Wskaźniki oddychania zewnętrznego. Fazy ​​oddychania

Dla freedivera płuca są głównym „narzędziem roboczym” (oczywiście po mózgu), dlatego ważne jest dla nas zrozumienie budowy płuc i całego procesu oddychania. Zwykle, kiedy mówimy o oddychaniu, mamy na myśli oddychanie zewnętrzne lub wentylację płuc – jedyny proces w łańcuchu oddechowym, jaki zauważamy. I pomyśl, że oddychanie powinno się od tego zacząć.

Struktura płuc i klatki piersiowej

Płuca są porowatym organem, podobnym do gąbki, przypominającym swoją strukturą nagromadzenie pojedynczych bąbelków lub kiść winogron z dużą ilością jagód. Każda „jagoda” to pęcherzyk płucny (pęcherzyk płucny) - miejsce, w którym wykonywana jest główna funkcja płuc - wymiana gazowa. Pomiędzy powietrzem pęcherzyków płucnych a krwią znajduje się bariera powietrzno-krewna utworzona przez bardzo cienkie ściany pęcherzyków płucnych i naczyń włosowatych. To przez tę barierę zachodzi dyfuzja gazów: tlen dostaje się do krwi z pęcherzyków, a dwutlenek węgla z pęcherzyków płucnych.

Powietrze dostaje się do pęcherzyków przez drogi oddechowe - tchawicę, oskrzela i mniejsze oskrzeliki, które kończą się pęcherzykami pęcherzykowymi. Rozgałęzienie oskrzeli i oskrzelików tworzy płaty (prawe płuco ma 3 płaty, lewe ma 2 płaty). Średnio w obu płucach znajduje się około 500-700 milionów pęcherzyków płucnych, których powierzchnia oddechowa waha się od 40 m2 przy wydechu do 120 m2 przy wdechu. W tym przypadku większa liczba pęcherzyków znajduje się w dolnych partiach płuc.

Oskrzela i tchawica mają w ścianach podstawę chrzęstną i dlatego są dość sztywne. Oskrzeliki i pęcherzyki mają miękkie ścianki i dlatego mogą zapaść się, to znaczy skleić się jak opróżniony balon, jeśli nie jest w nich utrzymywane ciśnienie powietrza. Aby temu zapobiec, płuca, jako jeden narząd, pokryte są ze wszystkich stron opłucną - silną hermetyczną błoną.

Opłucna ma dwie warstwy - dwa liście. Jeden arkusz jest ciasno przymocowany do wewnętrznej powierzchni sztywnej klatki piersiowej, drugi otacza płuca. Pomiędzy nimi znajduje się jama opłucnowa, która utrzymuje podciśnienie. Z tego powodu płuca są wyprostowane. Ujemne ciśnienie w przestrzeni opłucnowej jest spowodowane elastycznym odrzutem płuc, to znaczy ciągłym pragnieniem płuc zmniejszania ich objętości.

Elastyczny odrzut płuc wynika z trzech czynników:
1) elastyczność tkanki ścian pęcherzyków płucnych ze względu na obecność w nich włókien elastycznych
2) napięcie mięśni oskrzeli
3) napięcie powierzchniowe filmu cieczy pokrywającego wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych.

Sztywna rama klatki piersiowej składa się z żeber, które są elastyczne dzięki chrząstkom i stawom przymocowanym do kręgosłupa i stawów. Dzięki temu klatka piersiowa zwiększa się i zmniejsza objętość, zachowując jednocześnie sztywność niezbędną do ochrony narządów znajdujących się w jamie klatki piersiowej.

Aby wdychać powietrze, musimy wytworzyć w płucach niższe ciśnienie niż ciśnienie atmosferyczne, a wydychać wyższe. Tak więc w przypadku inhalacji konieczne jest zwiększenie objętości klatki piersiowej, w przypadku wydechu - zmniejszenie objętości. W rzeczywistości większość wysiłku oddychania pochłania wdech, w normalnych warunkach wydech odbywa się dzięki elastycznym właściwościom płuc.

Głównym mięśniem oddechowym jest przepona - kopulasta przegroda mięśniowa między klatką piersiową a jamą brzuszną. Konwencjonalnie jego granicę można narysować wzdłuż dolnej krawędzi żeber.

Podczas wdechu przepona kurczy się, rozciągając się aktywnie w kierunku dolnych narządów wewnętrznych. W tym przypadku nieściśliwe narządy jamy brzusznej są popychane w dół i na boki, rozciągając ściany jamy brzusznej. Przy cichym oddechu kopuła przepony opada o około 1,5 cm, a pionowy rozmiar jamy klatki piersiowej odpowiednio się zwiększa. Jednocześnie dolne żebra nieco się rozchodzą, zwiększając obwód klatki piersiowej, co jest szczególnie widoczne w dolnych partiach. Podczas wydechu przepona biernie rozluźnia się i jest podciągana przez ścięgna utrzymujące ją w stanie spokoju.

Oprócz przepony we wzroście objętości klatki piersiowej uczestniczą również zewnętrzne skośne mięśnie międzyżebrowe i międzychrzęstne. W wyniku uniesienia żeber wzrasta przemieszczenie mostka do przodu i odchodzenie bocznych części żeber na boki.

Przy bardzo głębokim, intensywnym oddychaniu lub przy wzroście oporu wdechowego w proces zwiększania objętości klatki piersiowej włącza się szereg pomocniczych mięśni oddechowych, które mogą unosić żebra: łuskowaty, piersiowy większy i mniejszy, ząbkowany przedni. Do mięśni pomocniczych wdechu zalicza się również mięśnie prostowników kręgosłupa piersiowego i unieruchamiające obręcz barkową przy podpartych ramionami złożonymi do tyłu (trapez, romb, uniesienie łopatki).

Jak wspomniano powyżej, spokojny oddech przebiega biernie, prawie na tle rozluźnienia mięśni inspiracji. Przy aktywnym intensywnym wydechu mięśnie ściany brzucha są „połączone”, w wyniku czego zmniejsza się objętość jamy brzusznej i wzrasta w niej ciśnienie. Ciśnienie jest przenoszone na membranę i podnosi ją. Ze względu na redukcję wewnętrzne skośne mięśnie międzyżebrowe obniżają żebra i zbliżają ich krawędzie.

Ruchy oddechowe

W życiu codziennym, obserwując siebie i swoich znajomych, można zaobserwować zarówno oddychanie, zapewniane głównie przez przeponę, jak i oddychanie, zapewniane głównie przez pracę mięśni międzyżebrowych. I to jest w normalnym zakresie. Mięśnie obręczy barkowej częściej są związane z poważnymi chorobami lub intensywną pracą, ale prawie nigdy u stosunkowo zdrowych osób w stanie normalnym.

Uważa się, że oddychanie, zapewniane głównie przez ruchy przepony, jest bardziej typowe dla mężczyzn. Normalnie wdechowi towarzyszy nieznaczne wysunięcie się ściany brzucha, wydechowi jej lekkie cofnięcie. To jest oddychanie brzuszne.

