ऑक्सीजन रक्त में फैलती है, जहां यह हीमोग्लोबिन से जुड़ती है, इसे ऑक्सीहीमोग्लोबिन में परिवर्तित करती है। बड़ी मात्रा में ऑक्सीहीमोग्लोबिन युक्त रक्त को धमनी कहा जाता है। 100 मिलीलीटर धमनी रक्त में 20 मिलीलीटर ऑक्सीजन होता है, 100 मिलीलीटर शिरापरक रक्त में 13-15 मिलीलीटर ऑक्सीजन होता है। इसके अलावा, दबाव प्रवणता के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड रक्त में प्रवेश करता है (क्योंकि यह ऊतकों में बड़ी मात्रा में निहित होता है) और कार्बेमोग्लोबिन बनता है। इसके अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे कार्बोनिक एसिड बनता है (प्रतिक्रिया उत्प्रेरक एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ है, जो लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाता है), जो हाइड्रोजन प्रोटॉन और बाइकार्बोनेट आयन में टूट जाता है। शिरापरक रक्त में सीओ 2 तनाव 46 मिमी एचजी है; वायुकोशीय वायु में - 40 मिमी एचजी। (दबाव प्रवणता = 6 मिमी एचजी)। CO2 का प्रसार रक्त से बाहरी वातावरण में होता है।

वेंटीलेटर! यदि आप इसे समझते हैं, तो यह फिल्मों की तरह एक सुपरहीरो (डॉक्टर) की उपस्थिति के बराबर है। सुपर हथियार(यदि डॉक्टर यांत्रिक वेंटिलेशन की जटिलताओं को समझता है) रोगी की मृत्यु के विरुद्ध।

यांत्रिक वेंटिलेशन को समझने के लिए आपको बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता है: फिजियोलॉजी = सांस लेने की पैथोफिजियोलॉजी (रुकावट या प्रतिबंध); मुख्य भाग, वेंटिलेटर की संरचना; गैसों का प्रावधान (ऑक्सीजन, वायुमंडलीय वायु, संपीड़ित गैस) और गैसों की खुराक; अधिशोषक; गैसों का उन्मूलन; श्वास वाल्व; साँस लेने की नली; साँस लेने की थैली; आर्द्रीकरण प्रणाली; श्वास सर्किट (अर्ध-बंद, बंद, अर्ध-खुला, खुला), आदि।

सभी वेंटिलेटर मात्रा या दबाव द्वारा वेंटिलेशन प्रदान करते हैं (चाहे उन्हें कुछ भी कहा जाए; यह इस पर निर्भर करता है कि डॉक्टर ने कौन सा मोड निर्धारित किया है)। मूल रूप से, डॉक्टर प्रतिरोधी फुफ्फुसीय रोगों (या एनेस्थीसिया के दौरान) के लिए यांत्रिक वेंटिलेशन मोड सेट करता है मात्रा से, प्रतिबंध के दौरान दबाव से.

वेंटिलेशन के मुख्य प्रकार इस प्रकार निर्दिष्ट हैं:

सीएमवी (निरंतर अनिवार्य वेंटिलेशन) - नियंत्रित (कृत्रिम) वेंटिलेशन

वीसीवी (वॉल्यूम नियंत्रित वेंटिलेशन) - वॉल्यूम नियंत्रित वेंटिलेशन

पीसीवी (दबाव नियंत्रित वेंटिलेशन) - दबाव नियंत्रित वेंटिलेशन

आईपीपीवी (आंतरायिक सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन) - प्रेरणा के दौरान रुक-रुक कर सकारात्मक दबाव के साथ यांत्रिक वेंटिलेशन

ZEEP (शून्य अंतःश्वसन दबाव) - समाप्ति के अंत में वायुमंडलीय दबाव के बराबर दबाव के साथ वेंटिलेशन

पीईईपी (सकारात्मक अंतःश्वसन दबाव) - सकारात्मक अंतःश्वसन दबाव (पीईईपी)

सीपीपीवी (सतत सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन) - पीडीकेवी के साथ वेंटिलेशन

