Vapaasukeltajalle keuhkot ovat tärkein "työväline" (tietysti aivojen jälkeen), joten meille on tärkeää ymmärtää keuhkojen rakenne ja koko hengitysprosessi. Yleensä kun puhumme hengityksestä, tarkoitamme ulkoista hengitystä tai keuhkojen ventilaatiota - ainoaa hengitysketjun prosessia, jonka havaitsemme. Ja harkitse, että hengityksen pitäisi alkaa siitä.

Keuhkojen ja rintakehän rakenne

Keuhkot ovat huokoinen, sienen kaltainen elin, joka muistuttaa rakenteeltaan yksittäisten kuplien kerääntymistä tai rypäleterttua, jossa on suuri määrä marjoja. Jokainen "marja" on keuhkoalveoli (keuhkovesikkeli) - paikka, jossa keuhkojen päätoiminto suoritetaan - kaasunvaihto. Alveolien ilman ja veren välissä on ilma-verieste, jonka muodostavat keuhkorakkuloiden ja verikapillaarin erittäin ohuet seinämät. Tämän esteen kautta tapahtuu kaasujen diffuusio: happi tulee vereen alveoleista ja hiilidioksidi verestä keuhkorakkuloihin.

Ilma pääsee keuhkorakkuloihin hengitysteiden kautta - trokean, keuhkoputkien ja pienempien keuhkoputkien kautta, jotka päättyvät alveolaarisiin pusseihin. Keuhkoputkien ja keuhkoputkien haarautuminen muodostaa lohkot ( oikea keuhko on 3 lohkoa, vasemmalla on 2 keilaa). Molemmissa keuhkoissa on keskimäärin noin 500-700 miljoonaa alveolia, joiden hengityspinta vaihtelee uloshengitettäessä 40 m 2 :stä 120 m 2 :iin sisäänhengitettäessä. Tässä tapauksessa suurempi määrä alveoleja sijaitsee keuhkojen alemmissa osissa.

Keuhkoputkien ja henkitorven seinissä on rustomainen pohja ja siksi ne ovat melko jäykkiä. Keuhkoputkilla ja keuhkorakkuloilla on pehmeät seinämät ja ne voivat siksi vajota, eli tarttua yhteen, kuin tyhjentynyt ilmapallo ellei niissä pidetä jonkin verran ilmanpainetta. Tämän estämiseksi keuhkot yhtenä elimenä peitetään kaikilta puolilta pleuralla - vahvalla hermeettisellä kalvolla.

Pleurassa on kaksi kerrosta - kaksi lehteä. Yksi lehti on kiinnitetty tiukasti jäykän sisäpintaan rinnassa, toinen - ympäröi keuhkoja. Niiden välissä on keuhkopussin ontelo, joka ylläpitää negatiivista painetta. Tästä johtuen keuhkot ovat suoristettuna. alipaine keuhkopussin halkeamassa johtuen keuhkojen elastisesta vedosta, toisin sanoen keuhkojen jatkuvasta halusta pienentää tilavuuttaan.

Keuhkojen elastinen rekyyli johtuu kolmesta tekijästä:
1) keuhkorakkuloiden seinämien kudoksen kimmoisuus, koska niissä on elastisia kuituja
2) keuhkoputkien lihasten sävy
3) alveolien sisäpinnan peittävän nestekalvon pintajännitys.

Rintakehän jäykkä runko koostuu kylkiluista, jotka ovat joustavia ruston ja nivelten ansiosta selkärangassa ja nivelissä. Tästä johtuen rintakehän tilavuus kasvaa ja pienenee, samalla kun se säilyttää jäykkyyden, joka tarvitaan suojaamaan rintaontelo elimiä.

Jotta voisimme hengittää ilmaa, meidän on luotava keuhkoihin pienempi paine kuin ilmakehän paine ja hengitettävä korkeampi. Siten hengittämistä varten on tarpeen lisätä rintakehän tilavuutta, uloshengityksessä - tilavuuden pienenemistä. Itse asiassa suurin osa Hengitysvoima kuluu sisäänhengitykseen, normaaliolosuhteissa uloshengitys tapahtuu keuhkojen elastisten ominaisuuksien vuoksi.

Pääasiallinen hengityslihas on pallea - kupumainen lihasväli rintaontelon ja vatsaontelon välillä. Perinteisesti sen raja voidaan vetää kylkiluiden alareunaa pitkin.

Hengitettäessä pallea supistuu ja venyy aktiivisesti alaosaa kohti sisäelimet. Samaan aikaan puristamattomat elimet vatsaontelo työnnetään alas ja sivuille venyttäen vatsaontelon seinämiä. Hiljaisella hengityksellä pallean kupu laskeutuu noin 1,5 cm ja rintaontelon pystykoko kasvaa vastaavasti. Samanaikaisesti alemmat kylkiluut eroavat jonkin verran, mikä lisää rinnan ympärysmittaa, mikä on erityisen havaittavissa alaosissa. Uloshengitettäessä pallea rentoutuu passiivisesti ja vetää sitä ylöspäin pitäen sen rauhallisessa tilassa.

Pallean lisäksi myös ulkoiset vinot kylkiluiden väliset ja rustolihakset osallistuvat rintakehän tilavuuden kasvuun. Kylkiluiden nousun seurauksena rintalastan siirtyminen eteenpäin ja kylkiluiden sivuosien poistuminen sivuille lisääntyy.

Erittäin syvällä intensiivisellä hengityksellä tai hengitysvastuksen lisääntyessä rinnan tilavuuden lisäämisprosessiin sisällytetään useita apuhengityslihaksia, jotka voivat nostaa kylkiluita: scalariform, pectoralis suuri ja minor, serratus anterior. Inspiraation apulihaksiin kuuluvat myös ojentajalihakset. rintakehän alue selkärangan ja olkavyön kiinnittäminen, kun nojaat käsivarret taaksepäin (suunnikkaan muotoinen, rombinen, lapaluu nostamalla).

Kuten edellä mainittiin, rauhallinen hengitys etenee passiivisesti, melkein inspiraatiolihasten rentoutumisen taustalla. Aktiivisella intensiivisellä uloshengityksellä lihakset "liittyvät" vatsan seinämä, mikä johtaa vatsaontelon tilavuuden vähenemiseen ja paineen nousuun siinä. Paine siirtyy kalvoon ja nostaa sitä. Vähennyksen vuoksi sisäiset vinot kylkiluiden väliset lihakset laskevat kylkiluita ja lähentävät niiden reunoja.

Hengitysliikkeet

Tavallisessa elämässä itseään ja tuttaviaan tarkkaillen voi nähdä sekä hengityksen, jota pääosin pallea tuottaa, että hengitystä, jota pääosin kylkiluiden väliset lihakset saavat aikaan. Ja tämä on normaalin rajoissa. lihaksia olkavyö liittyvät useammin vakaviin sairauksiin tai intensiiviseen työhön, mutta tuskin koskaan - suhteellisen terveitä ihmisiä normaalissa kunnossa.

Pääosin pallean liikkeistä johtuvan hengityksen uskotaan olevan tyypillisempi miehille. Normaalisti sisäänhengitykseen liittyy vatsan seinämän lievä ulkonema ja uloshengitys sen lievästi vetäytymisenä. Tämä on vatsan hengitystä.

Naisilla rintahengitys on yleisintä, mikä johtuu pääasiassa kylkiluiden välisten lihasten työstä. Tämä voi johtua naisen biologisesta valmiudesta äitiyteen ja sen seurauksena vatsan hengitysvaikeuksista raskauden aikana. Tämän tyyppisessä hengityksessä havaittavimmat liikkeet tekevät rintalastan ja kylkiluiden liikkeet.

Hengitys, jossa hartiat ja kaulukset liikkuvat aktiivisesti, saadaan olkavyön lihasten työstä. Keuhkojen tuuletus on tässä tapauksessa tehotonta ja koskee vain keuhkojen yläosia. Siksi tällaista hengitystä kutsutaan apikaaliseksi. Normaaleissa olosuhteissa tällaista hengitystä ei käytännössä tapahdu, ja sitä käytetään joko tiettyjen voimistelujen aikana tai se kehittyy vakavien sairauksien yhteydessä.

