עבור צולל חופשי, הריאות הן "כלי העבודה" העיקרי (כמובן, אחרי המוח), ולכן חשוב לנו להבין את מבנה הריאות ואת כל תהליך הנשימה. בדרך כלל כשמדברים על נשימה מתכוונים לנשימה חיצונית או אוורור של הריאות – התהליך היחיד בשרשרת הנשימה שאנו מבחינים בו. ושקול נשימה צריכה להתחיל עם זה.

מבנה הריאות והחזה

הריאות הן איבר נקבובי, בדומה לספוג, הדומה במבנהו להצטברות של בועות בודדות או אשכול ענבים עם מספר רב של פירות יער. כל "ברי" הוא מכתש ריאתי (שלפוחית ​​ריאתית) - מקום בו מתבצע הפונקציה העיקרית של הריאות - חילופי גזים. בין האוויר של המכתשות לדם מסתתר מחסום אוויר-דם הנוצר על ידי קירות דקים מאוד של המכתשים ושל נימי הדם. דרך המחסום הזה מתרחשת דיפוזיה של גזים: חמצן חודר לדם מהמכתשות, ופחמן דו חמצני חודר אל המכתשית מהדם.

אוויר חודר לאלבוליים דרך דרכי הנשימה - הטרוכיאה, הסימפונות וברונכיולים קטנים יותר, המסתיימים בשקיות מכתשית. הסתעפות של הסמפונות והסימפונות יוצרים את האונות ( הריאה הימניתיש 3 אונות, לשמאל יש 2 אונות). בממוצע, בשתי הריאות יש כ-500-700 מיליון alveoli, ששטח הנשימה שלהם נע בין 40 מ"ר בנשיפה ל-120 מ"ר בשאיפה. במקרה זה, מספר רב יותר של alveoli ממוקמים בחלקים התחתונים של הריאות.

לסמפונות ולקנה הנשימה יש בסיס סחוס בדפנותיהם ולכן די קשיחים. לברונכיולים ולמככיות יש קירות רכים ולכן יכולים לשקוע, כלומר להיצמד זה לזה, כמו מנופח. בַּלוֹןאלא אם כן נשמר בהם קצת לחץ אוויר. כדי למנוע זאת, הריאות, כאיבר בודד, מכוסות מכל הצדדים בצדר - קרום הרמטי חזק.

לצדר יש שתי שכבות - שני עלים. עלה אחד מחובר היטב למשטח הפנימי של קשיח חזה, השני - מקיף את הריאות. ביניהם נמצא חלל הצדר, השומר על לחץ שלילי. בשל כך, הריאות נמצאות במצב מיושר. לחץ שליליבסדק הצדר עקב המתיחה האלסטית של הריאות, כלומר הרצון המתמיד של הריאות להפחית את נפחן.

הרתיעה האלסטית של הריאות נובעת משלושה גורמים:
1) האלסטיות של רקמת דפנות המכתשים עקב נוכחותם של סיבים אלסטיים בהם
2) טונוס שרירי הסימפונות
3) מתח הפנים של הסרט הנוזל המכסה את פני השטח הפנימיים של המכתשים.

המסגרת הנוקשה של בית החזה מורכבת מצלעות, הגמישות, הודות לסחוס ומפרקים, המחוברות לעמוד השדרה ולמפרקים. בשל כך, בית החזה מגדיל ומקטין את נפחו, תוך שמירה על הקשיחות הדרושה כדי להגן על אלו הנמצאים חלל החזהאיברים.

על מנת לשאוף אוויר, עלינו ליצור לחץ נמוך יותר בריאות מאשר לחץ אטמוספרי, ולנשוף לחץ גבוה יותר. לפיכך, עבור שאיפה יש צורך להגדיל את נפח החזה, עבור נשיפה - ירידה בנפח. למעשה רובמאמץ הנשימה מושקע בשאיפה, בתנאים רגילים, הנשיפה מתבצעת בשל התכונות האלסטיות של הריאות.

שריר הנשימה העיקרי הוא הסרעפת - מחיצה שרירית בעלת כיפת בין חלל החזה לחלל הבטן. באופן קונבנציונלי, ניתן למשוך את הגבול שלו לאורך הקצה התחתון של הצלעות.

בשאיפה, הסרעפת מתכווצת, נמתחת בפעולה אקטיבית כלפי התחתון איברים פנימיים. במקביל, איברים בלתי ניתנים לדחיסה חלל הבטןנדחפים מטה ולצדדים, מותחים את דפנות חלל הבטן. בנשימה שקטה, כיפת הסרעפת יורדת בכ-1.5 ס"מ, והגודל האנכי של חלל החזה גדל בהתאם. יחד עם זאת, הצלעות התחתונות מתפצלות במקצת, מה שמגדיל את היקפו של בית החזה, אשר בולט במיוחד בחלקים התחתונים. בעת הנשיפה, הסרעפת נרגעת באופן פסיבי ונמשכת כלפי מעלה על ידי הגידים המחזיקים אותה במצבה הרגוע.

בנוסף לסרעפת, גם השרירים הבין-צלעיים האלכסוניים החיצוניים והבין-סחוסיים לוקחים חלק בהגדלת נפח בית החזה. כתוצאה מעליית הצלעות גוברת תזוזה של עצם החזה קדימה ויציאת החלקים הרוחביים של הצלעות לצדדים.

עם נשימה אינטנסיבית עמוקה מאוד או עם עלייה בהתנגדות לאינהלציה, נכללים בתהליך הגדלת נפח בית החזה מספר שרירי נשימה עזר שיכולים להעלות את הצלעות: scalariform, pectoralis major ו-minor, serratus anterior. שרירי ההשראה הנלווים כוללים גם את שרירי המתח. אזור בית החזהשל עמוד השדרה וקיבוע חגורת הכתפיים בעת מנוחה על ידיים מקופלות לאחור (טרפז, מעוין, הרמת עצם השכמה).