आईआरवी (उलटा अनुपात वेंटिलेशन) - रिवर्स (उलटा) साँस लेना के साथ यांत्रिक वेंटिलेशन: साँस छोड़ना अनुपात (2: 1 से 4: 1 तक)

SIMV (सिंक्रनाइज़्ड इंटरमिटेंट अनिवार्य वेंटिलेशन) - सिंक्रोनाइज़्ड इंटरमिटेंट अनिवार्य वेंटिलेशन = सहज और यांत्रिक श्वास का एक संयोजन, जब, जब सहज श्वास की आवृत्ति एक निश्चित मूल्य तक कम हो जाती है, तो स्थापित ट्रिगर के स्तर पर काबू पाने के लिए निरंतर प्रयास के साथ, यांत्रिक श्वास समकालिक रूप से सक्रिय होती है

आपको हमेशा अक्षरों ..P.. या ..V. को देखना चाहिए। यदि P (दबाव) का अर्थ दूरी से है, यदि V (आयतन) का अर्थ आयतन से है।

1. वीटी - ज्वारीय मात्रा,
2. एफ - श्वसन दर, एमवी - मिनट वेंटिलेशन
3. पीईईपी - पीईईपी = सकारात्मक अंत श्वसन दबाव
4. टिनस्प - प्रेरणादायक समय;
5. पीएमएक्स - श्वसन दबाव या अधिकतम वायुमार्ग दबाव।
6. ऑक्सीजन और वायु का गैस प्रवाह।

1. ज्वार की मात्रा(वीटी, डीओ) 5 मिली से 10 मिली/किग्रा (पैथोलॉजी के आधार पर) पर सेट करें। सामान्य 7-8 मिली प्रति किग्रा) = रोगी को एक बार में कितनी मात्रा में सांस लेनी चाहिए। लेकिन ऐसा करने के लिए, आपको सूत्र (एनबी! याद रखें) का उपयोग करके किसी दिए गए रोगी के आदर्श (उचित, अनुमानित) शरीर के वजन का पता लगाना होगा:

पुरुष: बीएमआई (किलो)=50+0.91 (ऊंचाई, सेमी – 152.4)

महिलाएं: बीएमआई (किलो)=45.5+0.91·(ऊंचाई, सेमी-152.4)।

उदाहरण:एक आदमी का वजन 150 किलोग्राम है। इसका मतलब यह नहीं है कि हमें ज्वारीय मात्रा को 150kg·10ml= पर सेट करना चाहिए 1500 एमएल. सबसे पहले, हम बीएमआई=50+0.91·(165cm-152.4)=50+0.91·12.6=50+11.466= की गणना करते हैं 61,466 किलो हमारे मरीज का वजन होना चाहिए। कल्पना कीजिए, ओह अल्लै देसीशी! 150 किलोग्राम वजन और 165 सेमी की ऊंचाई वाले व्यक्ति के लिए, हमें ज्वारीय मात्रा (टीआई) को 5 मिली/किग्रा (61.466·5=307.33 मिली) से 10 मिली/किग्रा (61.466·10=614.66 मिली) पर सेट करना होगा। ) फेफड़ों की विकृति और विस्तारशीलता पर निर्भर करता है।

2. दूसरा पैरामीटर जो डॉक्टर को सेट करना होगा वह है सांस रफ़्तार(एफ)। विश्राम के समय सामान्य श्वसन दर 12 से 18 प्रति मिनट होती है। और हम नहीं जानते कि कौन सी आवृत्ति सेट करें: 12 या 15, 18 या 13? ऐसा करने के लिए हमें गणना करनी होगी देयएमओडी (एमवी)। मिनट ब्रीदिंग वॉल्यूम (एमवीआर) = मिनट वेंटिलेशन (एमवीएल) के पर्यायवाची, शायद कुछ और... इसका मतलब है कि मरीज को प्रति मिनट कितनी हवा की जरूरत है (एमएल, एल)।

