Цель: приобретение навыков измеренияжизненной ёмкости лёгких и её составляющих.

Объект исследования: человек.

Оборудование и материалы: водяной спирометр, сухие спирометры, зажим для носа, вата, спирт.

Порядок выполнения.Ознакомиться с устройством водяного спирометра. Водяной спирометр состоит из наружного и внутреннего цилиндров (Рис. 24.1). Наружный цилиндр заполняется водой до отметки «уровень воды» на стенке смотрового окошка. Внутренний цилиндр погружен в воду вверх дном и уравновешен. К внутреннему цилиндру прикреплена измерительная шкала. Шкала проградуирована на 7000 см³ . Через резиновый шланг производят выдох. При этом объем воздуха во внутреннем цилиндре увеличивается, вследствие чего он поднимается. По шкале в смотровом окне определяют результаты исследования.

Подготовить прибор к работе: вынуть пробку из отверстия внутреннего цилиндра и, установив его в положение «0», закрыть отверстие пробкой. Перед началом измерений обработать мундштук спиртом.

Работа состоит из нескольких частей.

1. Определение жизненной ёмкости лёгких (ЖËЛ).

Наложить специальный зажим на нос. Сделать глубокий вдох из атмосферы через рот, взять мундштук в рот и произвести максимально возможный, но не форсированный выдох в спирометр. Записать результат измерения. Вынуть пробку, установить внутренний цилиндр в исходное положение и повторить измерение дважды. Среднее значение ЖËЛ занести в таблицу (см. Результаты).

Установить внутренний цилиндр спирометра в исходное положение. Наложить зажим на нос. Взять мундштук в рот. Во время измерения вдох делать из атмосферы через нос, а выдох – через рот в спирометр.

Рис. 24.1. Схема устройства водяного спирометра:

Н – наружный цилиндр, В – внутренний цилиндр, Шк – измерительная шкала, Т – резиновая трубка

2. Определение дыхательного объёма (ДО).

Дыхание должно быть спокойным. После 5 спокойных выдохов в спирометр отметить по шкале изменение объёма воздуха во внутреннем цилиндре. Полученное значение разделить на число выдохов, вычислив таким образом дыхательный объём.

3. Определение резервного объёма выдоха (РО выдоха).

Установить внутренний цилиндр спирометра в исходное положение. Наложить зажим на нос. Взять мундштук в рот и после спокойного выдоха в атмосферу через нос сделать максимально возможный выдох в спирометр. Записать результат измерения. Вынуть пробку, установить внутренний цилиндр в исходное положение и повторить измерение дважды. Среднее значение РО выдоха занести в таблицу (см. Результаты).

4. Определение резервного объёма вдоха (РО вдоха).

Наполнить внутренний цилиндр спирометра воздухом из атмосферы. Для этого необходимо вынуть пробку из внутреннего цилиндра, поднять его до произвольно выбранного значения по шкале и закрыть отверстие цилиндра пробкой. Наложить зажим на нос. Взять мундштук в рот и после спокойного вдоха из атмосферы через нос сделать максимально глубокий вдох из спирометра. Найти разницу между произвольно выбранным значением и новым значением на шкале спирометра. Записать результат измерения. Повторить измерение дважды. Среднее значение РО вдоха занести в таблицу (см. Результаты).

Найти жизненную ёмкость лёгких, подставив результаты измерений в формулу: ЖËЛ = РО вдоха + РО выдоха + ДО.

5. Определение жизненной емкости легких расчетным методом.

Вычислить ЖËЛ по следующим формулам.

У мужчин должная жизненная ёмкость лёгких (ДЖËЛ) = 0,052 ´(∙?) Р — – 0,028 ´ В – 3,2 где Р – рост (см), В – возраст (годы).

У женщин (ДЖËЛ) = 0,049 ´ Р — 0,019 ´ В – 3,76.

Если испытуемому меньше 22 лет, величину ДЖËЛ следует уменьшить на 200 мл.

6.Определение должных величин ЖËЛ при помощи номограммы.Определите должную величину ЖËЛ, используя данные о росте, массе тела и возрасте с помощью номограмм (Рис. 24.2, 24.3).

7. Определение объемов легочной вентиляции с помощьюпортативного сухого спирометра. С помощью портативного сухого спирометра (ССП) можно определить те же показатели лёгочной вентиляции. Сухой портативный спирометр представляет собой воздушную турбину в пластмассовом корпусе, имеющем короткую трубку со сменным мундштуком. Турбина приводится в движение струёй выдыхаемого воздуха, а её вращение передаётся стрелке на шкале прибора. Чтобы подготовить ССП к работе, необходимо повернуть шкалу прибора таким образом, чтобы установить стрелку на ноль.

Рис. 24.2. Номограмма для определения должных величин жизненной ёмкости лёгких по данным возраста и роста

Рис. 24.3. Номограмма для определения должных величин жизненной ёмкости лёгких по данным роста и веса

Мундштук обработать спиртом. Наложить зажим на нос. Перед началом измерения необходимо расправить плечи, произвести глубокий вдох и спокойный выдох. После этого произвести измерения ЖËЛ в различных положениях тела (стоя и лёжа). Выдох в спирометр следует делать спокойно, в течение 5 с, при выдохе не сгибать туловище. Отметить изменение ЖËЛ в зависимости от положения тела.