Vapaasukelluksessa uskomme, että vatsa- tai vatsahengitys on luonnollisin ja tuottavin hengitysmuoto. Samaa sanotaan joogassa ja pranayamassa.

Ensinnäkin siksi, että keuhkojen alalohkoissa on enemmän alveoleja. Toiseksi hengitysliikkeet ovat yhteydessä autonomiseen hermostoon. Vatsahengitys aktivoi parasympaattisen hermoston – kehon jarrupolkimen. rintakehän hengitys aktivoi sympaattisen hermoston - kaasupoljinta. Aktiivisella ja pitkällä apikaalisella hengityksellä sympaattisen hermoston stimulaatio tapahtuu. Tämä toimii molempiin suuntiin. Panikoivat ihmiset siis hengittävät aina apikaalista hengitystä. Ja päinvastoin, jos hengität rauhallisesti vatsalla jonkin aikaa, hermosto rauhoittuu ja kaikki prosessit hidastuvat.

keuhkojen tilavuudet

Hiljaisen hengityksen aikana ihminen hengittää sisään ja ulos noin 500 ml (300 - 800 ml) ilmaa, tämä ilmatilavuus on ns. vuorovesitilavuus. Tavallisen hengityksen tilavuuden lisäksi ihminen voi syvimmällä hengityksellä hengittää vielä noin 3000 ml ilmaa - tämä on sisäänhengityksen varatilavuus. Normaalin rauhallisen uloshengityksen jälkeen tavallinen terve ihminen pystyy "puristamaan ulos" noin 1300 ml ilmaa keuhkoista uloshengityslihasten jännityksellä - tämä on uloshengitysvaran tilavuus.

Näiden määrien summa on elintärkeä kapasiteetti (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Kuten näette, luonto on valmistanut meille lähes kymmenkertaisen määrän mahdollisuutta "pumpata" ilmaa keuhkojen läpi.

Hengitystilavuus on kvantitatiivinen ilmaus hengityksen syvyydestä. Keuhkojen vitaalikapasiteetti on suurin ilmamäärä, joka voidaan tuoda sisään tai ulos keuhkoista yhden sisään- tai uloshengityksen aikana. Keskimääräinen keuhkojen elintärkeä kapasiteetti miehillä on 4000 - 5500 ml, naisilla - 3000 - 4500 ml. fyysinen harjoittelu ja erilaiset rintakehän venytykset mahdollistavat VC:n lisäämisen.

Maksimi syvän uloshengityksen jälkeen keuhkoihin jää noin 1200 ml ilmaa. Tämä - jäännöstilavuus. Suurin osa siitä voidaan poistaa keuhkoista vain avoimella ilmarintalla.

Jäännöstilavuus määräytyy ensisijaisesti pallean ja kylkiluiden välisten lihasten elastisuuden perusteella. Rinnan liikkuvuuden lisääminen ja jäännöstilavuuden vähentäminen on tärkeä tehtävä valmistautuessa sukellukseen suuriin syvyyksiin. Keskimääräisen kouluttamattoman ihmisen jäännöstilavuuden alapuolella olevat sukellukset ovat yli 30-35 metrin syvyyksiä. Yksi suosituimmista tavoista lisätä pallean joustavuutta ja vähentää keuhkojen jäännöstilavuutta on suorittaa säännöllisesti uddiyana bandhaa.

Ilman enimmäismäärää, joka voi olla keuhkoissa, kutsutaan keuhkojen kokonaiskapasiteetti, se on yhtä suuri kuin jäännöstilavuuden ja keuhkojen vitaalikapasiteetin summa (käytetyssä esimerkissä: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Ilmamäärää keuhkoissa hiljaisen uloshengityksen lopussa (hengityslihasten rentoutuessa) kutsutaan toiminnallinen jäännöskeuhkojen kapasiteetti. Se on yhtä suuri kuin jäännöstilavuuden ja uloshengityksen varatilavuuden summa (käytetyssä esimerkissä: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Keuhkojen toiminnallinen jäännöskapasiteetti on lähellä keuhkorakkuloiden ilmatilavuutta ennen sisäänhengitystä.

Keuhkojen ventilaatio määräytyy sisään- tai uloshengitetyn ilman määrällä aikayksikköä kohti. Yleensä mitataan minuutin hengitystilavuus. Keuhkojen tuuletus riippuu hengityksen syvyydestä ja taajuudesta, joka levossa on 12-18 hengitystä minuutissa. Hengityksen minuuttitilavuus on yhtä suuri kuin hengitystilavuuden ja hengitystiheyden tulo, ts. noin 6-9 litraa.

Hintaa varten keuhkojen tilavuudet käytetään spirometriaa - menetelmää toiminnan tutkimiseen ulkoinen hengitys, joka sisältää hengityksen tilavuus- ja nopeusindikaattoreiden mittaamisen. Suosittelemme tätä tutkimusta kaikille, jotka aikovat harjoittaa vakavasti vapaasukellusta.

Ilma ei sijaitse vain alveoleissa, vaan myös sisällä hengitysteitä. Näitä ovat nenäontelo (tai suu, jossa hengitetään suun kautta), nenänielu, kurkunpää, henkitorvi, keuhkoputket. Hengitysteiden ilma (poikkeuksena hengitysteiden keuhkoputket) ei osallistu kaasunvaihtoon. Siksi hengitysteiden luumenia kutsutaan anatominen kuollut tila. Hengitettäessä ilmakehän viimeiset ilma-annokset tulevat kuolleeseen tilaan ja poistuvat siitä uloshengitettäessä muuttamatta niiden koostumusta.

Anatomisen kuolleen tilan tilavuus on noin 150 ml eli noin 1/3 hengityksen tilavuudesta hiljaisen hengityksen aikana. Nuo. 500 ml:sta sisäänhengitetystä ilmasta vain noin 350 ml pääsee alveoleihin. Alveoleissa rauhallisen uloshengityksen lopussa on noin 2500 ml ilmaa, joten jokaisella rauhallisella hengityksellä vain 1/7 alveolaarisesta ilmasta uusiutuu.

• < Takaisin

Se on yhtä suuri kuin yhden hengenvedon aikana keuhkoihin tulevan ilman määrän ja hengitystiheyden tulo. Aikuisella levossa on 5-9 litraa.

Suuri Ensyklopedinen sanakirja. 2000 .

Katso, mitä "MINUTE BREATHING VOLUME" on muissa sanakirjoissa:

minuutin hengitystilavuus- Ilmamäärä, joka kulkee keuhkojen läpi minuutissa. [GOST R 12.4.233 2007] Työkalujen aiheet henkilökohtainen suojaus FI minuutin äänenvoimakkuus… Teknisen kääntäjän käsikirja

minuutin hengitystilavuus- 25 minuutin hengitystilavuus: Ilmamäärä, joka kulkee keuhkojen läpi minuutissa. Lähde: GOST R 12.4.233 2007: Työturvallisuusstandardijärjestelmä. Yksilöllisen...

minuutin hengitystilavuus

- (MOD; keuhkojen ventilaation syn. minuuttitilavuus) ulkoisen hengityksen tilan indikaattori: sisäänhengitetyn (tai uloshengitetyn) ilman määrä 1 minuutissa; ilmaistuna l/min… Iso lääketieteellinen sanakirja

keuhkoventilaatio (minuuttinen hengitystilavuus)- 3,8 keuhkoventilaatio (minuuttihengitystilavuus) keinotekoiset keuhkot) 1 min. Lähde: GOST R 52639 2006: Sukellus hengityslaite avoimella hengitysmallilla. Ovat yleisiä… … Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja

Katso Minuuttihengitystilavuus... Suuri lääketieteellinen sanakirja

- (keuhkoventilaatio), keuhkojen läpi 1 minuutissa kulkevan ilman määrä. Se on yhtä suuri kuin yhden hengenvedon aikana keuhkoihin tulevan ilman määrän ja hengitystiheyden tulo. Aikuisella levossa on 59 litraa. * * * HENGITYKSEN MINUUTIVOIMAKKUUS MINUUTTIEN ÄÄNENVOIMAKKUUS… … tietosanakirja

minuutin vuorovesitilavuus- rusminuuttitilavuus (m) hengityksen, minuutin hengityksen tilavuus (m) eng hengitysminuuttitilavuus, minuuttitilavuus, ventilaation minuuttitilavuus fra tilavuus (m) minuutti, ventilaatio (f) / minuutti deu Atemminutenvolumen (n), Minuuttitilavuus (n) kylpylän ilmanvaihto…… Työsuojelu ja terveys. Käännös englanniksi, ranskaksi, saksaksi, espanjaksi