एमओडी=बीएमआई किग्रा:10+1

डार्बिनियन सूत्र के अनुसार (पुराना सूत्र, अक्सर हाइपरवेंटिलेशन की ओर ले जाता है)।

या आधुनिक गणना: MOD=BMIkg·100।

(100%, या 120%-150% रोगी के शरीर के तापमान पर निर्भर करता है..., संक्षेप में बेसल चयापचय से)।

उदाहरण:मरीज एक महिला है, वजन 82 किलोग्राम, ऊंचाई 176 सेमी है। बीएमआई = 45.5 + 0.91 (ऊंचाई, सेमी - 152.4) = 45.5 + 0.91 (176 सेमी - 152.4) = 45.5+0.91 23.6=45.5+21.476= 66,976 किलो वजन होना चाहिए. एमओडी = 67 (तुरंत पूर्णांकित) 100 = 6700 मि.लीया 6,7 प्रति मिनट लीटर. अब इन गणनाओं के बाद ही हम सांस लेने की आवृत्ति का पता लगा सकते हैं। एफ=MOD:UP TO=6700 ml: 536 ml=12.5 बार प्रति मिनट, जिसका अर्थ है 12 या 13 एक बार।

3. स्थापित करना आरईईआर. आम तौर पर (पहले) 3-5 एमबार। अब आप कर सकते हैं 8-10 सामान्य फेफड़ों वाले रोगियों में एमबार।

4. सेकंड में साँस लेने का समय साँस लेने और छोड़ने के अनुपात से निर्धारित होता है: मैं: इ=1:1,5-2 . इस पैरामीटर में श्वसन चक्र, वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात आदि के बारे में जानकारी उपयोगी होगी।

5. पीएमएक्स, पिनस्प पीक प्रेशर सेट किया गया है ताकि बैरोट्रॉमा न हो या फेफड़े फट न जाएं। आम तौर पर, मुझे लगता है कि 16-25 एमबार, फेफड़ों की लोच, रोगी के वजन, छाती की विस्तारशीलता आदि पर निर्भर करता है। मेरी जानकारी में पिनस्प 35-45 एमबार से अधिक होने पर फेफड़े फट सकते हैं।

6. साँस द्वारा ली गई ऑक्सीजन (FiO2) का अंश साँस द्वारा लिए गए श्वसन मिश्रण में 55% से अधिक नहीं होना चाहिए।

सभी गणनाओं और ज्ञान की आवश्यकता है ताकि रोगी के पास निम्नलिखित संकेतक हों: PaO 2 = 80-100 मिमी Hg; पाको 2 =35-40 मिमी एचजी। बस, ओह अल्लै देसीशी!

सांस रफ़्तार -प्रति इकाई समय में साँस लेने और छोड़ने की संख्या। एक वयस्क प्रति मिनट औसतन 15-17 बार सांस लेने की गति करता है। प्रशिक्षण का बहुत महत्व है. प्रशिक्षित लोगों में, श्वसन गति अधिक धीमी होती है और प्रति मिनट 6-8 साँसें होती हैं। इस प्रकार, नवजात शिशुओं में आरआर कई कारकों पर निर्भर करता है। खड़े होने पर, बैठने या लेटने की तुलना में आरआर अधिक होता है। नींद के दौरान, सांस लेना कम (लगभग 1/5) होता है।

मांसपेशियों के काम के दौरान, सांस 2-3 गुना बढ़ जाती है, कुछ प्रकार के खेल अभ्यासों में 40-45 चक्र प्रति मिनट या उससे अधिक तक पहुंच जाती है। श्वसन दर परिवेश के तापमान, भावनाओं और मानसिक कार्य से प्रभावित होती है।

साँस लेने की गहराई या ज्वारीय मात्रा -हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस लेने के दौरान अंदर लेता और छोड़ता है। प्रत्येक श्वास क्रिया के दौरान फेफड़ों में 300-800 मिलीलीटर हवा का आदान-प्रदान होता है। श्वसन दर बढ़ने के साथ ज्वारीय मात्रा (टीवी) कम हो जाती है।

साँस लेने की मात्रा मिनट- प्रति मिनट फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा। यह 1 मिनट में ली गई हवा की मात्रा और श्वसन गतिविधियों की संख्या के उत्पाद द्वारा निर्धारित किया जाता है: MOD = DO x RR।

एक वयस्क में, MOD 5-6 लीटर है। बाहरी श्वसन मापदंडों में उम्र से संबंधित परिवर्तन तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। 27.