U kobiet najczęściej występuje oddychanie w klatce piersiowej, zapewniane głównie przez pracę mięśni międzyżebrowych. Może to wynikać z biologicznej gotowości kobiety do macierzyństwa i w konsekwencji z trudnościami w oddychaniu brzusznym w czasie ciąży. Przy tego rodzaju oddychaniu najbardziej zauważalne ruchy wykonuje mostek i żebra.

Oddychanie, w którym aktywnie poruszają się ramiona i obojczyki, zapewnia praca mięśni obręczy barkowej. Wentylacja płuc w tym przypadku jest nieskuteczna i dotyczy tylko szczytów płuc. Dlatego ten rodzaj oddychania nazywa się wierzchołkiem. W normalnych warunkach ten rodzaj oddychania praktycznie nie występuje i jest używany podczas niektórych gimnastyki lub rozwija się z poważnymi chorobami.

We freedivingu wierzymy, że oddychanie brzuchem lub brzuchem jest najbardziej naturalnym i produktywnym rodzajem oddychania. To samo jest powiedziane w jodze i pranajamie.

Po pierwsze dlatego, że w dolnych płatach płuc jest więcej pęcherzyków płucnych. Po drugie, ruchy oddechowe są połączone z naszym autonomicznym układem nerwowym. Oddychanie brzuchem aktywuje przywspółczulny układ nerwowy - pedał hamulca dla ciała. Oddychanie klatki piersiowej aktywuje współczulny układ nerwowy – pedał gazu. Przy aktywnym i długim oddychaniu dowierzchołkowym następuje ponowna stymulacja współczulnego układu nerwowego. Działa to w obie strony. Tak więc ludzie w panice zawsze oddychają dowierzchołkowo. I odwrotnie, jeśli przez jakiś czas spokojnie oddychasz żołądkiem, układ nerwowy uspokaja się i wszystkie procesy zwalniają.

objętość płuc

Podczas spokojnego oddychania osoba wdycha i wydycha około 500 ml (od 300 do 800 ml) powietrza, taką objętość powietrza nazywamy objętość oddechowa. Oprócz zwykłej objętości oddechowej, przy najgłębszym oddechu osoba może wdychać kolejne około 3000 ml powietrza - to jest objętość rezerwy wdechowej. Po normalnym spokojnym wydechu zwykła zdrowa osoba jest w stanie „wycisnąć” około 1300 ml powietrza z płuc z napięciem mięśni wydechowych - to jest wydechowa objętość rezerwowa.

Suma tych tomów wynosi pojemność życiowa (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Jak widać, natura przygotowała dla nas prawie dziesięciokrotny zapas możliwości „pompowania” powietrza przez płuca.

Objętość oddechowa jest ilościowym wyrazem głębokości oddychania. Pojemność życiowa płuc to maksymalna objętość powietrza, którą można wprowadzić lub z płuc podczas jednego wdechu lub wydechu. Średnia pojemność życiowa płuc u mężczyzn wynosi 4000 - 5500 ml, u kobiet - 3000 - 4500 ml. Trening fizyczny i różne rozciąganie klatki piersiowej mogą zwiększyć VC.

Po maksymalnie głębokim wydechu w płucach pozostaje około 1200 ml powietrza. To - objętość zalegająca. Większość z nich można usunąć z płuc tylko przy otwartej odmie opłucnowej.

O objętości resztkowej decyduje przede wszystkim elastyczność przepony i mięśni międzyżebrowych. Zwiększenie ruchomości klatki piersiowej i zmniejszenie objętości zalegającej to ważne zadanie w przygotowaniu do nurkowania na duże głębokości. Nurkowania poniżej objętości resztkowej dla przeciętnej osoby nieprzeszkolonej są nurkowaniami głębszymi niż 30-35 metrów. Jednym z popularnych sposobów na zwiększenie elastyczności przepony i zmniejszenie zalegającej objętości płuc jest regularne wykonywanie uddiyana bandha.

Maksymalna ilość powietrza, która może znajdować się w płucach, nazywa się całkowita pojemność płuc, jest równa sumie objętości resztkowej i pojemności życiowej płuc (w użytym przykładzie: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Nazywa się objętość powietrza w płucach pod koniec spokojnego wydechu (przy rozluźnionych mięśniach oddechowych) funkcjonalna resztkowa pojemność płuc. Jest ona równa sumie objętości resztkowej i wydechowej objętości rezerwowej (w użytym przykładzie: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkcjonalna pojemność resztkowa płuc jest zbliżona do objętości powietrza pęcherzykowego przed inhalacją.

Wentylacja płuc zależy od objętości wdychanego lub wydychanego powietrza w jednostce czasu. Zwykle mierzone minutowa objętość oddechu. Wentylacja płuc zależy od głębokości i częstotliwości oddychania, która w spoczynku wynosi od 12 do 18 oddechów na minutę. Minimalna objętość oddechowa jest równa iloczynowi objętości oddechowej i częstości oddechów, tj. około 6-9 litrów.

Do oceny objętości płuc stosuje się spirometrię - metodę badania funkcji oddychania zewnętrznego, która obejmuje pomiar wskaźników objętościowych i szybkości oddychania. Polecamy to badanie każdemu, kto planuje poważnie zająć się freedivingiem.

Powietrze znajduje się nie tylko w pęcherzykach płucnych, ale także w drogach oddechowych. Należą do nich jama nosowa (lub usta z oddychaniem ustnym), nosogardło, krtań, tchawica, oskrzela. Powietrze w drogach oddechowych (z wyjątkiem oskrzelików oddechowych) nie uczestniczy w wymianie gazowej. Dlatego światło dróg oddechowych nazywa się anatomiczna martwa przestrzeń. Podczas wdechu ostatnie porcje powietrza atmosferycznego dostają się do martwej przestrzeni i nie zmieniając swojego składu opuszczają ją podczas wydechu.

Objętość anatomicznej przestrzeni martwej wynosi około 150 ml, czyli około 1/3 objętości oddechowej podczas spokojnego oddychania. Tych. 500 ml wdychanego powietrza, tylko około 350 ml dostaje się do pęcherzyków płucnych. W pęcherzykach płucnych pod koniec spokojnego wydechu znajduje się około 2500 ml powietrza, dlatego z każdym spokojnym oddechem odnawia się tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego.

• < Wstecz

Główne metody badania oddychania u ludzi obejmują:

· Spirometria to metoda określania pojemności życiowej płuc (VC) i składowych objętości powietrza.

· Spirografia – metoda graficznej rejestracji wskaźników funkcji zewnętrznego ogniwa układu oddechowego.

· Pneumotachometria – metoda pomiaru maksymalnej szybkości wdechu i wydechu podczas wymuszonego oddychania.

Pneumografia to metoda rejestracji ruchów oddechowych klatki piersiowej.

· Fluometria szczytowa - prosty sposób samooceny i ciągłego monitorowania drożności oskrzeli. Urządzenie - przepływomierz szczytowy umożliwia pomiar objętości przepływającego powietrza podczas wydechu w jednostce czasu (szczytowy przepływ wydechowy).