GOST R 52639-2006: Sukellushengityslaite, jossa on avoin hengitysmalli. Yleiset tiedot- Terminologia GOST R 52639 2006: Sukellushengityslaite, jossa on avoin hengitysmalli. Yleiset tiedot alkuperäinen asiakirja: 3.1 Varasyöttöventtiili: Venttiili, joka on suunniteltu käynnistämään hengityksen syöttö reservin sukeltajalle ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja

GOST R 12.4.233-2007: Työturvallisuusstandardijärjestelmä. Henkilökohtainen hengityssuojain. Termit ja määritelmät- Terminologia GOST R 12.4.233 2007: Työturvallisuusstandardijärjestelmä. Henkilökohtainen hengityssuojain. Termit ja määritelmät alkuperäinen asiakirja: 81 "kuollut" tila: Huonosti tuuletettu tila RPE:n edessä, ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja

Keuhkojen tilavuudet ja kapasiteetit

Keuhkoventilaatioprosessissa alveolaarisen ilman kaasukoostumusta päivitetään jatkuvasti. Keuhkojen ventilaation määrä määräytyy hengityssyvyyden eli hengityksen tilavuuden ja hengitysliikkeiden tiheyden mukaan. Hengitysliikkeiden aikana ihmisen keuhkot täyttyvät sisäänhengitetyllä ilmalla, jonka tilavuus on osa keuhkojen kokonaistilavuudesta. Keuhkojen ventilaation kvantifioimiseksi keuhkojen kokonaiskapasiteetti jaettiin useisiin komponentteihin tai tilavuuksiin. Jossa keuhkojen tilavuus on kahden tai useamman tilavuuden summa.

Keuhkojen tilavuudet jaetaan staattisiin ja dynaamisiin. Staattiset keuhkojen tilavuudet mitataan suoritetuilla hengitysliikkeillä niiden nopeutta rajoittamatta. Dynaamiset keuhkojen tilavuudet mitataan hengitysliikkeiden aikana ja niiden toteuttamiselle on aikaraja.

Keuhkojen tilavuudet. Ilman tilavuus keuhkoissa ja hengitysteissä riippuu seuraavista indikaattoreista: 1) henkilön ja hengityselinten antropometriset yksilölliset ominaisuudet; 2) keuhkokudoksen ominaisuudet; 3) alveolien pintajännitys; 4) hengityslihasten kehittämä voima.

Tidal volume (TO) on ilmamäärä, jonka henkilö hengittää sisään ja ulos hiljaisen hengityksen aikana. Aikuisella DO on noin 500 ml. TO:n arvo riippuu mittausolosuhteista (lepo, kuormitus, kehon asento). DO lasketaan keskiarvona noin kuuden hiljaisen hengitysliikkeen mittaamisen jälkeen.

Sisäänhengitysvaratilavuus (IRV) on suurin ilmamäärä, jonka kohde voi hengittää hiljaisen hengityksen jälkeen. ROVD:n arvo on 1,5-1,8 litraa.

Uloshengityksen varatilavuus (ERV) on suurin määrä ilmaa, jonka henkilö voi lisäksi uloshengittää rauhallisen uloshengityksen tasolta. ROvydin arvo on pienempi vaaka-asennossa kuin pystyasennossa, ja se pienenee lihavuuden myötä. Se on keskimäärin 1,0-1,4 litraa.

Jäännöstilavuus (VR) on ilmamäärä, joka jää keuhkoihin suurimman uloshengityksen jälkeen. Jäännöstilavuuden arvo on 1,0-1,5 litraa.

Keuhkosäiliöt. Vital Kapasiteetti (VC) sisältää hengityksen tilavuuden, sisäänhengityksen varatilavuuden ja uloshengityksen varatilavuuden. Keski-ikäisillä miehillä VC vaihtelee välillä 3,5-5,0 litraa tai enemmän. Naisille alhaisemmat arvot ovat tyypillisiä (3,0-4,0 l). VC-mittausmenetelmästä riippuen erotetaan sisäänhengityksen VC, kun syvimmäksi hengitetään täyden uloshengityksen jälkeen, ja uloshengityksen VC, kun maksimi uloshengitys tehdään täyden hengityksen jälkeen.

Sisäänhengityskapasiteetti (Evd) on yhtä suuri kuin hengityksen tilavuuden ja sisäänhengityksen varatilavuuden summa. Ihmisillä EUD on keskimäärin 2,0-2,3 litraa.

Funktionaalinen jäännöskapasiteetti (FRC) - ilmamäärä keuhkoissa hiljaisen uloshengityksen jälkeen. FRC on uloshengityksen varatilavuuden ja jäännöstilavuuden summa. FRC-arvoon vaikuttaa merkittävästi henkilön fyysinen aktiivisuus ja kehon asento: FRC on vähemmän vaaka-asennossa kuin istuma- tai seisoma-asennossa. FRC vähenee liikalihavuuden myötä, mikä johtuu rintakehän yleisen mukautumisen heikkenemisestä.

Keuhkojen kokonaiskapasiteetti (TLC) on keuhkoissa olevan ilman tilavuus täyden hengityksen lopussa. OEL lasketaan kahdella tavalla: OEL - OO + VC tai OEL - FOE + Evd.

Staattiset keuhkojen tilavuudet voivat pienentyä patologisissa olosuhteissa, mikä johtaa rajoitettuun keuhkojen laajenemiseen. Näitä ovat hermo-lihassairaudet, rintakehän, vatsan sairaudet, keuhkopussin vauriot, jotka lisäävät keuhkokudoksen jäykkyyttä, sekä sairauksia, jotka aiheuttavat toimivien keuhkorakkuloiden määrän vähenemistä (atelektaasi, resektio, keuhkojen keuhkoputken muutokset).

Hengitä- tämä on yksi prosessi, jonka suorittaa kiinteä organismi ja joka koostuu kolmesta erottamattomasta linkistä: a) ulkoinen hengitys eli kaasunvaihto ulkoinen ympäristö ja keuhkokapillaarien veri; b) kiertovesijärjestelmien suorittama kaasunsiirto; c) sisäinen (kudos)hengitys eli kaasunvaihto veren ja solujen välillä, jonka aikana solut kuluttavat happea ja vapauttavat hiilidioksidia (kuva 1). ).

Rintaontelon elimet (a). Perifeerinen ja keskus hermosto(b).
a: 1 - nenäontelo, 2 - kurkunpää, 3 - henkitorvi, 4 - keuhkoputket, 5 - keuhkojen kärki, 6 - nielun suuosa, 7 - alalohkon keuhkoputken haarat, 8 - pallea, 9 - alveolit .
b: 1 - aivot, 2 - selkäydin, 3 - iskiashermo, 4 - optinen hermo, 5 - naamahermo, 6 - nervus vagus, 7 - solmut sympaattinen runko, 8 - solar plexus, 9 - intercostal hermot, 10 - lanneplexus, 11 - sacral plexus, 12 - femoral hermo, 13 - sulkuhermo, 14 - ulnar hermo, 15 - mediaani hermo, 16 - radiaalihermo, 17 - brachial plexus.

Kudoshengityksen perusta on monimutkaiset redox-reaktiot, joihin liittyy kehon elämälle välttämättömän energian vapautuminen.

Ihmisen (erityisesti urheilijan) suorituskyky määräytyy pääasiassa sen mukaan, kuinka paljon happea (O 2) otetaan ulkoilmasta keuhkokapillaarien vereen ja toimitetaan kudoksiin ja soluihin. Edellä mainitut kolme hengitysjärjestelmää liittyvät läheisesti toisiinsa ja niillä on vastavuoroinen korvaus. Joten sydämen vajaatoiminnassa ilmenee hengenahdistusta, kun ilmakehän ilmassa (esimerkiksi keskivuorilla) puuttuu O 2, punasolujen - hapen kantajien määrä lisääntyy, ja keuhkosairauksien yhteydessä esiintyy takykardiaa.