Результаты. Вписать полученные данные в таблицы 24.1 и 24.2.

Таблица 24.1.

Результаты измерений дыхательных объемов и емкостей

Легочные объемы и емкости	Результаты, мл.
Жизненная емкость легких Дыхательный объем Резервный объем вдоха Резервный объем выдоха

Таблица 24.2.

Способы определения жизненной ёмкости лёгких

Способ определения	Величина ЖËЛ
С помощью водяного спирометра
С помощью сухого спирометра
Расчетным методом
С помощью номограммы

Если найденные при измерении и рассчитанные по формуле значения ЖЕЛ расходятся более чем на 15%, следует повторить все измерения.

Выводы. Сравнить полученные результаты с должными величинами. Перечислить факторы, от которых зависит величина ЖËЛ.

Дыхательный воздух. В состоянии покоя человек вдыхает и выдыхает 500 Мл. (от 300 до 600) воздуха; этот объем воздуха называется дыхательным воздухом. Человек может вдохнуть сверх 500 мл дыхательного воздуха дополнительно еще около 1500 мл (дополнительный воздух), точно так же после спокойного выдоха он может выдохнуть еще около 1500 мл (резервный воздух). Приведенные цифры — средние для нормального взрослого мужчины. Из этих цифр следует, что при спокойном дыхании грудная полость не расширяется и не спадается до максимума. В случае надобности объем дыхательных движений может увеличиваться в сторону как выдоха, так и вдоха, благодаря чему возрастает объем воздуха входящего в легкие.

Жизненная емкость легких. Если сделать максимальный вдох, а затем через мундштук произвести в специальный газометр (спирометр) максимальный выдох, то в него поступит и дыхательный, и резервный, и дополнительный воздух, т. е. в среднем 500+1500+1500=3500 мл. Весь этот воздух составляет жизненную емкость легких. Жизненная емкость различна в зависимости от возраста, пола, состояния здоровья и тренировки дыхания. Жизненная емкость легких у мужчин молодого возраста составляет 3,5 —4,5 л; у женщин жизненная емкость легких ниже примерно на ⅓ (3—3,5 л).

Остаточный воздух. После максимально глубокого выдоха легкие не освобождаются полностью от всего воздуха; в них остается около 1000 — 1500мл так называемого остаточного воздуха.

Объем остаточного воздуха в отличие от дыхательного, резервного и дополннтельного воздуха не может быть определен путем прямого измерения. Для этого применяются косвенные методы. При одном их них исследуемому предлагают сделать глубокий выдох так, чтобы в его легких остался только остаточный воздух. Вслед за этим исследуемый производит несколько глубоких вдохов воздуха из газометра, выдыхая затем воздух обратно в газометр. Емкость последнего известна (например, равна 3 л). Газометр наполняют газовой смесью, содержащей 10% гелия.

Определение жизненной емкости легких

После нескольких дыхательных движений, когда состав воздуха в легких и в газометре стаповятся одинаковым, исследуемый производит максимально глубокий выдох в газометр.

Определив вслед за этим концентрацию гелия в газометре, можно рассчитать объем остаточного воздуха.

Приведем пример соответствующего расчета. Пусть после смешивания газа, находившегося в газометре, и альвеолярного воздуха концентрация гелия в газометре оказалась равной 7,5%. Так как гелий не участвует в газообмене, то он равномерно распределяется после нескольких дыхательных движений между воздухом, находящимся в газометре, и воздухом, оставшимся в легких после глубокого выдоха. Общее количество гелия в газометре до опыта составляло: 3·10/100 л; общее количество гелия после нескольких вдохов и выдохов в газометр осталось то же самое, но распределенное в  большем объеме воздуха:(3+х)·7,5/100, где х — объем остаточного воздуха.

Из этих двух уравнений рассчитывают объем остаточного воздуха: 3·10/100=(3+х)·7,5/100, откуда следует, что в нашем примере: х =3·10/7,5-3=1 л Соотношение объемов легочного воздуха показано на рис. 53. Рис. 53. Соотношение объемов воздуха, находящегося в легких.

При обычном, спокойном дыхании в легких постоянно находится остаточный и резервный воздух. Остаточный и резервный воздух остается в легких и после смерти. Большая часть воздуха, находящегося в легких трупа, может быть удалена путем двустороннего открытого пневмоторакса, так как при этом происходит почти полное спадение легочной ткани. Вышедший при этом из легких воздух называется коллапсным воздухом.

Ввиду того что некоторое минимальное количество воздуха остается в легких и после открытого пневмоторакса, вырезанный кусок легочной ткани взрослого человека или дышавшего младенца не тонет в воде. Если же бросить в воду кусок легкого плода или мертворожденного (подышавшего) младенца, у которых легкое не было расправлено и не содержит воздуха, то оно потонет.