Testy funkcjonalne (Stange i Genche).

Spirometria

Stan funkcjonalny płuc zależy od wieku, płci, rozwoju fizycznego i wielu innych czynników. Najczęstszą cechą stanu płuc jest pomiar objętości płuc, który wskazuje na rozwój narządów oddechowych i rezerwy czynnościowe układu oddechowego. Objętość wdychanego i wydychanego powietrza można zmierzyć za pomocą spirometru.

Spirometria jest najważniejszym sposobem oceny funkcji oddychania zewnętrznego. Ta metoda określa pojemność życiową płuc, objętość płuc, a także objętościowy przepływ powietrza. Podczas spirometrii osoba wdycha i wydycha z maksymalną siłą. Najważniejsze dane podaje analiza manewru wydechowego - wydechu. Objętości i pojemności płuc nazywane są statycznymi (podstawowymi) parametrami oddechowymi. Istnieją 4 pierwotne objętości płuc i 4 pojemniki.

Pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa to maksymalna ilość powietrza, którą można wydychać po maksymalnym wdechu. W trakcie badania ustalana jest rzeczywista VC, którą porównuje się z należnym VC (JEL) i oblicza według wzoru (1). U osoby dorosłej o średnim wzroście JEL wynosi 3-5 litrów. U mężczyzn jego wartość jest o około 15% większa niż u kobiet. Uczniowie w wieku 11-12 lat mają JEL około 2 litrów; dzieci poniżej 4 lat - 1 litr; noworodki - 150 ml.

VC=DO+ROVD+ROvyd, (1)

Gdzie VC jest życiową pojemnością płuc; DO - objętość oddechowa; Rvd - objętość rezerwy wdechowej; ROvyd - wydechowa objętość rezerwy.

JEL (l) \u003d 2,5Chrost (m). (2)

Objętość oddechowa

Objętość oddechowa (TO) lub głębokość oddychania to objętość wdychanego i

powietrze wydychane w spoczynku. U dorosłych DO = 400-500 ml, u dzieci 11-12 lat ok. 200 ml, u noworodków 20-30 ml.

wydechowa objętość rezerwowa

Wydechowa objętość rezerwowa (ERV) to maksymalna objętość, którą można mocno wydychać po cichym wydechu. ROvy = 800-1500 ml.

Wdechowa objętość rezerwowa

Wdechowa objętość rezerwowa (IRV) to maksymalna ilość powietrza, która może być dodatkowo wdychana po normalnym wdechu. Objętość rezerwy wdechowej można określić na dwa sposoby: obliczyć lub zmierzyć spirometrem. Aby to obliczyć, należy od wartości VC odjąć sumę objętości rezerwy oddechowej i wydechowej. Aby określić objętość rezerwy wdechowej za pomocą spirometru, należy zassać do spirometru od 4 do 6 litrów powietrza i po spokojnym wdechu z atmosfery zaczerpnąć ze spirometru maksymalny wdech. Różnica pomiędzy początkową objętością powietrza w spirometrze a objętością pozostałą w spirometrze po głębokim wdechu odpowiada objętości rezerwy wdechowej. Rovd \u003d 1500-2000 ml.

Objętość zalegająca

Objętość szczątkowa (VR) to objętość powietrza pozostająca w płucach nawet po maksymalnym wydechu. Mierzy się go tylko metodami pośrednimi. Zasada jednego z nich polega na tym, że obcy gaz, taki jak hel, jest wstrzykiwany do płuc (metoda rozcieńczania), a objętość płuc oblicza się ze zmiany jego stężenia. Pozostała objętość wynosi 25-30% wartości VC. Weź OO=500-1000 ml.

Całkowita pojemność płuc

Całkowita pojemność płuc (TLC) to ilość powietrza w płucach po maksymalnej inhalacji. TEL = 4500-7000 ml. Obliczone według wzoru (3)

HEL \u003d WILD + OO. (3)

Funkcjonalna szczątkowa pojemność płuc

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC) to ilość powietrza pozostająca w płucach po normalnym wydechu.

Obliczone według wzoru (4)

FOEL = Rovd. (cztery)

Pojemność wejściowa

Pojemność wlotowa (ERC) to maksymalna objętość powietrza, którą można wdychać po normalnym wydechu. Obliczone według wzoru (5)

EVD=DO+ROVD. (5)

Oprócz wskaźników statycznych charakteryzujących stopień rozwoju fizycznego aparatu oddechowego istnieją dodatkowe - wskaźniki dynamiczne, które dostarczają informacji o skuteczności wentylacji płuc i stanie funkcjonalnym dróg oddechowych.

wymuszona pojemność życiowa

Wymuszona pojemność życiowa (FVC) to ilość powietrza, która może zostać wydychana podczas wymuszonego wydechu po maksymalnym wdechu. Zwykle różnica między VC a FVC wynosi 100-300 ml. Wzrost tej różnicy do 1500 ml lub więcej wskazuje na opór przepływu powietrza spowodowany zwężeniem światła małych oskrzeli. FVC = 3000-7000 ml.

Anatomiczna martwa przestrzeń

Anatomiczna przestrzeń martwa (DMP) - objętość, w której nie zachodzi wymiana gazowa (nosogardło, tchawica, duże oskrzela) - nie może być bezpośrednio określona. DMP = 150 ml.

Częstość oddechów

Częstość oddechów (RR) - liczba cykli oddechowych w ciągu jednej minuty. BH \u003d 16-18 d.c. / min.

Minutowa objętość oddechowa

Minutowa objętość oddechowa (MOD) - ilość powietrza wentylowanego w płucach w ciągu 1 minuty.

MOD = TO + BH. MOD = 8-12 l.

Wentylacja pęcherzykowa

Wentylacja pęcherzykowa (AV) - objętość wydychanego powietrza wchodzącego do pęcherzyków płucnych. AB = 66 - 80% MOD. AB = 0,8 l/min.

Rezerwa oddechu

Rezerwa oddechowa (RD) - wskaźnik charakteryzujący możliwość zwiększenia wentylacji. Zwykle RD stanowi 85% maksymalnej wentylacji płuc (MVL). MVL = 70-100 l/min.

fazy oddychania.

Proces oddychania zewnętrznego ze względu na zmiany objętości powietrza w płucach podczas fazy wdechowej i wydechowej cyklu oddechowego. Przy spokojnym oddychaniu stosunek czasu trwania wdechu do wydechu w cyklu oddechowym wynosi średnio 1:1,3. Oddychanie zewnętrzne człowieka charakteryzuje się częstotliwością i głębokością ruchów oddechowych. Częstość oddechów osoba jest mierzona liczbą cykli oddechowych przez 1 minutę, a jej wartość w spoczynku u osoby dorosłej waha się od 12 do 20 w ciągu 1 minuty. Ten wskaźnik oddychania zewnętrznego wzrasta podczas pracy fizycznej, wzrostu temperatury otoczenia, a także zmienia się wraz z wiekiem. Na przykład u noworodków częstość oddechów wynosi 60-70 na 1 min, a u osób w wieku 25-30 lat średnio 16 na 1 min. Głębokość oddychania określana przez objętość wdychanego i wydychanego powietrza podczas jednego cyklu oddechowego. Iloczyn częstotliwości ruchów oddechowych według ich głębokości charakteryzuje główną wartość oddychania zewnętrznego - wentylacja płuc. Ilościową miarą wentylacji płuc jest minimalna objętość oddychania - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w ciągu 1 minuty. Wartość minimalnej objętości oddychania osoby w spoczynku waha się w granicach 6-8 litrów. Podczas pracy fizycznej u człowieka minimalna objętość oddechu może wzrosnąć 7-10 razy.