मेज़ 27. बाह्य श्वसन के संकेतक (के अनुसार: ख्रीपकोवा, 1990)

एक नवजात शिशु की सांसें तेज़ और उथली होती हैं और महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के अधीन होती हैं। उम्र के साथ, श्वसन दर में कमी, ज्वारीय मात्रा और फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में वृद्धि होती है। उच्च श्वसन दर के कारण, बच्चों में वयस्कों की तुलना में मिनट में सांस लेने की मात्रा (प्रति 1 किलो वजन पर गणना) काफी अधिक होती है।

बच्चे के व्यवहार के आधार पर वेंटिलेशन भिन्न हो सकता है। जीवन के पहले महीनों में, चिंता, रोना और चीखना वेंटिलेशन को 2-3 गुना बढ़ा देता है, जिसका मुख्य कारण सांस लेने की गहराई में वृद्धि है।

मांसपेशियों के काम से भार के परिमाण के अनुपात में श्वसन की सूक्ष्म मात्रा बढ़ जाती है। बच्चे जितने बड़े होते हैं, वे उतना ही अधिक गहन मांसपेशियों का काम कर सकते हैं और उनका वेंटिलेशन उतना ही अधिक बढ़ जाता है। हालाँकि, प्रशिक्षण के प्रभाव में, वही कार्य वेंटिलेशन में थोड़ी वृद्धि के साथ किया जा सकता है। साथ ही, प्रशिक्षित बच्चे शारीरिक व्यायाम नहीं करने वाले अपने साथियों की तुलना में उच्च स्तर तक काम करते समय अपनी सांस लेने की मात्रा को बढ़ाने में सक्षम होते हैं (से उद्धृत: मार्कोस्यान, 1969). उम्र के साथ, प्रशिक्षण का प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है, और 14-15 वर्ष के किशोरों में, प्रशिक्षण वयस्कों की तरह फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में समान महत्वपूर्ण परिवर्तन का कारण बनता है।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता- अधिकतम साँस लेने के बाद छोड़ी जा सकने वाली हवा की अधिकतम मात्रा। महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) श्वास की एक महत्वपूर्ण कार्यात्मक विशेषता है और यह ज्वारीय मात्रा, श्वसन आरक्षित मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा से बनी है।

विश्राम के समय, फेफड़ों में हवा की कुल मात्रा की तुलना में ज्वारीय मात्रा कम होती है। इसलिए, एक व्यक्ति बड़ी मात्रा में अतिरिक्त मात्रा में सांस ले और छोड़ सकता है। प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा(आरओ इंड) - हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति सामान्य साँस लेने के बाद अतिरिक्त रूप से अंदर ले सकता है और 1500-2000 मिली है। निःश्वसन आरक्षित मात्रा(आरओ साँस छोड़ना) - हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से साँस छोड़ सकता है; इसका साइज 1000-1500 ml है.

गहरी साँस छोड़ने के बाद भी, वायु की एक निश्चित मात्रा फेफड़ों की वायुकोशिका और वायुमार्ग में बनी रहती है - यह अवशिष्ट मात्रा(ओओ). हालाँकि, शांत साँस लेने के दौरान, फेफड़ों में अवशिष्ट मात्रा से काफी अधिक हवा रह जाती है। शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हुई हवा की मात्रा कहलाती है कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता(दुश्मन). इसमें फेफड़ों का अवशिष्ट आयतन और निःश्वसन आरक्षित आयतन शामिल होता है।