Вредное пространство. Воздух находится не только в альвеолах, но и в воздухоносных путях (гортани, трахее, бронхах и бронхиолах). Этот воздух не участвует в газообмене. Его называют поэтому воздухом мёртвого, или вредного, пространства. Хотя объем его невелик и составляет в среднем около 140 мл, но учитывать количество этого воздуха необходимо для того, чтобы понять, почему состав альвеолярного воздуха отличается от выдыхаемого. При спокойном вдохе из 500 мл вдыхаемого атмосферного воздуха в альвеолы легких поступает 500 — 140=360 мл. Так как в альвеолах при спокойном дыхании после выдоха остается 1000 мл остаточного и 1500 мл   резервного воздуха, т. е. 2500 мл, то при каждом  вдохе обновляется не весь, а только 360/2500,  т. е. приблизительно 1/7 альвеолярного воздуха.

Главная >> Пульмонология

Объём лёгких человека — измерение лёгочных объёмов

Общая ёмкость лёгких взрослого мужчины составляет в среднем 5-6 литров, однако при нормальном дыхании используется только малая часть этого объёма. При спокойном дыхании человек совершает порядка 12-16 дыхательных циклов, вдыхая и выдыхая в каждом цикле около 500 мл воздуха. Этот объём воздуха принято называть дыхательным объёмом. При глубоком вдохе можно дополнительно вдохнуть 1,5-2 литра воздуха — это резервный объём вдоха. Объем воздуха, который остается в лёгких после максимального выдоха составляет 1,2-1,5 литра — это остаточный объём лёгких.

Измерение лёгочных объёмов

Под термином измерение лёгочных объёмов обычно понимается измерение общей ёмкости лёгких (ОЕЛ), остаточного объёма лёгких (ООЛ), функциональной остаточной ёмкости (ФОЕ) лёгких и жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ). Эти показатели играют существенную роль при анализе вентиляционной способности лёгких, они незаменимы при диагностике рестриктивных вентиляционных нарушений и помогают оценить эффективность проведённого терапевтического вмешательства. Измерение лёгочных объёмов может быть разделено на два основных этапа: измерение ФОЕ и проведение спирометрического исследования.

Для определения ФОЕ применяют один из трёх наиболее распространённых методов:

1. метод разведения газов (метод газовой дилюции);
2. бодиплетизмографический;
3. рентгенологический.

Лёгочные объёмы и ёмкости

Обычно выделяют четыре лёгочных объёма — резервный объём вдоха (РОвд), дыхательный объём (ДО), резервный объём выдоха (РОвыд) и остаточный объём лёгких (ООЛ) и следующие ёмкости: жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ), ёмкость вдоха (Евд), функциональная остаточная ёмкость (ФОЕ) и общая ёмкость лёгких (ОЕЛ).

Общая ёмкость лёгких может быть представлена как сумма нескольких лёгочных объёмов и ёмкостей.

Ёмкость лёгких — сумма двух и более лёгочных объёмов.

Дыхательный объём (ДО) — объём газа, который вдыхается и выдыхается во время дыхательного цикла при спокойном дыхании. ДО следует рассчитывать как среднее значение после регистрации по меньшей мере шести дыхательных циклов. Окончание фазы вдоха называют конечно-инспираторным уровнем, окончание фазы выдоха — конечно-экспираторным уровнем.

Резервный объём вдоха (РОвд) — максимальный объём воздуха, который можно вдохнуть после обычного среднего спокойного вдоха (конечно-инспираторного уровня).

Резервный объём выдоха (РОвыд) — максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха (конечно-экспираторного уровня).

Остаточный объём лёгких (ООЛ) — объём воздуха, который остаётся в лёгких по окончании полного выдоха. ООЛ не может быть измерен непосредственно, его рассчитывают путём вычитания РОвыд из ФОЕ: ООЛ = ФОЕ – РОвыд или ООЛ = ОЕЛ – ЖЕЛ. Предпочтение отдаётся последнему способу.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — объём воздуха, который можно выдохнуть при полном выдохе после максимального вдоха. При форсированном выдохе этот объём называют форсированной жизненной ёмкостью лёгких (ФЖЕЛ), при спокойном максимальном (вдохе) выдохе — жизненной ёмкостью лёгких вдоха (выдоха) — ЖЕЛвд (ЖЕЛвыд). ЖЕЛ включает ДО, РОвд и РОвыд. ЖЕЛ в норме составляет приблизительно 70% ОЕЛ.

Ёмкость вдоха (Евд) — максимальный объём, который можно вдохнуть после спокойного выдоха (от конечно-экспираторного уровня). Евд равняется сумме ДО и РОвд и в норме обычно составляет 60–70% ЖЕЛ.

Функциональная остаточная ёмкость (ФОЕ) — объём воздуха в лёгких и дыхательных путях после спокойного выдоха. ФОЕ также называют конечным экспираторным объёмом. ФОЕ включает РОвыд и ООЛ. Измерение ФОЕ — определяющий этап при оценке лёгочных объёмов.

Общая ёмкость лёгких (ОЕЛ) — объём воздуха в лёгких по окончании полного вдоха. ОЕЛ рассчитывают двумя способами: ОЕЛ = ООЛ + ЖЕЛ или ОЕЛ = ФОЕ + Евд. Последний способ предпочтительнее.