Ryż. 10.5. Objętości i pojemności powietrza w płucach człowieka oraz krzywa (spirogram) zmian objętości powietrza w płucach podczas spokojnego oddychania, głębokiego wdechu i wydechu. FRC - funkcjonalna pojemność resztkowa.

Objętość powietrza w płucach. W fizjologia oddechowa przyjęto ujednoliconą nomenklaturę objętości płuc u ludzi, która wypełnia płuca spokojnym i głębokim oddychaniem w fazie wdechu i wydechu cyklu oddechowego (ryc. 10.5). Objętość płuc wdychana lub wydychana przez osobę podczas spokojnego oddychania nazywa się objętość oddechowa. Jego wartość podczas spokojnego oddychania wynosi średnio 500 ml. Maksymalna ilość powietrza, jaką osoba może wdychać, przekraczająca objętość oddechową, nazywa się objętość rezerwy wdechowej(średnio 3000 ml). Maksymalna ilość powietrza, jaką osoba może wydychać po cichym wydechu, nazywana jest wydechową objętością rezerwową (średnio 1100 ml). Wreszcie ilość powietrza, która pozostaje w płucach po maksymalnym wydechu, nazywana jest objętością resztkową, jej wartość wynosi około 1200 ml.

Suma dwóch lub więcej objętości płuc nazywa się pojemność płuc. Objętość powietrza w ludzkich płucach charakteryzuje się wdechową pojemnością płuc, życiową pojemnością płuc i funkcjonalną resztkową pojemnością płuc. Pojemność wdechowa (3500 ml) to suma objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. Pojemność życiowa płuc(4600 ml) obejmuje objętość oddechową oraz rezerwowe objętości wdechowe i wydechowe. Funkcjonalna szczątkowa pojemność płuc(1600 ml) to suma wydechowej objętości rezerwowej i zalegającej objętości płuc. Suma pojemność płuc oraz objętość zalegająca nazywana jest całkowitą pojemnością płuc, której wartość u ludzi wynosi średnio 5700 ml.

Podczas wdechu ludzkie płuca ze względu na skurcz przepony i zewnętrznych mięśni międzyżebrowych zaczynają zwiększać swoją objętość od poziomu, a jej wartość podczas spokojnego oddychania wynosi objętość oddechowa, a przy głębokim oddychaniu – osiąga różne wartości objętość rezerwowa oddech. Podczas wydechu objętość płuc powraca do początkowego poziomu funkcjonalnego pojemność resztkowa biernie, dzięki elastycznemu odrzutowi płuc. Jeśli powietrze zaczyna wchodzić do objętości wydychanego powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa, który ma miejsce podczas głębokiego oddychania, a także podczas kaszlu lub kichania, wydech odbywa się poprzez napinanie mięśni ściany brzucha. W takim przypadku wartość ciśnienia śródopłucnowego z reguły staje się wyższa od ciśnienia atmosferycznego, co powoduje największą prędkość przepływu powietrza w drogach oddechowych.

2. Technika spirografii .

Badanie przeprowadza się rano na czczo. Przed badaniem zaleca się pacjentowi spokój przez 30 minut, a także zaprzestanie przyjmowania leków rozszerzających oskrzela nie później niż 12 godzin przed rozpoczęciem badania.

Krzywą spirograficzną i wskaźniki wentylacji płuc przedstawiono na ryc. 2.

Wskaźniki statyczne(określony podczas spokojnego oddychania).

Głównymi zmiennymi używanymi do wyświetlania obserwowanych wskaźników oddychania zewnętrznego i konstruowania wskaźników-konstruktów są: objętość przepływu gazów oddechowych, V (ja) i czas t ©. Relacje między tymi zmiennymi można przedstawić w postaci wykresów lub wykresów. Wszystkie są spirogramami.

Wykres zależności objętości przepływu mieszaniny gazów oddechowych od czasu nazywamy spirogramem: tom pływ - czas.

Wykres współzależności objętościowego natężenia przepływu mieszaniny gazów oddechowych i objętości przepływu nazywamy spirogramem: prędkość objętościowa pływ - tom pływ.

Mierzyć objętość oddechowa(DO) - średnia objętość powietrza wdychanego i wydychanego przez pacjenta podczas normalnego oddychania w spoczynku. Zwykle jest to 500-800 ml. Część DO, która bierze udział w wymianie gazowej, nazywa się objętość pęcherzykowa(AO) i średnio wynosi 2/3 wartości DO. Pozostała część (1/3 wartości TO) to funkcjonalna objętość martwej przestrzeni(FMP).

Po spokojnym wydechu pacjent wydycha tak głęboko, jak to możliwe - mierzone wydechowa objętość rezerwowa(ROvyd), który zwykle wynosi 1000-1500 ml.

Po spokojnym oddechu bierze się najgłębszy oddech - mierzony objętość rezerwy wdechowej(Rovd). Podczas analizy wskaźników statycznych jest obliczany pojemność wdechowa(Evd) - suma DO i Rovd, która charakteryzuje zdolność tkanki płucnej do rozciągania, a także pojemność płuc(VC) - maksymalna objętość, jaką można wdychać po najgłębszym wydechu (suma TO, RO VD i Rovid zwykle waha się od 3000 do 5000 ml).

Po zwykłym spokojnym oddychaniu wykonuje się manewr oddechowy: wykonuje się najgłębszy wdech, a następnie najgłębszy, najostrzejszy i najdłuższy (co najmniej 6 s) wydech. Tak to się definiuje wymuszona pojemność życiowa(FVC) - objętość powietrza, która może zostać wydychana podczas wymuszonego wydechu po maksymalnym wdechu (zwykle 70-80% VC).

Jak rejestrowany jest końcowy etap badania maksymalna wentylacja(MVL) – maksymalna objętość powietrza, jaką mogą przewietrzyć płuca w ciągu I min. MVL charakteryzuje pojemność funkcjonalną zewnętrznego aparatu oddechowego i zwykle wynosi 50-180 litrów. Spadek MVL obserwuje się wraz ze zmniejszeniem objętości płuc z powodu restrykcyjnych (restrykcyjnych) i obturacyjnych zaburzeń wentylacji płuc.