हवा की सबसे बड़ी मात्रा जो फेफड़ों को पूरी तरह से भर देती है उसे कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी) कहा जाता है। इसमें अवशिष्ट वायु मात्रा और फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता शामिल है। फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं के बीच संबंध चित्र में प्रस्तुत किया गया है। 8 (अट्ल., पृष्ठ 169)। उम्र के साथ महत्वपूर्ण क्षमता बदलती है (तालिका 28)। चूँकि फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता को मापने के लिए स्वयं बच्चे की सक्रिय और सचेत भागीदारी की आवश्यकता होती है, इसे 4-5 वर्ष की आयु के बच्चों में मापा जाता है।

16-17 वर्ष की आयु तक, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता एक वयस्क के विशिष्ट मूल्यों तक पहुँच जाती है। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता शारीरिक विकास का एक महत्वपूर्ण संकेतक है।

मेज़ 28. फेफड़ों की औसत महत्वपूर्ण क्षमता, एमएल (के अनुसार: ख्रीपकोवा, 1990)

बचपन से 18-19 वर्ष की आयु तक फेफड़ों की जीवन क्षमता बढ़ती है, 18 से 35 वर्ष तक यह स्थिर स्तर पर रहती है, और 40 के बाद यह कम हो जाती है। यह फेफड़ों की लोच और छाती की गतिशीलता में कमी के कारण होता है।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता कई कारकों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से शरीर की लंबाई, वजन और लिंग पर। महत्वपूर्ण क्षमता का आकलन करने के लिए, विशेष सूत्रों का उपयोग करके उचित मूल्य की गणना की जाती है:

पुरुषों के लिए:

वीसी को चाहिए = [(ऊंचाई, सेमी∙ 0.052)] - [(आयु, साल ∙ 0,022)] - 3,60;

महिलाओं के लिए:

वीसी को चाहिए = [(ऊंचाई, सेमी∙ 0.041)] - [(आयु, साल ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 वर्ष के लड़कों के लिए:

वीसी को चाहिए = [(ऊंचाई, सेमी∙ 0.052)] - [(आयु, साल ∙ 0,022)] - 4,6;

13-16 वर्ष के लड़कों के लिए:

वीसी को चाहिए = [(ऊंचाई, सेमी∙ 0.052)] - [(आयु, साल ∙ 0,022)] - 4,2

8-16 वर्ष की लड़कियों के लिए:

वीसी को चाहिए = [(ऊंचाई, सेमी∙ 0.041)] - [(आयु, साल ∙ 0,018)] - 3,7

महिलाओं की जीवन क्षमता पुरुषों की तुलना में 25% कम होती है; प्रशिक्षित लोगों में यह अप्रशिक्षित लोगों की तुलना में अधिक होता है। तैराकी, दौड़, स्कीइंग, रोइंग आदि जैसे खेल खेलते समय यह विशेष रूप से अधिक होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, नाविकों के लिए यह 5,500 मिलीलीटर है, तैराकों के लिए - 4,900 मिलीलीटर, जिमनास्ट - 4,300 मिलीलीटर, फुटबॉल खिलाड़ी - 4 200 मिलीलीटर, भारोत्तोलक - लगभग 4,000 मिली. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता निर्धारित करने के लिए स्पाइरोमीटर उपकरण (स्पाइरोमेट्री विधि) का उपयोग किया जाता है। इसमें पानी से भरा एक बर्तन होता है और कम से कम 6 लीटर की क्षमता वाला एक अन्य बर्तन उल्टा रखा जाता है, जिसमें हवा होती है। इस दूसरे बर्तन के तल से ट्यूबों की एक प्रणाली जुड़ी हुई है। विषय इन नलिकाओं के माध्यम से सांस लेता है, जिससे उसके फेफड़ों और पोत में हवा एक एकल प्रणाली बनाती है।