Измерение общей ёмкости лёгких и её составляющих широко применяется при различных заболеваниях и оказывает существенную помощь в диагностическом процессе. Например, при эмфиземе лёгких обычно отмечается снижение ФЖЕЛ и ОФВ1, отношение ОФВ1/ФЖЕЛ также снижено. Снижение ФЖЕЛ и ОФВ1 также отмечается у больных с рестриктивными нарушениями, но отношение ОФВ1/ФЖЕЛ не снижено.

Несмотря на это, отношение ОФВ1/ФЖЕЛ не является ключевым параметром при дифференциальной диагностике обструктивных и рестриктивных нарушений. Для дифференциальной диагностики этих вентиляционных нарушений необходимо обязательное измерение ОЕЛ и её составляющих. При рестриктивных нарушениях отмечается снижение ОЕЛ и всех её составляющих. При обструктивных и сочетанных обструктивно-рестриктивных нарушениях некоторые составляющие ОЕЛ снижены, некоторые повышены.

Измерение ФОЕ — один из двух основных этапов при измерении ОЕЛ. ФОЕ может быть измерена методами разведения газов, бодиплетизмографически или рентгенологически. У здоровых лиц все три методики позволяют получать близкие результаты. Коэффициент вариации повторных измерений у одного и того же обследуемого обычно ниже 10%.

Метод разведения газов широко применяется из-за простоты методики и относительной дешевизны оборудования. Однако у пациентов с тяжёлым нарушением бронхиальной проводимости или эмфиземой истинное значение ОЕЛ при измерении этим методом занижается, поскольку вдыхаемый газ не проникает в гиповентилируемые и невентилируемые пространства.

Бодиплетизмографический метод позволяет определить внутригрудной объём (ВГО) газа. Таким образом, ФОЕ, измеренная бодиплетизмографически, включает как вентилируемые, так и невентилируемые отделы лёгких. В связи с этим у пациентов с лёгочными кистами и воздушными ловушками данный метод даёт более высокие показатели по сравнению с методикой разведения газов.

Спирометрия. Определение жизненной емкости легких (ЖЁЛ)

Бодиплетизмография — более дорогой метод, технически сложнее и требует от пациента приложения больших усилий и кооперации по сравнению с методом разведения газов. Тем не менее метод бодиплетизмографии предпочтительнее, поскольку позволяет более точно оценить ФОЕ.

Разница между показателями, полученными с помощью двух этих методов, даёт важную информацию о наличии невентилируемого воздушного пространства в грудной клетке. При выраженной бронхиальной обструкции метод общей плетизмографии может завышать показатели ФОЕ.

По материалам А.Г. Чучалина

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом (ДО) (рис.3).

Рис. 3. Легочные объемы и емкости

После спокойного вдоха человек может еще максимально вдохнуть некоторое количество воздуха – это резервный объем вдоха (РОвд), он равен 2500-3000 мл.

После спокойного выдоха можно еще максимально выдохнуть некоторое количество воздуха – это резервный объем выдоха (РО выд), он равен 1300-1500 мл.

Значение ДО в поддержании газообмена в состоянии покоя.

Тогда как, целесообразность существования резервных объемов в основном заключается в обеспечении интенсификации газообмена при нагрузках. Кроме того, у РО выд, который в отличие от РОвд, присутствует в легком даже при спокойном дыхании, есть еще одна важная функция – поддержание газообмена на выдохе.

Количество воздуха, которое человек может максимально выдохнуть после самого глубокого вдоха, называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Она складывается из дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха (ЖЕЛ= ДО+ РОвд + РО выд) и равна в среднем 3500-4000 мл.

ЖЕЛ является показателем подвижности легких и грудной клетки. Величина ЖЕЛ зависит от возраста, пола, размеров, положения тела, и степени тренированности, наличия сердечно-легочной патологии. ЖЕЛ с возрастом уменьшается. Это связано со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки. У женщин ЖЕЛ на 25% меньше, чем у мужчин. ЖЕЛ зависит от роста, так как величина грудной клетки пропорциональна остальным размерам тела. У молодых людей ЖЕЛ можно вычислить, исходя из следующего уравнения: ЖЕЛ= 2,5 х рост (м). В вертикальном положении ЖЕЛ несколько больше, чем в горизонтальном. Это связано с тем, что в вертикальном положении в легких содержится меньше крови. ЖЕЛ значительно выше у тренированных людей. Особенно она велика у пловцов и гребцов, так как у этих спортсменов сильно развиты вспомогательные мышцы.

ЖЕЛ и дыхательный объем, ее составляющие, можно определить с помощью методики спирометрии или спирографии.

После максимально глубокого выдоха в легких остается некоторое количество воздуха – это остаточный объем (ООЛ), он равен 1300 мл. ООЛ всегда присутствует в легком и не может быть удален естественным путем. Функция ООЛ – постоянное поддержание легкого в расправленном состоянии, легкое не должно спадаться, а альвеолы не должны схлопываться.

ОО у здорового молодого человека составляет 20-30% от ОЕЛ. В пожилом и старческом возрасте ЖЕЛ уменьшается, а ОО увеличивается. вследствие уменьшения эластичности легких и грудной клетки.