Analizując krzywą spirograficzną uzyskaną w manewrze z wymuszonym wydechem, zmierz niektóre wskaźniki prędkości (rys. 3):

1) wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1) - objętość powietrza wydychanego w pierwszej sekundzie z najszybszym wydechem; jest mierzony w ml i obliczany jako procent FVC; zdrowi ludzie wydychają co najmniej 70% FVC w pierwszej sekundzie;

2) próbka lub Indeks Tiffno- stosunek FEV 1 (ml) / VC (ml), pomnożony przez 100%; zwykle wynosi co najmniej 70-75%;

3) maksymalna wolumetryczna prędkość powietrza na poziomie wydechu 75% FVC (ISO 75) pozostająca w płucach;

4) maksymalna wolumetryczna prędkość powietrza na poziomie wydechu 50% FVC (MOS 50) pozostająca w płucach;

5) maksymalna wolumetryczna prędkość powietrza na poziomie wydechu 25% FVC (MOS 25) pozostająca w płucach;

6) średnia wymuszona prędkość objętościowa wydechu obliczona w zakresie pomiarowym od 25 do 75% FVC (SOS 25-75).

Oznaczenia na schemacie.
Wskaźniki maksymalnego wymuszonego wydechu:
25 ÷ 75% FEV- natężenie przepływu objętościowego w środkowym wymuszonym odstępie wydechowym (od 25% do 75%
pojemność życiowa płuc)
FEV1 to objętość przepływu w pierwszej sekundzie wymuszonego wydechu.

Ryż. 3. Krzywa spirograficzna uzyskana w wymuszonym manewrze wydechowym. Obliczanie FEV 1 i SOS 25-75

Obliczanie wskaźników prędkości ma ogromne znaczenie w identyfikacji oznak niedrożności oskrzeli. Spadek wskaźnika Tiffno i FEV 1 jest charakterystycznym objawem chorób, którym towarzyszy spadek drożności oskrzeli - astma oskrzelowa, przewlekła obturacyjna choroba płuc, rozstrzenie oskrzeli itp. Wskaźniki MOS mają największą wartość w diagnozowaniu początkowych objawów niedrożność oskrzeli. SOS 25-75 pokazuje stan drożności małych oskrzeli i oskrzelików. Ten ostatni wskaźnik dostarcza więcej informacji niż FEV 1 w wykrywaniu wczesnych zaburzeń obturacyjnych.
Ze względu na fakt, że na Ukrainie, w Europie i USA istnieje pewna różnica w oznaczeniu objętości płuc, pojemności i wskaźników prędkości charakteryzujących wentylację płuc, podajemy oznaczenia tych wskaźników w języku rosyjskim i angielskim (tabela 1).

Tabela 1. Nazwa wskaźników wentylacji płucnej w języku rosyjskim i angielskim

Nazwa wskaźnika w języku rosyjskim	Akceptowany skrót	Nazwa wskaźnika w języku angielskim	Akceptowany skrót
Pojemność życiowa płuc	VC	Pojemność życiowa	VC
Objętość oddechowa	ZANIM	Objętość oddechowa	telewizja
Wdechowa objętość rezerwowa	Rovd	objętość rezerwy wdechowej	IRV
wydechowa objętość rezerwowa	Rovyd	Objętość rezerwy wydechowej	ERV
Maksymalna wentylacja	MVL	Maksymalna dobrowolna wentylacja	MW
wymuszona pojemność życiowa	FZhEL	wymuszona pojemność życiowa	FVC
Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie	FEV1	Wymuszona objętość wydechu 1 s	FEV1
Indeks Tiffno	IT, czyli FEV 1 / VC%		FEV1% = FEV1/VC%
Maksymalny przepływ wydechowy 25% FVC pozostające w płucach	MOS 25	Maksymalny przepływ wydechowy 25% FVC	MEF25
Wymuszony przepływ wydechowy 75% FVC	FEF75
Maksymalny przepływ wydechowy 50% FVC pozostaje w płucach	MOS 50	Maksymalny przepływ wydechowy 50% FVC	MEF50
Wymuszony przepływ wydechowy 50% FVC	FEF50
Maksymalny przepływ wydechowy 75% FVC pozostające w płucach	MOS 75	Maksymalny przepływ wydechowy 75% FVC	MEF75
Wymuszony przepływ wydechowy 25% FVC	FEF25
Średnie natężenie przepływu wydechowego w zakresie od 25% do 75% FVC	SOS 25-75	Maksymalny przepływ wydechowy 25-75% FVC	MEF25-75
Wymuszony przepływ wydechowy 25-75% FVC	FEF25-75

Tabela 2. Nazwa i korespondencja wskaźników wentylacji płuc w różnych krajach

Ukraina	Europa	USA
miesiąc 25	MEF25	FEF75
miesiąc 50	MEF50	FEF50
miesiąc 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

Wszystkie wskaźniki wentylacji płuc są zmienne. Zależą od płci, wieku, wagi, wzrostu, pozycji ciała, stanu układu nerwowego pacjenta i innych czynników. Dlatego do prawidłowej oceny stanu czynnościowego wentylacji płuc wartość bezwzględna jednego lub drugiego wskaźnika jest niewystarczająca. Konieczne jest porównanie uzyskanych wskaźników bezwzględnych z odpowiednimi wartościami u zdrowej osoby w tym samym wieku, wzroście, wadze i płci - tak zwane wskaźniki należne. Takie porównanie wyrażone jest procentowo w stosunku do należnego wskaźnika. Za patologiczne uznaje się odchylenia przekraczające 15-20% wartości należnego wskaźnika.

5. SPIROGRAFIA Z REJESTRACJĄ PĘTLI PRZEPŁYW-OBJĘTOŚĆ

Spirografia z rejestracją pętli „przepływ-objętość” – nowoczesna metoda badania wentylacji płuc, polegająca na określeniu prędkości objętościowej przepływu powietrza w przewodzie wdechowym i jej graficznym zobrazowaniu w postaci pętli „przepływ-objętość” przy spokojnym oddechu pacjenta i kiedy wykonuje pewne manewry oddechowe. Za granicą ta metoda nazywa się spirometria.

cel Badania to diagnoza rodzaju i stopnia zaburzeń wentylacji płuc na podstawie analizy ilościowych i jakościowych zmian parametrów spirograficznych.
Wskazania i przeciwwskazania do stosowania metody są podobne jak w przypadku klasycznej spirografii.

Metodologia. Badanie przeprowadza się rano, niezależnie od posiłku. Pacjentowi proponuje się zamknięcie obu przewodów nosowych specjalnym zaciskiem, włożenie do ust indywidualnego wysterylizowanego ustnika i ciasne zaciśnięcie ustami. Pacjent w pozycji siedzącej oddycha przez rurkę w obwodzie otwartym, z niewielkim lub zerowym oporem oddychania
Procedura wykonywania manewrów oddechowych z rejestracją krzywej „przepływ-objętość” wymuszonego oddychania jest identyczna jak w przypadku rejestrowania FVC podczas klasycznej spirografii. Należy wytłumaczyć pacjentowi, że przy wymuszonym teście oddechowym wydychać powietrze do urządzenia tak, jakby trzeba było zgasić świeczki na torcie urodzinowym. Po okresie spokojnego oddychania pacjent bierze jak najgłębszy oddech, w wyniku czego rejestrowana jest krzywa eliptyczna (krzywa AEB). Następnie pacjent wykonuje najszybszy i najintensywniejszy wymuszony wydech. Jednocześnie rejestrowana jest krzywa o charakterystycznym kształcie, która u osób zdrowych przypomina trójkąt (ryc. 4).