Ulkoinen hengitysjärjestelmä

Hengitysjärjestelmä koostuu keuhkoista, ylemmistä hengitysteitä ja keuhkoputket, rintakehä ja hengityslihakset (kylkiluidenvälit, pallea jne.).

Ulkoinen hengitys varmistaa kaasujen vaihdon keuhkorakkuloiden ilman ja keuhkokapillaarien veren välillä, eli laskimoveren kyllästymisen hapella ja sen vapautumisen ylimääräisestä hiilidioksidista, mikä osoittaa ulkoisen hengityksen toiminnan ja säätelyn välisen yhteyden. happo-emästasapainosta.

Hengityksen fysiologiassa ulkoisen hengityksen toiminta on jaettu kolmeen pääprosessiin - ventilaatioon, diffuusioon ja perfuusioon (verenvirtaus keuhkojen kapillaareissa).

Ilmanvaihto on ymmärrettävä kaasunvaihdoksi alveolaarisen ja ilmakehän ilman välillä. Alveolaarisen ilman kaasukoostumuksen pysyvyys riippuu alveolaarisen ilmanvaihdon tasosta.

Alveolaarinen ventilaatio on yhtä suuri kuin erotus hengitysten määrän minuutissa ja "kuolleen" tilan tilavuuden välillä kerrottuna hengitysten määrällä minuutissa. Ilmanvaihdon määrä riippuu ensisijaisesti kehon hapentarpeesta, kun tietty määrä erittyy. hiilidioksidi, sekä hengityslihasten kunnosta, keuhkoputkien avoimuudesta jne.

Kaikki hengitetty ilma ei pääse alveolaariseen tilaan, jossa tapahtuu kaasunvaihtoa. Jos sisäänhengitetyn ilman tilavuus on 500 ml, niin 150 ml jää "kuolleeseen" tilaan ja kulkee minuutissa keskimäärin keuhkojen hengitysalueen läpi (500 ml - 150 ml) x 15 (hengitysnopeus) = 5250 ml ilmakehän ilmasta. Tätä arvoa kutsutaan alveolaariseksi ventilaatioksi. "Kuollut" tila kasvaa syvään hengittäessä, sen tilavuus riippuu myös kohteen painosta ja asennosta.

Diffuusio- tämä on passiivinen hapen siirto keuhkoista alveolo-kapillaarikalvon kautta keuhkokapillaarien hemoglobiiniin, jonka kanssa happi tulee kemialliseen reaktioon.

Perfuusio keuhkojen (kastelu) verellä pienen ympyrän verisuonten kautta. Keuhkojen tehokkuutta arvioidaan ventilaation ja perfuusion välisen suhteen perusteella. Tämä suhde määräytyy niiden ventiloitujen alveolien lukumäärän mukaan, jotka ovat kosketuksissa hyvin perfusoitujen kapillaarien kanssa. Kun ihminen hengittää rauhallisesti ylemmät divisioonat keuhkot suoristuvat täydellisemmin kuin alemmat. Pystyasennossa alaosat ovat paremmin perfusoituneet verellä kuin yläosat.

Keuhkoventilaatio lisääntyy samanaikaisesti hapenkulutuksen lisääntymisen kanssa, ja maksimikuormituksella se voi kasvaa 20-25 kertaa lepotilaan verrattuna ja saavuttaa 150 l/min tai enemmän. Tällainen ilmanvaihdon lisääntyminen saadaan aikaan lisääntyneellä hengitystiheydellä ja -tilavuudella, ja taajuus voi nousta jopa 60-70 hengitystä minuutissa ja hengityksen tilavuus - 15 - 50 % keuhkojen elinvoimasta ( H. Monod, M. Pottier, 1973).

Ärsytyksellä on tärkeä rooli hyperventilaatiossa fyysisen rasituksen aikana. hengityskeskus johtuu korkeasta hiilidioksidi- ja vetyionipitoisuudesta ja korkeasta maitohappopitoisuudesta veressä.

Harjoituksen aiheuttama hyperventilaatio on aina maksimiventilaatiota pienempi, eikä myöskään hapen diffuusiokapasiteetin lisääntyminen keuhkoissa työn aikana ole rajoittava. Jos siis puuttuu keuhkojen patologia, hengitys ei rajoita lihastyötä. Tärkeä indikaattori - hapenkulutus - heijastaa sydän-hengitysjärjestelmän toiminnallista tilaa. Verenkierto- ja hengitystekijöiden välillä on suhde, jotka vaikuttavat kulutetun hapen määrään.

Harjoittelun aikana hapenkulutus lisääntyy huomattavasti. Tämä asettaa lisääntyneitä vaatimuksia sydän- ja verisuoni- ja hengityselimien toiminnalle. Siksi sydän- ja hengityselimiin kohdistuu lihastyön aikana muutoksia, jotka riippuvat fyysisen aktiivisuuden intensiteetistä.

Urheilun ulkoisen hengityksen toiminnan tutkiminen mahdollistaa verenkierto- ja verijärjestelmien ohella arvioida urheilijan toiminnallista tilaa kokonaisuutena ja hänen varautumiskykyään.

Tutkimus alkaa anamneesilla, jonka jälkeen edetään tutkimukseen, lyömäsoittimiin ja auskultaatioon.

Tutkimuksen avulla voit määrittää hengitystyypin, todeta hengenahdistuksen olemassaolon tai puuttumisen (etenkin testauksen aikana) jne. Määritetään kolme hengitystyyppiä: rintakehä, vatsa (diafragmaalinen) ja sekoitettu hengitys. Rintahengityksellä solisluut kohoavat huomattavasti ja kylkiluut liikkuvat. Tämäntyyppisessä hengityksessä keuhkojen tilavuus kasvaa pääasiassa ylä- ja alakylkiluiden liikkeen vuoksi. Vatsahengitystyypissä keuhkojen tilavuuden kasvu johtuu pääasiassa pallean liikkeestä - inspiraation yhteydessä se laskee ja siirtää hieman vatsaelimiä. Siksi vatsan seinämä ulkonee hieman sisäänhengityksen aikana vatsatyyppisen hengityksen kanssa. Urheilijat yleensä sekoitettu tyyppi hengitys, jossa molemmat rintakehän laajenemismekanismit ovat mukana.

Lyömäsoittimet(napauttamalla) voit määrittää muutoksen (jos sellainen on) keuhkojen tiheydessä. Muutokset keuhkoissa ovat yleensä seurausta tietyistä sairauksista (keuhkokuume, tuberkuloosi jne.).

Auskultaatio(kuuntelu) määrittää hengitysteiden tilan (keuhkoputket, alveolit). klo erilaisia ​​sairauksia hengityselimiin kuuluu erittäin tyypillisiä ääniä - erilaisia ​​hengityksen vinkumista, hengitysmelun vahvistumista tai heikkenemistä jne.

Ulkoisen hengityksen tutkimus suoritetaan ilmanvaihtoa, kaasunvaihtoa, valtimoveren hapen ja hiilidioksidin pitoisuutta ja osapainetta sekä muita parametreja kuvaavien indikaattoreiden mukaan. Ulkoisen hengityksen toiminnan tutkimiseen käytetään spirometrejä, spirografeja ja erityisiä avoimia ja suljettuja laitteita. Kätevin spirografinen tutkimus, jossa käyrä tallennetaan liikkuvalle paperinauhalle - spirogrammi (kuva 1). ). Tämän käyrän avulla, tietäen laitteen mittakaavan ja paperin nopeuden, määritetään seuraavat keuhkojen ventilaation indikaattorit: hengitystiheys (RR), hengityksen tilavuus (TO), minuutin hengitystilavuus (MOD), vitaalikapasiteetti (VC), keuhkojen maksimiventilaatio (MVL). ), keuhkojen jäännöstilavuus (VR), keuhkojen kokonaiskapasiteetti (TLC). Lisäksi tutkitaan hengityslihasten vahvuutta, keuhkoputkien läpikulkua jne.

Spirogrammi: 1 - MOD; 2 - VC, 3 - vuorovesitilavuus (TO); 4 - sisäänhengityksen varatilavuus; 5 - uloshengityksen varatilavuus; 6 - Tiffno-Vatchal -näyte; 7 - MVL

Keuhkoventilaatio liittyy hengityslihasten toimintaan (kuva 1). ). Keuhkojen liikkeet tapahtuvat hengityslihasten supistumisen seurauksena yhdessä osien liikkeiden kanssa rintakehän seinää ja kalvot. Hengityslihakset ovat niitä lihaksia, joiden supistuminen muuttaa rintakehän tilavuutta.