Объем воздуха, который находится в легких к концу спокойного выдоха, называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ), или альвеолярным воздухом. Он состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема. Соответственно, целесообразность существования ФОЕ складывается из значений (функций) РОвыд и ООЛ. Значит, физиологическое значение ФОЕ состоит в том, что благодаря наличию этой емкости в альвеолярном воздухе выравниваются колебания содержания О₂ и СО₂, связанные с разной концентрацией этих газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Величина ФОЕ зависит от ряда факторов. В среднем у молодых людей она составляет 2,4л, а в более пожилом возрасте – 3,4л. У женщин ФОЕ примерно на 25% меньше, чем у мужчин.

Максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких после глубокого вдоха, называется общей емкостью легких (ОЕЛ), она равна сумме остаточного объема и ЖЕЛ.

Исследование легочных объемов и емкостей как важнейших показателей функционального состояния легких имеет большое значение не только для диагностики заболеваний, но и в связи с экологическим мониторингом местности и оценкой состояния дыхания популяции в экологически неблагополучных зонах.

Воздух находится не только в альвеолах, но и в воздухоносных путях – полости носа, носоглотки, трахеи, бронхов и бронхиол. Воздух, находящийся в воздухоносных путях не участвует в газообмене, поэтому просвет воздухоносных путей называется мертвым пространством. Во время спокойного вдоха объемом 500 мл в альвеолы поступает только 350 мл вдыхаемого атмосферного воздуха. Остальные 150 мл задерживаются в анатомическом мертвом пространстве.

Хотя в воздухоносных путях не происходит газообмен, они необходимы для нормального дыхания, так как в них происходит увлажнение, согревание, очищение от пыли и микроорганизмов вдыхаемого воздуха. При раздражении пылевыми частицами и накопившейся слизью рецепторов носоглотки, гортани и трахеи возникает кашель, а при раздражении рецепторов полости носа — чихание. Кашель и чихание являются защитными дыхательными рефлексами.

Кроме того, мертвое пространство, которое раньше ошибочно называли вредным, выполняет еще одну важную функцию. На выдохе в него поступает воздух из альвеол с высоким содержанием СО₂ и низким О₂. При следующем вдохе воздух, содержащийся в мертвом пространстве будет снижать парциальное давление О₂ (рО₂), входящего с атмосферным воздухом.

рО₂при этом падает, достигая величин, необходимых для дальнейшего этапа дыхания – газообмена в легком.

Объемы вентиляции легких.

Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в единицу времени. Количественной характеристикой легочной вентиляции является минутный объем дыхания (МОД) – объем воздуха, проходящего через легкие за одну минуту. Для определения МОД достаточно знать ДО и частоту дыхания (ЧД):

МОД = ДО х ЧД.

В состоянии покоя МОД равен 6-9 л. При физической нагрузке его величина резко возрастает и составляет 25-30 л.

Так как газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах, то важна не общая вентиляция легких, а вентиляция альвеол. Альвеолярная вентиляция меньше вентиляции легких на величину мертвого пространства. Если из величины дыхательного объема вычесть объем мертвого пространства, то получится объем воздуха, содержащегося в альвеолах, а если эту величину умножить на частоту дыхания, получим минутный объем альвеолярной вентиляции или, как его чаще называют, минутный объем вентиляции легких (МОВЛ). На основе сказанного, выразим МОВЛ формулой

МОВЛ=ДОхЧД – ОМПхЧД, тогда

МОВЛ=ЧД (ДО – ОМП), где

ОМП – объем мертвого пространства.

Если в полученную формулу подставить конкретные величины, то становится понятно, что эффективность альвеолярной вентиляции выше при редком, но глубоком дыхании, чем при частом поверхностном.

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.

Атмосферный воздух, которым дышит человек, имеет относительно постоянный состав.

Чем можно измерить жизненную ёмкость лёгких

В выдыхаемом воздухе меньше кислорода и больше углекислого газа, в альвеолярном воздухе еще меньше кислорода и больше углекислого газа ( таб.1 )

Таблица 1.

Содержание кислорода и углекислого газа (в процентах).

Воздух	О2	СО2	N2 и инертные газы
Вдыхаемый воздух Выдыхаемый воздух Альвеолярный воздух	20,93 16,0 14,0	0,03 4,5 5,5	79,4 79,5 80,5

Вдыхаемый воздух содержит 20,93% кислорода и 0,03% углекислого газа, выдыхаемый воздух – кислорода 16%, углекислого газа – 4,5%, а в альвеолярном воздухе содержится 14% кислорода и 5,5% углекислого газа. В выдыхаемом воздухе углекислого газа содержится меньше, чем в альвеолярном. Это связано с тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух мертвого пространства, в котором чуть меньшее содержание углекислого газа, и его концентрация уменьшается.

Поиск Лекций

---

Исследование жизненной ёмкости легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который исследуемый может выдохнуть при максимальном выдохе после максимального глубокого вдоха. Жизненная емкость легких позволяет косвенно оценить величину площади дыхательной поверхности легких, на которой происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров. За средние показатели ЖЕЛ принято считать у мужчин 4000 мл, у женщин — 3200 мл. У спортсменов величина сможет колебаться от 4500 до 8000 мл у мужчин и от 3500 до 5300 мл у женщин.