Ryż. 4. Pętla normalna (krzywa) stosunku objętościowego natężenia przepływu do objętości powietrza podczas manewrów oddechowych. Wdech rozpoczyna się w punkcie A, wydech - w punkcie B. POS rejestruje się w punkcie C. Maksymalny przepływ wydechowy w środku FVC odpowiada punktowi D, maksymalny przepływ wdechowy - do punktu E

Spirogram: natężenie przepływu objętościowego - wymuszona objętość przepływu wdechowego/wydechowego.

Maksymalny przepływ powietrza wydychanego jest wyświetlany przez początkową część krzywej (punkt C, gdzie szczytowe natężenie przepływu wydechowego- POS VYD) - Następnie przepływ objętościowy zmniejsza się (punkt D, gdzie rejestrowany jest MOS 50), a krzywa powraca do swojego pierwotnego położenia (punkt A). W tym przypadku krzywa „przepływ-objętość” opisuje zależność między objętościowym natężeniem przepływu powietrza a objętością płuc (pojemnością płuc) podczas ruchów oddechowych.
Dane o prędkościach i objętościach przepływu powietrza są przetwarzane przez komputer osobisty dzięki dostosowanemu oprogramowaniu. Krzywa „przepływ-objętość” jest następnie wyświetlana na ekranie monitora i może być wydrukowana na papierze, przechowywana na nośniku magnetycznym lub w pamięci komputera osobistego.
Nowoczesne urządzenia współpracują z czujnikami spirograficznymi w systemie otwartym z późniejszą integracją sygnału przepływu powietrza w celu uzyskania synchronicznych wartości objętości płuc. Obliczone komputerowo wyniki badań są drukowane wraz z krzywą przepływ-objętość na papierze w wartościach bezwzględnych oraz jako procent wartości prawidłowych. W tym przypadku FVC (objętość powietrza) kreślona jest na osi odciętych, a przepływ powietrza mierzony w litrach na sekundę (l/s) na osi rzędnych (rys. 5).

Ryż. Ryc. 5. Krzywa „przepływ-objętość” wymuszonego oddychania i wskaźniki wentylacji płuc u osoby zdrowej

Ryż. 6 Schemat spirogramu FVC i odpowiadającej mu krzywej wymuszonego wydechu we współrzędnych przepływ-objętość: V jest osią objętości; V" - oś przepływu

Pętla przepływ-objętość jest pierwszą pochodną klasycznego spirogramu. Chociaż krzywa przepływ-objętość zawiera w dużej mierze te same informacje, co klasyczny spirogram, widoczność zależności między przepływem a objętością pozwala na głębszy wgląd w charakterystykę funkcjonalną zarówno górnych, jak i dolnych dróg oddechowych (ryc. 6). Obliczanie według klasycznego spirogramu wysoce informacyjnych wskaźników MOS 25 , MOS 50 , MOS 75 ma szereg trudności technicznych podczas wykonywania obrazów graficznych. Dlatego jego wyniki nie są bardzo dokładne, dlatego lepiej jest wyznaczyć te wskaźniki z krzywej przepływ-objętość.
Oceny zmian spirograficznych wskaźników prędkości dokonuje się według stopnia ich odchylenia od wartości właściwej. Z reguły jako dolną granicę normy przyjmuje się wartość wskaźnika przepływu, która wynosi 60% prawidłowego poziomu.

MICRO MEDICAL LTD (WIELKA BRYTANIA)

Spirograf MasterScreen Pneumo	Spirograf FlowScreen II

Spirometr-spirograf SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (ROSJA)

Spirometr SPIRO-SPEKTR NEURO-SOFT (ROSJA)

Częstość oddechów - liczba wdechów i wydechów na jednostkę czasu. Dorosły wykonuje średnio 15-17 ruchów oddechowych na minutę. Szkolenie ma ogromne znaczenie. U osób wytrenowanych ruchy oddechowe wykonywane są wolniej i wynoszą 6-8 oddechów na minutę. Tak więc u noworodków BH zależy od wielu czynników. W pozycji stojącej częstość oddechów jest większa niż w pozycji siedzącej lub leżącej. Podczas snu oddychanie jest rzadsze (około 1/5).

Podczas pracy mięśni oddychanie przyspiesza 2-3 razy, osiągając nawet 40-45 cykli na minutę lub więcej w niektórych rodzajach ćwiczeń sportowych. Na częstość oddechów wpływa temperatura otoczenia, emocje, praca umysłowa.

Głębokość oddechowa lub objętość oddechowa - ilość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha podczas normalnego oddychania. Podczas każdego ruchu oddechowego wymienia się 300-800 ml powietrza w płucach. Objętość oddechowa (TO) spada wraz ze wzrostem częstości oddechów.

Minutowa objętość oddechowa- ilość powietrza przechodzącego przez płuca na minutę. Wyznacza się ją iloczynem ilości wdychanego powietrza przez liczbę ruchów oddechowych w ciągu 1 minuty: MOD = TO x BH.

U osoby dorosłej MOD wynosi 5-6 litrów. Zmiany parametrów oddychania zewnętrznego związane z wiekiem przedstawiono w tabeli. 27.

Patka. 27. Wskaźniki oddychania zewnętrznego (wg: Chripkova, 1990)

Oddychanie noworodka jest częste i płytkie oraz podlega znacznym wahaniom. Wraz z wiekiem następuje zmniejszenie częstości oddechów, wzrost objętości oddechowej i wentylacja płuc. Ze względu na większą częstość oddechów u dzieci, minutowa objętość oddechowa (w przeliczeniu na 1 kg wagi) jest znacznie wyższa niż u dorosłych.

Wentylacja płuc może się różnić w zależności od zachowania dziecka. W pierwszych miesiącach życia niepokój, płacz, krzyki zwiększają wentylację 2-3 krotnie, głównie ze względu na zwiększenie głębokości oddychania.

Praca mięśni zwiększa minimalną objętość oddechową proporcjonalnie do wielkości obciążenia. Im starsze dzieci, tym intensywniejszą pracę mięśni mogą wykonywać i tym bardziej zwiększa się ich wentylacja. Jednak pod wpływem treningu tę samą pracę można wykonać przy mniejszym wzroście wentylacji płuc. Jednocześnie przeszkolone dzieci są w stanie podczas pracy zwiększyć swoją minutową objętość oddechową do wyższego poziomu niż ich niećwiczący rówieśnicy (za: Markosjan, 1969). Z wiekiem efekt treningu jest bardziej wyraźny, a u młodzieży w wieku 14-15 lat trening powoduje tak samo istotne zmiany w wentylacji płuc jak u dorosłych.

Pojemność życiowa płuc- maksymalna ilość powietrza, którą można wydychać po maksymalnym wdechu. Pojemność życiowa (VC) jest ważną funkcjonalną cechą oddychania i składa się z objętości oddechowej, objętości rezerwy wdechowej i objętości rezerwy wydechowej.