गैस विनिमय

एल्वियोली में गैसों की मात्रा. साँस लेने और छोड़ने की क्रिया के दौरान, एक व्यक्ति लगातार फेफड़ों को हवा देता है, जिससे एल्वियोली में गैस की संरचना बनी रहती है। एक व्यक्ति ऑक्सीजन की उच्च सामग्री (20.9%) और कार्बन डाइऑक्साइड की कम सामग्री (0.03%) के साथ वायुमंडलीय हवा में साँस लेता है। साँस छोड़ने वाली हवा में 16.3% ऑक्सीजन और 4% कार्बन डाइऑक्साइड होता है। जब आप साँस लेते हैं, तो 450 मिली वायुमंडलीय वायु में से केवल 300 मिली फेफड़ों में प्रवेश करती है, और लगभग 150 मिली वायुमार्ग में रहती है और गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है। जब आप साँस छोड़ते हैं, जो साँस लेने के बाद होती है, तो यह हवा अपरिवर्तित रूप से बाहर निकलती है, अर्थात यह वायुमंडलीय हवा से संरचना में भिन्न नहीं होती है। इसीलिए इसे वायु कहा जाता है मृत,या हानिकारक,अंतरिक्ष। फेफड़ों तक पहुंचने वाली हवा यहां एल्वियोली में पहले से मौजूद 3000 मिलीलीटर हवा के साथ मिल जाती है। गैस विनिमय में शामिल एल्वियोली में गैस मिश्रण को कहा जाता है वायुकोशीय वायु. हवा का आने वाला हिस्सा उस मात्रा की तुलना में छोटा होता है जिसमें इसे जोड़ा जाता है, इसलिए फेफड़ों में सभी हवा का पूर्ण नवीनीकरण एक धीमी और रुक-रुक कर होने वाली प्रक्रिया है। वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के बीच आदान-प्रदान का वायुकोशीय वायु पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और इसकी संरचना व्यावहारिक रूप से स्थिर रहती है, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 29.

मेज़ 29. साँस, वायुकोशीय और साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना,% में

वायुकोशीय वायु की संरचना की तुलना साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की संरचना से करने पर, यह स्पष्ट है कि शरीर अपनी आवश्यकताओं के लिए आने वाली ऑक्सीजन का पांचवां हिस्सा बरकरार रखता है, जबकि साँस छोड़ने वाली हवा में CO2 की मात्रा मात्रा से 100 गुना अधिक है। जो साँस लेने के दौरान शरीर में प्रवेश करता है। साँस द्वारा ली गई हवा की तुलना में इसमें ऑक्सीजन कम, लेकिन CO 2 अधिक होती है। वायुकोशीय वायु रक्त के निकट संपर्क में आती है, और धमनी रक्त की गैस संरचना इसकी संरचना पर निर्भर करती है।

बच्चों में साँस छोड़ने वाली और वायुकोशीय हवा दोनों की एक अलग संरचना होती है: बच्चे जितने छोटे होंगे, उनमें कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत उतना ही कम होगा और साँस छोड़ने वाली और वायुकोशीय हवा में ऑक्सीजन का प्रतिशत जितना अधिक होगा, उपयोग की गई ऑक्सीजन का प्रतिशत उतना ही कम होगा (तालिका 30) . नतीजतन, बच्चों में फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की दक्षता कम होती है। इसलिए, उपभोग की गई ऑक्सीजन और उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड की समान मात्रा के लिए, एक बच्चे को वयस्कों की तुलना में अपने फेफड़ों को अधिक हवादार बनाने की आवश्यकता होती है।

मेज़ 30. साँस छोड़ने और वायुकोशीय वायु की संरचना
(इसके लिए औसत डेटा: शाल्कोव, 1957; COMP. द्वारा: मार्कोस्यान, 1969)