Методика. Для измерения жизненной емкости легких нужно сделать максимально глубокий вдох, а затем, зажав нос, плавно равномерно выдохнуть в спирометр или спирограф. Продолжительность выдоха должна составлять 5-7 секунд. Обычно требуется 3-4 попытки, проводимых с интервалом 0,5-1,0 минуты для определения максимальной величины. Определенная таким образом ЖЕЛ называется фактической.

Оценка. В связи с зависимостью ЖЕЛ от веса, роста и возраста фактическая величина ЖЕЛ может быть правильно оценена только при сравнении с должной величиной. Для расчета должной величины ЖЕЛ используется формула Антони: должная величина жизненной емкости легких (ДЖЕЛ) равна основному обмену (ОО) в килокалориях, определенному по таблицам Гаррис — Бенедикта, умноженному на коэффициент 2,6 для мужчин и 2,3 для женщин:

ДЖЕЛ (муж.) = ОО х 2,6

ДЖЕЛ (жен.) = ОО х 2,3

Для детей в возрасте менее 16 лет (или при росте ниже 150 см) ДЖЕЛ рассчитывают по следующему варианту формулы Антони:

ДЖЕЛ (маг) = 00 x 2,3

ДЖЕЛ (дев.) = ОО х 2,1

Для определения величины основного обмена (ОО), необходимой для получения величины ДЖЕЛ, по таблицам Гаррис — Бенедикта находят число в таблице «А», соответствующее значению веса данного субъекта (число «А»). В таблице «Б» в месте пересечения нужных значений возраста в годах и роста в сантиметрах находят число «Б». Числа для мужчин и для женщин даны в разных разделах таблицы 22. Сумма чисел «А» и «Б» и есть величина основного обмена в килокалориях.

Для выражения фактической ЖЕЛ в процентах должной величины пользуются формулой:

 

Факт. ЖЕЛ

Факт. ЖЕЛ %= _____________ х 100

ДЖЕЛ

Пример:Обследуемая девушка — 21 год, рост 165 см, вес 60 кг. Фактическая ЖЕЛ составляет 3800 мл.

В таблице «А» для женщин справа от значения веса 60 кг находим число 1229 ккал (фактор веса А). В таблице «Б» для женщин в месте пересечения граф соответствующих возрасту 21 год и росту 165 см находим число 207 ккал (фактор возраста и роста Б).

Суммируем числа «А» и «Б» и получаем величину основного обмена (ОО):

ОО= 1229 + 207 = 1436 ккал

Рассчитаем величину ДЖЕЛ, используя подходящий вариант формулы Антони:

ДЖЕЛ = 1436 x 2,3 = 3303 мл

Выразим фактическую ЖЕЛ в процентах должной жизненной емкости легких:

3800 х 100

Факт. ЖЕЛ = _____________ = 115%

 

Фактическая ЖЕЛ в норме не должна бытьниже 90% от должной величины; у спортсменов она чаще всего превышает 100%, ЖЕЛ в % к ДЖЕЛ оценивается следующим образом:

100 ±10% — средняя

ниже 90 % — низкая

выше 110 % — высокая

Для определения должной величины жизненной емкости: легких в спортивной медицине можно использовать формулы Болдуина, Курнана и Ричардса.Эта формулы связывают должную величину ЖЕЛ с ростом испытуемого, его возрастом и полом.

ДЖЕЛ муж.= (27,63 — 0,122 х В) х L

ДЖЕЛ жен.= (21,78 — 0,101 х В) х L

где В — возраст в годах; L — длина тела в сантиметрах.

 

Легочные пробы

4.2.1.

4. Определите жизненную емкость легких (жел) с помощью спирометра

Динамическая спирометрия (проба Шофрановского)

 

Динамическая спирометрия — определение изменений ЖЕЛ под влиянием физической нагрузки.

Результаты данной пробы позволяют оценить уровень адаптации к физической нагрузке.

Методика.Определив исходную величину ЖЕЛ в покое, обследуемому предлагают выполнить дозированную физическую нагрузку, например, 3-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту при подъеме бедра под углом 70-80°, после чего снова определяют ЖЕЛ.

Оценка.В зависимости от функциональногосостояния системы внешнего дыхания и кровообращения и их адаптации к нагрузке ЖЕЛ может уменьшиться (неудовлетворительная оценка), остаться неизменной (удовлетворительная оценка) или увеличиться (хорошая оценка, хорошая адаптация к нагрузке). О достоверных изменениях ЖЕЛ, можно говорить в том случае, если ее изменение превысит 200 мл.

4.2.2. Проба Розенталя

Результаты данной пробы позволяют оценить наличие и степень утомления дыхательной мускулатуры, что, в свою очередь, может свидетельствовать о наличии утомленияи в других грушах скелетных мышц.

Методика. Проба Розенталя — пятикратное измерение ЖЕЛ, проведенное через 15-секундные интервалы между попытками.

Оценка.Результаты пробы Розенталя оцениваются следующим образом:

величина ЖЕЛ возрастает от 1-го к 5-му измерению — отличная оценка;

величина ЖЕЛ не изменяется — хорошая оценка;

ЖЕЛ уменьшается на величину до 300 мл — удовлетворительная оценка;

ЖЕЛ снижается на величину более 300 мл — неудовлетворительная оценка

 

Проба Лебедева

Проба Лебедева позволяет оценивать тренированность дыхательной мускулатуры и соответствие тренировочной нагрузки индивидуальным возможностям спортсмена.