Hengityslihasten hapenkulutus normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa (keuhkoemfyseema)

Hengitys syntyy rintakehän (ontelon) laajenemisesta ja se on aina aktiivinen prosessi. Yleensä päärooli inspiraatiossa on kalvolla. Lisääntyneen sisäänhengityksen myötä lisää lihasryhmiä vähenee.

Uloshengitys levossa tapahtuu passiivisesti, koska inspiraatiolle edellytykset luovien lihasten aktiivisuus vähenee asteittain. Hengitykseen liittyvä lihasten rentoutuminen asettaa rintakehän passiivisen uloshengityksen asentoon. Lisääntyneen uloshengityksen myötä muiden lihasryhmien lisäksi toimivat sisäiset kylkiluiden väliset lihakset sekä vatsalihakset.

Keuhkojen tilavuus sisäänhengityksen aikana ei ole aina sama. Normaalin sisäänhengityksen aikana sisäänhengitetyn ja normaalin uloshengityksen aikana uloshengitetyn ilman määrää kutsutaan hengitysilmaksi (BR).

Hengitysparametrit

Jäännösilma(OV) - keuhkoissa jäljellä olevan ilman määrä, joka ei palannut alkuperäiseen asentoonsa.

(BH) - hengitysten lukumäärä 1 minuutissa. Hengitystiheys määritetään spirogrammin tai rintakehän liikkeen perusteella. Keskimääräinen hengitystiheys terveillä henkilöillä on 16-18 minuutissa, urheilijoilla - 8-12. Maksimikuormituksen olosuhteissa taajuus nousee 40-60:een 1 minuutissa.

Hengityksen syvyys(DO) - rauhallisen sisään- tai uloshengityksen ilmamäärä yhden hengityssyklin aikana. Hengityksen syvyys riippuu pituudesta, painosta, sukupuolesta ja toimiva tila urheilija. Terveillä yksilöillä DO on 300-800 ml.

Minuuttihengitystilavuus(MOD) kuvaa ulkoisen hengityksen toimintaa.

Rauhallisessa tilassa henkitorven, keuhkoputkien, keuhkoputkien ja perfusoimattomien alveolien ilma ei osallistu kaasunvaihtoon, koska se ei joudu kosketuksiin aktiivisen keuhkojen verenvirtauksen kanssa - tämä on niin kutsuttu "kuollut" tila.

Sitä hengityksen tilavuuden osaa, joka osallistuu kaasunvaihtoon keuhkoveren kanssa, kutsutaan alveolaariseksi tilavuudeksi. Fysiologisesta näkökulmasta alveolaarinen ventilaatio on ulkoisen hengityksen olennaisin osa, koska se on sisäänhengitetyn ilman määrä minuutissa, joka vaihtaa kaasuja keuhkokapillaarien veren kanssa.

MOD mitataan BH:n DO:n tulolla. Terveillä henkilöillä hengitystiheys on 16-18 minuutissa, ja DO on 350-750 ml, urheilijoilla hengitystaajuus on 8-12 ml ja DO on 900-1300 ml. MOD:n (hyperventilaatio) lisääntymistä havaitaan hengityskeskuksen virittymisen, hapen diffuusion vaikeuksien jne. vuoksi.

Lepotilassa MOD on 5-6 litraa, rasittavalla fyysisellä aktiivisuudella se voi nousta 20-25-kertaiseksi ja saavuttaa 120-150 litraa minuutissa tai enemmän. MOD:n kasvu on suoraan riippuvainen suoritetun työn tehosta, mutta vain tiettyyn pisteeseen asti, jonka jälkeen kuormituksen kasvuun ei enää liity MOD:n kasvua.

Edes raskaimmalla kuormituksella, MOD ei koskaan ylitä 70-80 % ilmanvaihdon enimmäistasosta. MOD:n oikean arvon laskeminen perustuu siihen, että terveillä henkilöillä jokaisesta tuuletettua ilmalitrasta imeytyy noin 40 ml happea (tämä on ns. hapen käyttökerroin - KI).

Oikea MOD = oikea hapenkulutus / 40

ja oikea hapen absorption arvo lasketaan kaavalla:

perusaineenvaihdunta (kcal) / 7.07

jossa oikea maininta määritetään Harris-Benedictin taulukoista; 7.07 - luku, joka saadaan kertomalla 1 litran happea (4,91 kcal) kaloriarvo minuuttien määrällä vuorokaudessa (1440 min) ja jaettuna 1000:lla.

Harris-Benedict pöydät

Harris-Benedict-taulukot henkilön perusaineenvaihduntanopeuden määrittämiseksi:

ilmanvaihtoa vastaava(VE) on MOD:n ja hapenkulutuksen määrän välinen suhde. Lepotilassa 1 litra happea keuhkoissa imeytyy 20-25 litrasta ilmaa. Kovalla fyysisellä rasituksella ilmanvaihtoekvivalentti kasvaa ja saavuttaa 30-35 litraa. Kestävyysharjoittelun vaikutuksesta hengitysekvivalentti normaalikuormituksella laskee. Tämä osoittaa taloudellisemman hengityksen koulutetuilla henkilöillä.

(VC) koostuu hengityksen tilavuudesta, sisäänhengityksen varatilavuudesta ja uloshengityksen varatilavuudesta. VC riippuu sukupuolesta, iästä, kehon koosta ja kunnosta. VC on keskimäärin 2,5-4 litraa naisilla ja 3,5-5 litraa miehillä. Harjoittelun vaikutuksesta VC kasvaa, hyvin koulutetuilla urheilijoilla se saavuttaa 8 litraa.

VC:n absoluuttiset arvot eivät ole kovin suuntaa antavia yksittäisten vaihteluiden vuoksi. Tutkittavan kuntoa arvioitaessa on suositeltavaa laskea "oikeat" arvot.

VC:n laskemiseen käytetään yleensä Anthony ja Vernathin (1961) kaavaa, joka perustuu perusaineenvaihduntaan (kcal/24 h). Se löytyy Harris-Benedictin taulukoiden mukaan sukupuolen, iän ja ruumiinpainon mukaan.

JEL \u003d perusaineenvaihdunta (kcal) x k,

missä k on kerroin: 2,3 naisilla, 2,6 miehillä. Perusaineenvaihdunnan arvo (kcal) määritetään Harris-Benedictin taulukoiden mukaan, joista he löytävät kasvutekijän (B) ja painotekijän (A). Summa A + B on perusvaihdon oikea arvo. Oikea perusaineenvaihdunta, kuten VC, riippuu sukupuolesta, iästä, pituudesta ja painosta, on helppo määrittää erityisistä taulukoista ja ilmaistaan ​​kilokaloreina. Voit ilmaista suhteen prosentteina todellisesta VC:stä oikeaan käyttämällä kaavaa:

(todellinen VC / erääntynyt VC) x 100

VC katsotaan normaaliksi, jos se on 100 % oikeasta arvosta. Voit arvioida JEL:n käyttämällä nomogrammia (kuva 1). ). VC ilmaistaan ​​prosentteina VC:stä.

Nomogrammi keuhkojen vitaalikapasiteetin arvioimiseksi (VC, ml). Yhdistämällä suora (1) vastaavat pisteet asteikoilla "Ikä" ja " Suhteellinen massa”, rivillä A merkitse leikkauspiste. Piirrä tästä pisteestä suora viiva (2) "Kasvu"-asteikolla. VC-asteikon leikkauspiste on keuhkojen vitaalikapasiteetin (JEL) oikea arvo. Normaalin rajat: x (2) = 1200 ml (Amrein et al., 1969)

Nomogrammi oikean keuhkojen kapasiteetin määrittämiseksi pituudesta ja iästä riippuen

Keuhkojen kokonaiskapasiteetti(RTL) on VC:n ja keuhkojen jäännöstilavuuden summa, eli keuhkoihin maksimiuloshengityksen jälkeen jäävän ilman summa, joka voidaan määrittää vain epäsuorasti. Nuorilla terveillä yksilöillä - 75-80%. TLV:n varaa VC ja loput jäännöstilavuudesta. Urheilijoilla VC:n osuus HL:n rakenteessa kasvaa, mikä vaikuttaa suotuisasti ilmanvaihdon tehokkuuteen.