W spoczynku objętość oddechowa jest niewielka w porównaniu z całkowitą objętością powietrza w płucach. Dlatego osoba może zarówno wdychać, jak i wydychać dużą dodatkową objętość. Wdechowa objętość rezerwowa(RO vd) - ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wdychać po normalnym oddechu i wynosi 1500-2000 ml. wydechowa objętość rezerwowa(RO vyd) - ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wydychać po spokojnym wydechu; jego wartość to 1000-1500 ml.

Nawet po najgłębszym wydechu część powietrza pozostaje w pęcherzykach i drogach oddechowych płuc - to jest objętość zalegająca(OO). Jednak podczas spokojnego oddychania w płucach pozostaje znacznie więcej powietrza niż objętość resztkowa. Ilość powietrza pozostająca w płucach po spokojnym wydechu nazywa się funkcjonalna pojemność resztkowa(WRÓG). Składa się z zalegającej objętości płuc i rezerwowej objętości wydechowej.

Największa ilość powietrza, która całkowicie wypełnia płuca, nazywana jest całkowitą pojemnością płuc (TLC). Obejmuje resztkową objętość powietrza i życiową pojemność płuc. Stosunek objętości do pojemności płuc pokazano na ryc. 8 (Atl., s. 169). Pojemność życiowa zmienia się wraz z wiekiem (tab. 28). Ponieważ pomiar pojemności płuc wymaga aktywnego i świadomego udziału samego dziecka, mierzy się go u dzieci w wieku 4-5 lat.

W wieku 16-17 lat życiowa pojemność płuc osiąga wartości charakterystyczne dla osoby dorosłej. Pojemność życiowa płuc jest ważnym wskaźnikiem rozwoju fizycznego.

Patka. 28. Średnia wartość pojemności życiowej płuc, ml (zgodnie z: Chripkova, 1990)

Od dzieciństwa do 18-19 roku życia pojemność życiowa płuc wzrasta, od 18 do 35 roku życia utrzymuje się na stałym poziomie, a po 40 roku życia maleje. Wynika to ze zmniejszenia elastyczności płuc i ruchomości klatki piersiowej.

Pojemność życiowa płuc zależy od wielu czynników, w szczególności od długości ciała, wagi i płci. Aby ocenić pojemność życiową, odpowiednią wartość oblicza się za pomocą specjalnych wzorów:

dla mężczyzn:

WITAJCIE powinno = [(wzrost, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lat ∙ 0,022)] - 3,60;

dla kobiet:

WITAJCIE powinno = [(wzrost, cm∙ 0,041)] - [(wiek, lat ∙ 0,018)] - 2,68;

dla chłopców w wieku 8-10 lat:

WITAJCIE powinno = [(wzrost, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lat ∙ 0,022)] - 4,6;

dla chłopców 13-16 lat:

WITAJCIE powinno = [(wzrost, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lat ∙ 0,022)] - 4,2

dla dziewczynek w wieku 8-16 lat:

WITAJCIE powinno = [(wzrost, cm∙ 0,041)] - [(wiek, lat ∙ 0,018)] - 3,7

U kobiet VC jest o 25% mniej niż u mężczyzn; u osób przeszkolonych jest większa niż u osób nieprzeszkolonych. Jest szczególnie wysoki podczas uprawiania takich sportów jak pływanie, bieganie, narciarstwo, wioślarstwo itp. Np. dla wioślarzy jest to 5500 ml, dla pływaków - 4900 ml, dla gimnastyków - 4300 ml, dla piłkarzy - 4200 ml, ciężarowców - około 4000 ml. Aby określić pojemność życiową płuc, stosuje się urządzenie spirometru (metoda spirometrii). Składa się z naczynia z wodą i drugiego naczynia odwróconego o pojemności co najmniej 6 litrów, w którym znajduje się powietrze. Do dna tego drugiego naczynia podłączony jest system rurek. Przez te rurki osoba oddycha, tak że powietrze w jego płucach i naczyniu tworzy jeden system.

Wymiana gazowa

Zawartość gazów w pęcherzykach. Podczas wdechu i wydechu osoba stale wentyluje płuca, utrzymując skład gazu w pęcherzykach płucnych. Osoba wdycha powietrze atmosferyczne o wysokiej zawartości tlenu (20,9%) i niskiej zawartości dwutlenku węgla (0,03%). Wydychane powietrze zawiera 16,3% tlenu i 4% dwutlenku węgla. Podczas inhalacji z 450 ml wdychanego powietrza atmosferycznego tylko około 300 ml dostaje się do płuc, a około 150 ml pozostaje w drogach oddechowych i nie uczestniczy w wymianie gazowej. Podczas wydechu, który następuje po wdechu, powietrze to wydobywa się w niezmienionej postaci, to znaczy nie różni się składem od atmosferycznego. Dlatego nazywają to powietrzem. nie żyje lub szkodliwy przestrzeń. Powietrze, które dotarło do płuc, miesza się tutaj z 3000 ml powietrza już w pęcherzykach. Nazywa się mieszaninę gazów w pęcherzykach zaangażowanych w wymianę gazową powietrze pęcherzykowe. Napływająca porcja powietrza jest niewielka w porównaniu z objętością, do której jest dodawana, więc całkowita wymiana całego powietrza w płucach jest procesem powolnym i przerywanym. Wymiana między powietrzem atmosferycznym i pęcherzykowym ma niewielki wpływ na powietrze pęcherzykowe, a jego skład pozostaje praktycznie stały, co widać z tabeli. 29.

Patka. 29. Skład powietrza wdychanego, pęcherzykowego i wydychanego w %

Porównując skład powietrza pęcherzykowego ze składem wdychanego i wydychanego powietrza, można zauważyć, że organizm na swoje potrzeby zatrzymuje jedną piątą dopływającego tlenu, podczas gdy ilość CO 2 w wydychanym powietrzu jest 100 razy większa niż ilość, która dostaje się do organizmu podczas inhalacji. W porównaniu z powietrzem wdychanym zawiera mniej tlenu, ale więcej CO 2 . Powietrze pęcherzykowe wchodzi w bliski kontakt z krwią, a skład gazu krwi tętniczej zależy od jej składu.

Dzieci mają różny skład zarówno powietrza wydychanego, jak i pęcherzykowego: im młodsze dzieci, tym niższy procent dwutlenku węgla i im wyższy procent tlenu odpowiednio w wydychanym i pęcherzykowym powietrzu, tym mniejszy procent zużycia tlenu (Tabela 30). . W konsekwencji u dzieci skuteczność wentylacji płuc jest niska. Dlatego przy takiej samej ilości zużytego tlenu i uwolnionego dwutlenku węgla dziecko musi częściej wentylować płuca niż dorośli.