Методикапробы заключается в четырехкратном измерении ЖЕЛ с интервалами 15 секунд. Вслед за первой серией измерений проводят тренировку. После нее повторяют серию измерений ЖЕЛ в том же режиме — четыре раза с интервалами 15 секунд.

Оценка результатов пробы строитсяна основании анализа динамики ЖЕЛ в первой серии измерений и сопоставлении результатов измерения ЖЕЛ в первой и во второй серии,

Если при измерении ЖЕЛ в первой серии была получена отрицательная динамика (снижение ЖЕЛ от первого кчетвертому измерению более, чем на 300 мл), то сразу можно сделать вывод о плохой тренированности дыхательной мускулатуры. Продолжение пробы Лебедева становится нецелесообразным.

Если в первой серии была получена положительная динамика (повышение ЖЕЛ более, чем на 300 мл) или стабильные результаты (колебания ЖЕЛ лежали в диапазоне ЖЕЛ₁ ±300 мл), то пробу можно довести до конца и получить дополнительную информацию при сравнении величины ЖЕЛ в первой и второй серии измерений.

Так, если во второй серии измерений при стабильных показателях или положительной динамике величина ЖЕЛ выше, чем в первой серии, то можно сделать вывод о том, что, с одной стороны, тренировочная нагрузка для данного человека недостаточная, а с другой стороны, тренированность его дыхательной мускулатуры высокая.

Если во второй серии измерений при стабильных показателях ЖЕЛ существенно не отличается от показателей в первой серии (± 300 мл) или снизившаяся во второй серии измерений ЖЕЛ за счет положительной динамики сравнивается с показателями в первой серии, то можно сделать вывод о том, что, с одной стороны, тренировочная нагрузка для данного спортсмена была адекватной, а с другой стороны, тренированность дыхательной мускулатуры удовлетворительная.

Если же во второй серии измерений ЖЕЛ оказывается ниже, чем в первой серии, разница превышает 300 мл и признаков восстановления нет, то следует заключить, что тренировочная нагрузка оказалась чрезмерной, а тренированность дыхательной мускулатуры недостаточной для выполненной тренировочной программы.

 

Пневмотахометрия

Пневмотахометрия (ПТМ) — определение максимальной объемной скорости потока воздуха при вдохе и выдохе.

Показатели пневмотахометрииотражают состояние бронхиальной проходимости и силу дыхательной мускулатуры.

Методика.Для определения пневмотахометриивдоха делается, после предварительного максимального выдоха, форсированный вдох через датчик прибора с диаметром диафрагмы 20 мм (для взрослых). При определении пневмотахометрии выдоха производится, после максимального вдоха, максимальный полный, короткий иэнергичный выдох в датчик прибора.

Объемная скорость потока воздуха на вдохе и выдохе измеряется в литрах в секунду (л/с) по показаниям манометра.

Оценка. Для более точной оценки бронхиальной проходимости лучше пользоваться расчетом должных величин. Должную величину пневмотахометрии (ДПТМ) рассчитывают но формуле:

ДПТМ = Факт. ЖЕЛ х 1,24

Затем результат пневмотахометрии выражают в процентах к должной величине:

Факт. ПТМ

ПТМ в % ДПТМ = ___________ х 100

ДПТМ

Нормальной бронхиальной проходимости соответствует мощность вдоха ивыдоха, равная 100±20 % должной величины.

Пример.Мощность выдоха обследуемого составила 6,5 л/с, его ЖЕЛ составила 4,5 л. Должная величина ПТМ выдоха для него составляет:

ДПТМ = 4,5 х 1,24 = 5,6л/с

Величина пневмотахометрии в процентах к должной составляет:

6,5

____ х 100= 116%

5,6

Результат пневмотахометрии в 116 % от должной соответствует норме.

Показатели пневмотахометрииколеблются у женщин от 3,5 до 4,5 л/с. У мужчин результаты пневмотахометрии колеблются от 4,5 до 6 л/с. У спортсменок величина пневмотахометрии составляет 4-6 л/с, у спортсменов — 5-8 л/с.

 

Гипоксические пробы

Гипоксические пробы дают возможность оценить адаптацию человека к гипоксии и гипоксемии,в частности, скорость протекания обменных процессов, устойчивость дыхательного центра к гипоксии и выносливость сердца.

Проба Генчи

Регистрация времени задержки дыхания после максимального выдоха. Исследуемому предлагают сделать вдох, затем глубокий и максимальный выдох. Исследуемый задерживает дыхание при зажатом носе и закрытом рте. Регистрируется время задержки дыхания между выдохом и вдохом. В норме величина пробы Генчи у здоровых мужчин и женщин составляет 20-30 секунд. У спортсменов этот показатель достигает 40 секунд, а в ряде случаев — 60-70 секунд и более.

 

Проба Штанге

Регистрация времени задержки дыхания при глубоком вдохе. Исследуемому предлагают сделать вдох, выдох, а затем вдох на уровне 85-95% от максимального. Закрывают рот, зажимают нос. После выдоха секундомер останавливается.