Maksimaalinen ilmanvaihto(MVL) on suurin mahdollinen ilmamäärä, joka voidaan tuulettaa keuhkojen kautta aikayksikköä kohti. Yleensä pakotettua hengitystä suoritetaan 15 sekunnin ajan ja kerrotaan 4:llä. Tämä on MVL:n arvo. Suuret vaihtelut MVL:ssä vähentävät määrityksen diagnostista arvoa itseisarvo nämä määrät. Siksi saatu MVL-arvo johtaa oikeaan arvoon. Oikean MVL:n määrittämiseksi käytä kaavaa:

erääntynyt MVL = 1/2 VC x 35,

tai käyttämällä pääkeskusta A. Telichinasin (19b8) taulukon mukaisesti; tai nomogrammin mukaan (kuva. ).

Nomogrammi maksimaalisen minuuttihengityksen (MMV) arvioimiseksi. Yhdistä suoralla viivalla (1) vastaavat pisteet "massa" ja "korkeus" asteikolla, etsi leikkauspiste "Kehon pinta" asteikon kanssa. Sitten tämä piste yhdistetään suoralla viivalla (2) "Ikä"-asteikon vastaavaan kohtaan ja tämän viivan ja MMV-asteikon leikkauspisteestä löytyy oikea maksimituuletuksen arvo (Amrein et al., 1969)

MVL:n lasku johtuu ventiloidun keuhkokudoksen tilavuuden vähenemisestä ja keuhkoputkien läpinäkyvyyden vähenemisestä, hypodynamiasta. 20-30-vuotiailla miehillä MVL vaihtelee välillä 100 - 180 (keskimäärin 140 l / min), naisilla - 70 - 120 l / min. Pitkillä urheilijoilla, joilla on hyvin kehittyneet hengityslihakset, MVL saavuttaa joskus 350 l/min, urheilijoilla - 250 l/min (W. Hollmann, 1972).

Siten MVL luonnehtii tarkimmin ja täydellisesti ulkoisen hengityksen toimintaa muihin spirografisiin indikaattoreihin verrattuna.

Hengitystoiminnan arvioinnit ja testit

Hintaa varten keuhkoputkien läpinäkyvyys käytä FVC-testiä (pakotettu vitaalikapasiteetti). Kohdetta pyydetään hengittämään syvään ja hengittämään nopeasti ulos. Terveillä henkilöillä FVC on pienempi kuin VC 200-300 ml. Tiffno ehdotti FVC:n mittaamista ensimmäisessä sekunnissa. Normaalisti FVC sekunnissa on vähintään 70 % VC:stä.

Pneumotakometria suoritettu pneumotakometrillä B.E. Votchala. Pneumotakometriamenetelmä määrittää ilmavirran nopeuden nopeimmalla sisään- ja uloshengityksellä. Terveillä henkilöillä tämä luku vaihtelee välillä 5-8 l/s miehillä ja 4-6 l/s naisilla. Pneumotakometrisen indeksin riippuvuus VC:stä ja iästä havaittiin. Havaittiin, että mitä enemmän VC:tä, sitä suurempi maksimi uloshengitysvirtausnopeus. Pneumotakometrinen indikaattori riippuu keuhkoputkien avoimuudesta, urheilijan hengityslihasten vahvuudesta, iästä, sukupuolesta ja toimintatilasta.

arvo huippunopeus vanhenemista verrataan oikeisiin arvoihin, jotka on laskettu kaavalla:

oikea uloshengitysarvo = VC x 1,2

Ero todellisen ja erääntyneen arvojen välillä terveillä ihmisillä ei saa olla yli 15 % määräarvosta. Terveillä yksilöillä uloshengitysnopeus on suurempi kuin sisäänhengitys. Kun kunto kasvaa, havaitaan suurimman sisäänhengitysnopeuden ylivoima uloshengitykseen nähden. Urheilijoiden sisäänhengitysnopeuden lisääntyminen selittyy keuhkojen varakapasiteetin lisääntymisellä.

Ilmamäärä, joka jää keuhkoihin maksimaalisen uloshengityksen jälkeen(OO) kuvaa täydellisimmin ja tarkimmin kaasunvaihtoa keuhkoissa.

Yksi ulkoisen hengityksen pääindikaattoreista on kaasunvaihto (hengityskaasujen analyysi - hiilidioksidi ja happi alveolaarisessa ilmassa), eli hapen imeytyminen ja hiilidioksidin poistuminen. Kaasunvaihto luonnehtii ulkoista hengitystä vaiheessa "alveolaarinen ilma - keuhkokapillaarien veri". Sitä tutkitaan kaasukromatografialla.

Toiminnallinen testi Rosenthal antaa sinun arvioida hengityslihasten toiminnallisia ominaisuuksia. Testi suoritetaan spirometrillä, jossa VC määritetään koehenkilöltä 4-5 kertaa peräkkäin 10-15 sekunnin välein. Yleensä he saavat samat indikaattorit. VC:n lasku koko tutkimuksen ajan osoittaa hengityslihasten väsymystä.

Pneumotonometrinen indikaattori(PTP, mmHg) mahdollistaa hengityslihasten voimakkuuden arvioinnin, mikä on ventilaatioprosessin perusta. PTP laskee fyysisen passiivisuuden, pitkien harjoitusten taukojen, ylityöskentelyn jne. myötä. Tutkimus suoritetaan pneumotonometrillä V.I. Dubrovsky ja I.I. Deryabina (1972). Kohde hengittää ulos (tai hengittää) laitteen suukappaleeseen. Normaalisti terveillä henkilöillä PTP on keskimäärin 328 ± 17,4 mm Hg miehillä uloshengityksen jälkeen. Art., inspiraatiossa - 227 ± 4,1 mm Hg. Art., naisilla, vastaavasti - 246 ± 1,8 ja 200 ± 7,0 mm Hg. Taide. Keuhkosairauksien, hypodynamian, ylityöskentelyn yhteydessä nämä indikaattorit laskevat.

Fyysisen rasituksen aikana, erityisesti syklisissä lajeissa (hiihto, maratonjuoksu, soutu jne.), hengityslihakset ovat rajoittava tekijä.

Kuvassa näyttää keuhkojen toiminnan levossa ja lihaskuormituksen. Keuhkojen kokonaiskapasiteetti rasituksen aikana saattaa pienentyä jonkin verran johtuen rintakehänsisäisen veren tilavuuden kasvusta. Lepotilassa hengityksen tilavuus (TO) on 10-15 % VC (450-600 ml), harjoituksen aikana se voi olla 50 % VC. Näin ollen ihmisillä, joilla on suuri VC, vuoroveden tilavuus olosuhteissa intensiivinen fyysinen työ voi olla 3-4 litraa. Kuten kuvasta näkyy. DO kasvaa pääasiassa sisäänhengityksen varatilavuuden vuoksi. Uloshengityksen reservitilavuus ei muutu merkittävästi edes raskaassa fyysisessä rasituksessa. Koska jäännöstilavuus kasvaa fyysisen työn aikana ja toiminnallinen jäännöskapasiteetti ei käytännössä muutu, VC pienenee hieman.

Keuhkojen toiminta levossa (A) ja maksimaalisessa fyysisessä aktiivisuudessa (B).
Hengitystiheys (fR) 10-15 ja 40-50 min-1, vastaavasti 1 - hengityksen tilavuus; 2 - uloshengityksen reservitilavuus; 3 - sisäänhengityksen varatilavuus; 4 - jäännöstilavuus; 5 - rintakehänsisäinen veren tilavuus.
MGVd - syvin hengitys; NVd - normaali inspiraatio; Nvy - normaali uloshengitys; MGV - syvin uloshengitys; a - keuhkojen elintärkeä kapasiteetti; b - toiminnallinen jäännöstilavuus, c - keuhkojen kokonaistilavuus

Stangen ja Genchin testit antavat jonkinlaisen käsityksen kehon kyvystä kestää hapenpuutetta.