Patka. 30. Skład wydychanego i pęcherzykowego powietrza
(średnie dane dla: Szałkow, 1957; komp. na: Markosjan, 1969)

Ponieważ u małych dzieci oddychanie jest częste i płytkie, duża część objętości oddechowej to objętość przestrzeni „martwej”. W rezultacie wydychane powietrze składa się w większym stopniu z powietrza atmosferycznego i ma mniejszy procent dwutlenku węgla i procent wykorzystania tlenu z danej objętości oddechowej. W efekcie skuteczność wentylacji u dzieci jest niska. Mimo zwiększonego, w porównaniu z dorosłymi, udziału tlenu w powietrzu pęcherzykowym u dzieci nie jest on znaczący, ponieważ 14-15% tlenu w pęcherzykach wystarcza do całkowitego wysycenia hemoglobiny krwi. Do krwi tętniczej nie może przedostać się więcej tlenu niż wiąże hemoglobina. Niski poziom dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym u dzieci wskazuje na jego mniejszą zawartość we krwi tętniczej w porównaniu z dorosłymi.

Wymiana gazowa w płucach. Wymiana gazowa w płucach odbywa się w wyniku dyfuzji tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi i dwutlenku węgla z krwi do powietrza pęcherzykowego. Dyfuzja następuje z powodu różnicy ciśnienia parcjalnego tych gazów w powietrzu pęcherzykowym i ich nasycenia we krwi.

Ciśnienie cząstkowe- jest to część całkowitego ciśnienia, która przypada na proporcję tego gazu w mieszaninie gazów. Ciśnienie parcjalne tlenu w pęcherzykach płucnych (100 mm Hg) jest znacznie wyższe niż ciśnienie tlenu we krwi żylnej wchodzącej do naczyń włosowatych płuc (40 mm Hg). Parametry ciśnienia cząstkowego dla CO 2 mają wartość przeciwną - 46 mm Hg. Sztuka. na początku naczyń włosowatych płuc i 40 mm Hg. Sztuka. w pęcherzykach. Ciśnienie cząstkowe i napięcie tlenu i dwutlenku węgla w płucach podano w tabeli. 31.

Patka. 31. Ciśnienie cząstkowe i napięcie tlenu i dwutlenku węgla w płucach, mm Hg. Sztuka.

Te gradienty ciśnienia (różnice) są siłą napędową dyfuzji O 2 i CO 2, czyli wymiany gazowej w płucach.

Zdolność dyfuzyjna płuc dla tlenu jest bardzo wysoka. Wynika to z dużej liczby pęcherzyków (setki milionów), ich dużej powierzchni wymiany gazowej (około 100 m2), a także małej grubości (około 1 mikrona) błony pęcherzykowej. Zdolność dyfuzyjna płuc dla tlenu u ludzi wynosi około 25 ml / min na 1 mm Hg. Sztuka. W przypadku dwutlenku węgla, ze względu na jego wysoką rozpuszczalność w błonie płuc, zdolność dyfuzyjna jest 24 razy większa.

Dyfuzję tlenu zapewnia różnica ciśnień cząstkowych około 60 mm Hg. Art., a dwutlenek węgla - tylko około 6 mm Hg. Sztuka. Czas przepływu krwi przez naczynia włosowate małego koła (około 0,8 s) wystarczy, aby całkowicie wyrównać ciśnienie parcjalne i ciśnienie gazu: tlen rozpuszcza się we krwi, a dwutlenek węgla przechodzi do pęcherzyków powietrza. Przejście dwutlenku węgla do powietrza pęcherzykowego przy stosunkowo małej różnicy ciśnień tłumaczy się wysoką zdolnością dyfuzyjną tego gazu (Atl., Ryc. 7, s. 168).

Tak więc w naczyniach włosowatych płuc zachodzi stała wymiana tlenu i dwutlenku węgla. W wyniku tej wymiany krew jest nasycana tlenem i uwalniana z dwutlenku węgla.

Jedną z głównych metod oceny funkcji wentylacji płuc, stosowaną w praktyce badań lekarskich i porodowych, jest spirografia, który pozwala określić statystyczną objętość płuc – pojemność życiową (VC), funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC), zaległa objętość płuc, całkowita pojemność płuc, dynamiczne objętości płuc - objętość oddechowa, objętość minutowa, maksymalna wentylacja płuc.

Zdolność do pełnego utrzymania składu gazowego krwi tętniczej nie jest jeszcze gwarancją braku niewydolności płucnej u pacjentów z patologią oskrzelowo-płucną. Arterializacja krwi może być utrzymywana na poziomie zbliżonym do normalnego ze względu na kompensacyjne przeciążenie mechanizmów ją dostarczających, co jest również oznaką niewydolności płucnej. Mechanizmy te obejmują przede wszystkim funkcję wentylacja płuc.

Adekwatność parametrów wentylacji wolumetrycznej jest określona przez „ dynamiczne objętości płuc", który zawiera objętość oddechowa oraz minutowa objętość oddechowa (MOD).

Objętość oddechowa w spoczynku u zdrowej osoby wynosi około 0,5 litra. Należny MAUD otrzymany przez pomnożenie właściwej wartości giełdy głównej przez współczynnik 4,73. Uzyskane w ten sposób wartości mieszczą się w przedziale 6-9 litrów. Jednak porównanie rzeczywistej wartości MAUD(określona w warunkach metabolizmu podstawowego lub zbliżonego) ma sens jedynie dla całkowitej oceny zmian tej wartości, która może obejmować zarówno zmiany samej wentylacji, jak i zaburzenia zużycia tlenu.

Aby ocenić rzeczywiste odchylenia wentylacji od normy, należy wziąć pod uwagę współczynnik wykorzystania tlenu (KIO 2)- stosunek zaabsorbowanego O2 (w ml/min) do MAUD(w l/min).

Na podstawie współczynnik wykorzystania tlenu można ocenić na podstawie skuteczności wentylacji. Zdrowi ludzie mają średnio 40 CI.

Na KIO 2 poniżej 35 ml/l wentylacja jest nadmierna w stosunku do zużytego tlenu ( hiperwentylacja), ze wzrostem KIO 2 powyżej 45 ml/l o którym mowa hipowentylacja.

Innym sposobem wyrażenia skuteczności wymiany gazowej wentylacji płuc jest określenie: ekwiwalent oddechowy, tj. objętości wentylowanego powietrza, która pada na 100 ml zużytego tlenu: określić stosunek MAUD do ilości zużytego tlenu (lub dwutlenku węgla - dwutlenek węgla DE).

U zdrowej osoby 100 ml zużytego tlenu lub uwolnionego dwutlenku węgla dostarczane jest przez objętość powietrza wentylowanego bliską 3 l/min.

U pacjentów z patologią płuc z zaburzeniami czynnościowymi wydajność wymiany gazowej jest zmniejszona, a zużycie 100 ml tlenu wymaga większej wentylacji niż u osób zdrowych.

Oceniając skuteczność wentylacji, wzrost częstość oddechów(RR) jest uważana za typową oznakę niewydolności oddechowej, wskazane jest uwzględnienie tego w badaniu porodowym: przy niewydolności oddechowej I stopnia częstość oddechów nie przekracza 24, przy II stopniu sięga 28, przy III stopniu , częstotliwość jest bardzo duża.