चूँकि छोटे बच्चे बार-बार और उथली साँस लेते हैं, ज्वारीय मात्रा का एक बड़ा हिस्सा "मृत" स्थान का आयतन होता है। नतीजतन, साँस छोड़ने वाली हवा में वायुमंडलीय हवा अधिक होती है, और सांस लेने की एक निश्चित मात्रा से उपयोग की जाने वाली कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत कम होता है और ऑक्सीजन का प्रतिशत कम होता है। परिणामस्वरूप, बच्चों में वेंटिलेशन की दक्षता कम होती है। बच्चों में वयस्कों की तुलना में वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन के बढ़े हुए प्रतिशत के बावजूद, यह महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि वायुकोशीय में 14-15% ऑक्सीजन रक्त में हीमोग्लोबिन को पूरी तरह से संतृप्त करने के लिए पर्याप्त है। हीमोग्लोबिन से बंधी ऑक्सीजन से अधिक ऑक्सीजन धमनी रक्त में नहीं जा सकती। बच्चों में वायुकोशीय वायु में कार्बन डाइऑक्साइड का निम्न स्तर वयस्कों की तुलना में धमनी रक्त में इसकी कम सामग्री को इंगित करता है।

फेफड़ों में गैसों का आदान-प्रदान. फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान वायुकोशीय वायु से रक्त में ऑक्सीजन और रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड वायुकोशीय वायु में फैलने के परिणामस्वरूप होता है। वायुकोशीय वायु में इन गैसों के आंशिक दबाव और रक्त में उनकी संतृप्ति में अंतर के कारण प्रसार होता है।

आंशिक दबाव- यह कुल दबाव का वह हिस्सा है जो गैस मिश्रण में किसी दिए गए गैस के हिस्से के लिए जिम्मेदार होता है। एल्वियोली में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव (100 mmHg) फेफड़ों की केशिकाओं में प्रवेश करने वाले शिरापरक रक्त में O2 तनाव (40 mmHg) से काफी अधिक है। सीओ 2 के लिए आंशिक दबाव मापदंडों का विपरीत मूल्य है - 46 मिमी एचजी। कला। फुफ्फुसीय केशिकाओं की शुरुआत में और 40 मिमी एचजी। कला। एल्वियोली में. फेफड़ों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव और तनाव तालिका में दिया गया है। 31.

मेज़ 31. फेफड़ों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव और तनाव, मिमी एचजी। कला।

ये दबाव प्रवणता (अंतर) O 2 और CO 2 के प्रसार, यानी फेफड़ों में गैस विनिमय के लिए प्रेरक शक्ति हैं।

ऑक्सीजन के लिए फेफड़ों की प्रसार क्षमता बहुत अधिक होती है। यह एल्वियोली की बड़ी संख्या (सैकड़ों लाखों), उनकी बड़ी गैस विनिमय सतह (लगभग 100 एम 2), साथ ही एल्वियोली झिल्ली की छोटी मोटाई (लगभग 1 माइक्रोन) के कारण है। मनुष्यों में ऑक्सीजन के लिए फेफड़ों की प्रसार क्षमता लगभग 25 मिली/मिनट प्रति 1 एमएमएचजी है। कला। कार्बन डाइऑक्साइड के लिए, फुफ्फुसीय झिल्ली में इसकी उच्च घुलनशीलता के कारण, प्रसार क्षमता 24 गुना अधिक है।

ऑक्सीजन का प्रसार लगभग 60 mmHg के आंशिक दबाव अंतर से सुनिश्चित होता है। कला।, और कार्बन डाइऑक्साइड - केवल लगभग 6 मिमी एचजी। कला। छोटे वृत्त की केशिकाओं के माध्यम से रक्त के प्रवाह का समय (लगभग 0.8 सेकंड) गैसों के आंशिक दबाव और तनाव को पूरी तरह से बराबर करने के लिए पर्याप्त है: ऑक्सीजन रक्त में घुल जाती है, और कार्बन डाइऑक्साइड वायुकोशीय वायु में चली जाती है। अपेक्षाकृत छोटे दबाव अंतर पर वायुकोशीय वायु में कार्बन डाइऑक्साइड के संक्रमण को इस गैस की उच्च प्रसार क्षमता द्वारा समझाया गया है (एटीएल, चित्र 7, पृष्ठ 168)।

इस प्रकार, फुफ्फुसीय केशिकाओं में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का निरंतर आदान-प्रदान होता रहता है। इस आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप, रक्त ऑक्सीजन से संतृप्त होता है और कार्बन डाइऑक्साइड से मुक्त होता है।