Stangen testi. Suurin hengityksen pidätysaika syvän hengityksen jälkeen mitataan. Tässä tapauksessa suu tulee sulkea ja nenä puristaa sormilla. Terveet ihmiset pidättelevät hengitystään keskimäärin 40-50 sekuntia; erittäin pätevät urheilijat - jopa 5 minuuttia ja urheilijat - 1,5 - 2,5 minuuttia.

Parannuksen kanssa fyysinen kunto motoriseen hypoksiaan sopeutumisen seurauksena viiveaika kasvaa. Tästä syystä tämän indikaattorin nousua toisen tutkimuksen aikana pidetään (muut indikaattorit huomioon ottaen) urheilijan kunnon (harjoittelun) paranemisena.

Genchin testi. Matala hengityksen jälkeen hengitä ulos ja pidätä hengitystäsi. Terveillä ihmisillä hengityksen pidätysaika on 25-30 s. Urheilijat pystyvät pidättämään hengitystään 60-90 sekuntia. Kroonisessa väsymyksessä hengityksen pidätysaika lyhenee jyrkästi.

Stangen ja Genchan näytteiden arvo kasvaa, jos havaintoja tehdään jatkuvasti, dynamiikassa.

Englanti
hengitys-hengitys
rintaontelo
hengityselimiä
hengityselinten parametrit
Harris-Benedict-pöydät - Harris-Benedict-pöytä
hengitystoiminnan arviointi ja testit

Hengitystiheys - sisään- ja uloshengitysten lukumäärä aikayksikköä kohti. Aikuinen tekee keskimäärin 15-17 hengitysliikettä minuutissa. Hyvin tärkeä on harjoitus. Koulutetuilla ihmisillä hengitysliikkeet suoritetaan hitaammin ja ovat 6-8 hengitystä minuutissa. Joten vastasyntyneillä BH riippuu useista tekijöistä. Seisten hengitystiheys on suurempi kuin istuessa tai makuulla. Unen aikana hengitys on harvinaisempaa (noin 1/5).

Lihastyön aikana hengitys nopeutuu 2-3 kertaa, saavuttaen jopa 40-45 sykliä minuutissa tai enemmän joissakin urheilulajeissa. Lämpötila vaikuttaa hengitystiheyteen ympäristöön, tunteita, henkistä työtä.

Hengityksen syvyys tai hengityksen tilavuus - ilmamäärä, jonka henkilö hengittää sisään ja ulos normaalin hengityksen aikana. Jokaisen hengitysliikkeen aikana keuhkoissa vaihtuu 300-800 ml ilmaa. Tidal volume (TO) pienenee hengitystiheyden kasvaessa.

Minuuttihengitystilavuus- keuhkojen läpi minuutissa kulkevan ilman määrä. Se määräytyy sisäänhengitetyn ilman määrän tulona hengitysliikkeiden lukumäärällä 1 minuutissa: MOD = TO x BH.

Aikuisella MOD on 5-6 litraa. Taulukossa on esitetty ikään liittyvät muutokset ulkoisen hengitysparametreissä. 27.

Tab. 27. Ulkoisen hengityksen indikaattorit (mukaan: Khripkova, 1990)

Vastasyntyneen vauvan hengitys on tiheää ja pinnallista, ja se on alttiina merkittäville vaihteluille. Iän myötä hengitystiheys vähenee, hengityksen tilavuus ja keuhkojen ventilaatio lisääntyvät. Lasten korkeammasta hengitystiheydestä johtuen minuuttihengitystilavuus (1 painokilossa) on paljon suurempi kuin aikuisilla.

Keuhkojen tuuletus voi vaihdella lapsen käytöksen mukaan. Ensimmäisinä elinkuukausina ahdistus, itku, huutaminen lisäävät ilmanvaihtoa 2-3 kertaa, mikä johtuu pääasiassa hengityssyvyyden lisääntymisestä.

Lihastyö lisää hengityksen minuuttitilavuutta suhteessa kuormituksen suuruuteen. Mitä vanhemmat lapset ovat, sitä intensiivisemmin he voivat tehdä lihastyötä ja sitä enemmän heidän tuuletuskykynsä lisääntyy. Harjoittelun vaikutuksen alaisena sama työ voidaan kuitenkin tehdä pienemmällä keuhkojen ventilaation lisäyksellä. Samalla koulutetut lapset pystyvät nostamaan työskentelyn aikana minuuttihengitystilavuutensa korkeammalle tasolle kuin liikkumattomat ikätoverinsa. Harjoittele(lainattu lähteestä: Markosyan, 1969). Iän myötä harjoittelun vaikutus korostuu ja 14-15-vuotiailla nuorilla harjoittelu aiheuttaa samat merkittävät muutokset keuhkoventilaatiossa kuin aikuisilla.

Keuhkojen elintärkeä kapasiteetti- suurin määrä ilmaa, joka voidaan hengittää ulos maksimaalisen sisäänhengityksen jälkeen. Vitalkapasiteetti (VC) on tärkeä toiminnallinen ominaisuus ja se koostuu hengityksen tilavuudesta, sisäänhengityksen varatilavuudesta ja uloshengityksen varatilavuudesta.

Lepotilassa hengityksen tilavuus on pieni verrattuna keuhkoissa olevan ilman kokonaistilavuuteen. Siksi henkilö voi sekä hengittää sisään että ulos suuren lisätilavuuden. Sisäänhengityksen varatilavuus(RO vd) - ilmamäärä, jonka henkilö voi lisäksi hengittää normaalin hengityksen jälkeen ja on 1500-2000 ml. uloshengitysvaran tilavuus(RO vyd) - ilmamäärä, jonka henkilö voi lisäksi hengittää ulos rauhallisen uloshengityksen jälkeen; sen arvo on 1000-1500 ml.

Jopa syvimmän uloshengityksen jälkeen keuhkojen alveoleihin ja hengitysteihin jää jonkin verran ilmaa - tämä jäännöstilavuus(OO). Hiljaisen hengityksen aikana keuhkoihin jää kuitenkin huomattavasti enemmän ilmaa kuin jäännöstilavuus. Hiljaisen uloshengityksen jälkeen keuhkoihin jääneen ilman määrää kutsutaan toiminnallinen jäännöskapasiteetti(VIHOLLINEN). Se koostuu keuhkojen jäännöstilavuudesta ja uloshengityksen varatilavuudesta.

Suurin määrä Ilmamäärää, joka täyttää keuhkot kokonaan, kutsutaan kokonaiskeuhkokapasiteetiksi (TLC). Se sisältää jäännösilmatilavuuden ja keuhkojen elintärkeän kapasiteetin. Keuhkojen tilavuuden ja kapasiteetin välinen suhde on esitetty kuvassa. 8 (Atl., s. 169). Elinkyky muuttuu iän myötä (taulukko 28). Koska keuhkojen kapasiteetin mittaaminen edellyttää lapsen itsensä aktiivista ja tietoista osallistumista, se mitataan 4-5-vuotiailla lapsilla.

16-17-vuotiaana keuhkojen elinkapasiteetti saavuttaa aikuiselle tyypilliset arvot. Keuhkojen elintärkeä kapasiteetti on tärkeä indikaattori fyysinen kehitys.

Tab. 28. keskiarvo keuhkojen elinkapasiteetti, ml (mukaan: Khripkova, 1990)

KANSSA lapsuus ja 18-19 vuoteen asti keuhkojen elintärkeä kapasiteetti kasvaa, 18 vuodesta 35 vuoteen se pysyy vakiona ja 40 vuoden jälkeen laskee. Tämä johtuu keuhkojen elastisuuden ja rintakehän liikkuvuuden vähenemisestä.