Средние значения пробы Штанге составляют для женщин 35-45 секунд, для мужчин — 50-60 секунд, для спортсменок — 45-55 секунд и более, для спортсменов 65-75 секунд и более.

 

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Исследования легких

Показатели легочной вентиляции

Показатели легочной вентиляции в значительной мере зависят от конституции, физической тренировки, роста, массы тела, пола и возраста человека, поэтому полученные данные необходимо сравнивать с так называемыми должными величинами. Должные величины высчитывают по специальным номограммам и формулам, в основе которых лежит определение должного основного обмена. Многие функциональные методы исследования в течением времени сократились до определенного стандартного объема.

Измерение легочных объемов

Дыхательный объем

Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при нормальном дыхании, равный в среднем 500 мл (с колебаниями от 300 до 900 мл). Из него около 150 мл составляет объем воздуха функционального мертвого пространства (ВФМП) в гортани, трахее, бронхах, который не принимает участия в газообмене. Функциональная роль ВФМП заключается в том, что он смешивается с вдыхаемым воздухом, увлажняя и согревая его.

Резервный объем выдоха

Резервный объем выдоха — это объем воздуха, равныйу1500 -2000 мл, который человек может выдохнуть, если после нормального выдоха сделает максимальный выдох.

Резервный объем вдоха

Резервный объем вдоха — это объем воздуха, который человек может вдохнуть, если после нормального вдоха сделает максимальный вдох. Равен 1500 — 2000 мл.

Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — равна сумме резервных объемов вдоха и выдоха и дыхательного объема (в среднем 3700 мл) и составляет тот объем воздуха, который человек в состоянии выдохнуть при самом глубоком выдохе после максимального вдоха.

Остаточный объем

Остаточный объем (ОО) — это объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Равен 1000 — 1500 мл.

Общая емкость легких

Общая (максимальная) емкость легких (ОЕЛ) является суммой дыхательного, резервных (вдох и выдох) и остаточного объемов и составляет 5000 — 6000 мл.

Исследование дыхательных объемов нужно для оценки компенсации дыхательной недостаточности путем увеличения глубины дыхания (вдоха и выдоха).

Спирография легких

Спирография легких позволяет получить наиболее достоверные данные. Кроме измерения легочных объемов, с помощью спирографа можно получить ряд дополнительных показателей (дыхательный и минутный объемы вентиляции и др.). Данные записываются в виде спирограммы, по которой можно судить о норме и патологии.

Исследование интенсивности легочной вентиляции

Минутный объем дыхания

Минутный объем дыхания определяется умножением дыхательного объема на частоту дыхания, в среднем равен 5000 мл.

ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЁМА ЛЁГКИХ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Более точно определяется с помощью спирографии.

Максимальная вентиляция легких

Максимальная вентиляция легких («предел дыхания») — это количество воздуха, которое может провентилироваться легкими при максимальном напряжении дыхательной системы. Определяют спирометрией при максимально глубоком дыхании с частотой около 50 в мин., в норме равно 80 — 200 мл.

Резерв дыхания

Резерв дыхания отражает функциональные возможности дыхательной системы человека. У здорового человека равен 85% от максимальной вентиляции легких, а при дыхательной недостаточности уменьшается до 60 — 55% и ниже.

Все эти пробы позволяют изучать состояние легочной вентиляции, ее резервы, необходимость в которых может возникнуть при выполнении тяжелой физической работы или при заболевании органов дыхания.

Исследование механики дыхательного акта

Этот метод позволяет определить соотношения вдоха и выдоха, дыхательного усилия в разные фазы дыхания.

ЭФЖЕЛ

Экспираторную форсированную жизненную емкость легких (ЭФЖЕЛ), исследуют по Вотчалу — Тиффно. Она измеряется так же, как при определении ЖЕЛ, но при максимально быстром, форсированном выдохе. У здоровых лиц она оказывается на 8- 11% меньше, чем ЖЕЛ, в основном за счет увеличения сопротивления току воздуха в мелких бронхах. При ряде заболеваний, сопровождающихся увеличением сопротивления в мелких бронхах, например при бронхо-обструктивных синдромах, эмфиземе легких, ЭФЖЕЛ изменяется.

ИФЖЕЛ

Инспираторная форсированная жизненная емкость легких (ИФЖЕЛ) определяется при максимально быстром форсированном вдохе. Она не изменяется при эмфиземе, но уменьшается при нарушении проходимости дыхательных путей.

Пневмотахометрия

Пневмотахометрия

Пневмотахометрия оценивает изменение «пиковых» скоростей воздушного потока при форсированном вдохе и выдохе. Она позволяет оценить состояние бронхиальной проходимости. ###Пневмотахография

Пневмотахография проводится с помощью пневмотахографа, который регистрирует движение струи воздуха.

Пробы на выявление явной или скрытой дыхательной недостаточности

Основаны на определении потребления кислорода и кислородного дефицита с помощью спирографии и эргоспирографии. Этим методом можно определить потребление кислорода и кислородный дефицит у больного при выполнении им определенной физической нагрузки и в покое.

Шишкин А.Н.

Диагностика заболеваний органов дыхания, подробнее…