Keuhkojen elintärkeä kapasiteetti riippuu useista tekijöistä, erityisesti kehon pituudesta, painosta ja sukupuolesta. Elinkyvyn arvioimiseksi oikea arvo lasketaan erityisillä kaavoilla:

miehille:

TERVETULOA pitäisi = [(kasvu, cm∙ 0,052)] - [(ikä, vuotta ∙ 0,022)] - 3,60;

naisille:

TERVETULOA pitäisi = [(kasvu, cm∙ 0,041)] - [(ikä, vuotta ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 vuotiaille pojille:

TERVETULOA pitäisi = [(kasvu, cm∙ 0,052)] - [(ikä, vuotta ∙ 0,022)] - 4,6;

13-16-vuotiaille pojille:

TERVETULOA pitäisi = [(kasvu, cm∙ 0,052)] - [(ikä, vuotta ∙ 0,022)] - 4,2

tytöille 8-16 vuotta:

TERVETULOA pitäisi = [(kasvu, cm∙ 0,041)] - [(ikä, vuotta ∙ 0,018)] - 3,7

Naisilla VC on 25 % pienempi kuin miehillä; koulutetuilla ihmisillä se on suurempi kuin kouluttamattomilla. Se on erityisen korkea, kun harjoitellaan sellaisia ​​urheilulajeja kuin uinti, juoksu, hiihto, soutu jne. Esimerkiksi soutajille se on 5 500 ml, uimareille - 4 900 ml, voimistelijalle - 4 300 ml, jalkapalloilijoille - 4 200 ml, painonnostoille - noin 4000 ml. Keuhkojen vitaalikapasiteetin määrittämiseen käytetään spirometria (spirometriamenetelmä). Se koostuu astiasta, jossa on vettä, ja toisesta ylösalaisin sijoitetusta astiasta, jonka tilavuus on vähintään 6 litraa ja joka sisältää ilmaa. Tämän toisen astian pohjaan on kytketty putkijärjestelmä. Näiden putkien kautta koehenkilö hengittää niin, että hänen keuhkoissaan ja suonessa oleva ilma muodostaa yhden järjestelmän.

Kaasunvaihto

Kaasupitoisuus alveoleissa. Hengityksen ja uloshengityksen aikana henkilö tuulettaa jatkuvasti keuhkoja ja ylläpitää kaasukoostumusta alveoleissa. Ihminen hengittää ilmakehän ilmaa hienoa sisältöä happea (20,9 %) ja vähän hiilidioksidia (0,03 %). Uloshengitysilma sisältää 16,3 % happea ja 4 % hiilidioksidia. Hengitettäessä 450 ml:sta hengitetystä ilmakehän ilmasta vain noin 300 ml pääsee keuhkoihin ja noin 150 ml jää hengitysteihin eikä osallistu kaasunvaihtoon. Uloshengityksen aikana, joka seuraa sisäänhengitystä, tämä ilma tuodaan ulos muuttumattomana, eli se ei eroa koostumukseltaan ilmakehän ilmasta. Siksi he kutsuvat sitä ilmaksi. kuollut tai haitallista tilaa. Keuhkoihin päässyt ilma sekoittuu tässä jo keuhkorakkuloissa olevaan 3000 ml:aan ilmaa. Kaasunvaihdossa mukana olevaa alveoleissa olevaa kaasuseosta kutsutaan alveolaarista ilmaa. Sisääntuleva ilmaosa on pieni verrattuna määrään, johon sitä lisätään, joten kaiken ilman täydellinen uusiutuminen keuhkoissa on hidas ja ajoittainen prosessi. Ilmakehän ja keuhkorakkuloiden välisellä vaihdolla on vain vähän vaikutusta keuhkorakkuloihin, ja sen koostumus pysyy käytännössä vakiona, kuten taulukosta voidaan nähdä. 29.

Tab. 29. Sisäänhengitetyn, alveolaarisen ja uloshengitetyn ilman koostumus, %

Verrattaessa alveolaarisen ilman koostumusta sisään- ja uloshengitysilman koostumukseen voidaan nähdä, että keho säilyttää viidesosan sisään tulevasta hapesta tarpeisiinsa, kun taas CO 2 -määrä uloshengitysilmassa on 100 kertaa suurempi. kuin määrä, joka joutuu kehoon sisäänhengityksen aikana. Hengitettyyn ilmaan verrattuna se sisältää vähemmän happea, mutta enemmän CO 2 . Alveolaarinen ilma joutuu läheiseen kosketukseen veren kanssa, ja valtimoveren kaasukoostumus riippuu sen koostumuksesta.

Lapsilla on erilainen sekä uloshengitys- että alveolaarisen ilman koostumus: mitä nuoremmat lapset ovat, sitä pienempi heidän hiilidioksidiprosenttinsa ja mitä suurempi hapen prosenttiosuus uloshengitetyssä ilmassa ja alveolaarisessa ilmassa, sitä pienempi on hapen käyttö (taulukko 30) . Tästä johtuen lapsilla keuhkojen ventilaation tehokkuus on alhainen. Siksi lapsen on tuuletettava keuhkoja aikuisia enemmän, jotta kulutettua happea ja vapautuvaa hiilidioksidia olisi sama.

Tab. 30. Uloshengitetyn ja alveolaarisen ilman koostumus
(keskimääräiset tiedot kohteelle: Shalkov, 1957; comp. Tekijä: Markosyan, 1969)

Koska pienet lapset hengittävät usein ja pinnallisesti, suuri osuus vuorovesitilavuus on "kuolleen" tilan tilavuus. Tästä johtuen uloshengitysilma koostuu enemmän ilmakehän ilmasta, ja sen hiilidioksidiprosentti ja hapen käyttöaste on pienempi annetusta hengitystilavuudesta. Tämän seurauksena lasten ilmanvaihdon tehokkuus on alhainen. Huolimatta aikuisiin verrattuna lisääntyneestä hapen prosenttiosuudesta alveolaarisessa ilmassa lapsilla ei ole merkittävää, koska 14-15% hapesta alveoleissa riittää kyllästämään veren hemoglobiinin täysin. Enemmän happea kuin hemoglobiini sitoo, ei pääse valtimovereen. Matala taso Lasten keuhkorakkuloiden ilman hiilidioksidipitoisuus osoittaa sen pienemmän pitoisuuden valtimoveressä aikuisiin verrattuna.

Kaasunvaihto keuhkoissa. Kaasunvaihto keuhkoissa tapahtuu hapen diffuusion seurauksena keuhkorakkuloiden ilmasta vereen ja hiilidioksidin diffuusio verestä alveolaariseen ilmaan. Diffuusio johtuu näiden kaasujen osapaineen erosta alveolaarisessa ilmassa ja niiden kyllästymisestä veressä.

Osittainen paine- on osa kokonaispaine, joka on tämän kaasun osuus kaasuseos. Hapen osapaine keuhkorakkuloissa (100 mm Hg) on ​​paljon korkeampi kuin 02:n jännitys keuhkojen kapillaareihin tulevassa laskimoveressä (40 mm Hg). CO 2:n osapaineparametreilla on päinvastainen arvo - 46 mm Hg. Taide. keuhkokapillaarien alussa ja 40 mmHg. Taide. alveoleissa. Hapen ja hiilidioksidin osapaine ja jännitys keuhkoissa on esitetty taulukossa. 31.

Tab. 31. Hapen ja hiilidioksidin osapaine ja jännitys keuhkoissa, mm Hg. Taide.

Nämä painegradientit (erot) ovat liikkeellepaneva voima O 2:n ja CO 2:n diffuusiolle eli kaasunvaihdolle keuhkoissa.

Keuhkojen hapen diffuusiokapasiteetti on erittäin korkea. Tämä johtuu alveolien suuresta määrästä (satoja miljoonia), niiden suuresta kaasunvaihtopinta-alasta (noin 100 m 2 ) ja myös pieni paksuus(noin 1 µm) alveolikalvosta. Ihmisen keuhkojen hapen diffuusiokapasiteetti on noin 25 ml/min per 1 mm Hg. Taide. Hiilidioksidin diffuusiokapasiteetti on 24 kertaa suurempi, koska se liukenee hyvin keuhkokalvoon.

Hapen diffuusio saadaan aikaan noin 60 mm Hg:n osapaine-erolla. Art., ja hiilidioksidi - vain noin 6 mm Hg. Taide. Aika, jonka veri virtaa pienen ympyrän kapillaarien läpi (noin 0,8 s), riittää tasaamaan täysin osapaineen ja kaasujännityksen: happi liukenee vereen ja hiilidioksidi siirtyy alveolaariseen ilmaan. Hiilidioksidin siirtyminen alveolaariseen ilmaan suhteellisen pienellä paine-erolla selittyy tämän kaasun suurella diffuusiokapasiteetilla (Atl., kuva 7, s. 168).

Siten keuhkojen kapillaareissa tapahtuu jatkuvaa hapen ja hiilidioksidin vaihtoa. Tämän vaihdon seurauksena veri kyllästyy hapella ja vapautuu hiilidioksidista.