כפי שהוזכר לעיל, נשימה רגועה מתנהלת באופן פסיבי, כמעט על רקע הרפיה של שרירי ההשראה. בנשיפה אינטנסיבית פעילה, השרירים "מתחברים" דופן הבטן, וכתוצאה מכך ירידה בנפח חלל הבטן ועלייה בלחץ בו. הלחץ מועבר לדאפרגמה ומעלה אותה. עקב ההפחתה השרירים הבין צלעיים האלכסוניים הפנימיים מורידים את הצלעות ומקרבים את קצוותיהם.

תנועות נשימה

בחיים הרגילים, בהתבוננות בעצמו ובמכרים, ניתן לראות גם נשימה, המסופקת בעיקר על ידי הסרעפת, וגם נשימה, המסופקת בעיקר על ידי עבודת השרירים הבין-צלעיים. וזה בטווח הנורמלי. שרירים חגורת כתפייםקשורים לעתים קרובות יותר למחלות קשות או לעבודה אינטנסיבית, אך כמעט אף פעם לא - יחסית אנשים בריאיםבמצב תקין.

מאמינים כי הנשימה, המסופקת בעיקר על ידי תנועות הסרעפת, אופיינית יותר לגברים. בדרך כלל, השאיפה מלווה בבליטה קלה של דופן הבטן, נשיפה בנסיגה קלה שלו. זו נשימה בטן.

אצל נשים, סוג הנשימה בחזה הוא הנפוץ ביותר, המסופק בעיקר על ידי עבודת השרירים הבין צלעיים. ייתכן שהסיבה לכך היא מוכנות ביולוגית של אישה לאמהות וכתוצאה מכך מקושי בנשימה בטנית במהלך ההריון. עם סוג זה של נשימה, התנועות הבולטות ביותר נעשות על ידי עצם החזה והצלעות.

נשימה, שבה הכתפיים ועצמות הבריח נעות באופן פעיל, מסופקת על ידי העבודה של שרירי חגורת הכתפיים. אוורור הריאות במקרה זה אינו יעיל ונוגע רק לחלק העליון של הריאות. לכן, סוג זה של נשימה נקרא אפיקלית. בתנאים רגילים, סוג זה של נשימה כמעט אינו מתרחש והוא משמש במהלך התעמלות מסוימת או מתפתח עם מחלות קשות.

בצלילה חופשית, אנו מאמינים שנשימת בטן או בטן היא סוג הנשימה הטבעי והפרודוקטיבי ביותר. אותו הדבר נאמר ביוגה ובפראניאמה.

ראשית, בגלל שיש יותר alveoli באונות התחתונות של הריאות. שנית, תנועות הנשימה קשורות למערכת העצבים האוטונומית שלנו. נשימת בטן מפעילה את מערכת העצבים הפאראסימפתטית - דוושת הבלמים לגוף. נשימה בחזהמפעיל את מערכת העצבים הסימפתטית - דוושת הגז. עם נשימה אפיקאלית פעילה וארוכה, מתרחשת גירוי של מערכת העצבים הסימפתטית. זה עובד לשני הכיוונים. אז אנשים בפאניקה תמיד נושמים נשימה אפיקלית. ולהיפך, אם אתה נושם רגוע עם הבטן במשך זמן מה, מערכת העצבים נרגעת וכל התהליכים מואטים.

נפחי ריאות

במהלך נשימה שקטה, אדם שואף ונושף כ-500 מ"ל (מ-300 עד 800 מ"ל) אוויר, נפח אוויר זה נקרא נפח גאות ושפל. בנוסף לנפח הגאות הרגיל, בנשימה העמוקה ביותר אדם יכול לשאוף עוד כ-3000 מ"ל אוויר - זהו נפח מילואים השראה. לאחר נשיפה רגועה רגילה, אדם בריא רגיל מסוגל "לסחוט" כ-1300 מ"ל אוויר מהריאות עם המתח של שרירי הנשיפה - זהו נפח רזרבה בנשיפה.

סכום הכרכים הללו הוא קיבולת חיונית (VC): 500 מ"ל + 3000 מ"ל + 1300 מ"ל = 4800 מ"ל.

כפי שניתן לראות, הטבע הכין לנו אספקה ​​של כמעט פי עשרה מהאפשרות "לשאבת" אוויר דרך הריאות.

נפח גאות הוא ביטוי כמותי של עומק הנשימה. הקיבולת החיונית של הריאות היא הנפח המרבי של אוויר שניתן להכניס או לצאת מהריאות במהלך שאיפה או נשיפה אחת. הקיבולת החיונית הממוצעת של הריאות אצל גברים היא 4000 - 5500 מ"ל, בנשים - 3000 - 4500 מ"ל. אימון פיזיומתיחות שונות בחזה מאפשרות לך להגדיל את ה-VC.

לאחר נשיפה עמוקה מקסימלית, נותרו כ-1200 מ"ל אוויר בריאות. זה - נפח שיורי. את רובו ניתן להסיר מהריאות רק עם פנאומוטורקס פתוח.

הנפח השיורי נקבע בעיקר על ידי גמישות הסרעפת והשרירים הבין צלעיים. הגברת הניידות של בית החזה והקטנת הנפח השיורי היא משימה חשובה בהכנה לצלילה לעומקים גדולים. צלילות מתחת לנפח השיורי של אדם ממוצע לא מאומן הן צלילות עמוקות יותר מ-30-35 מטר. אחת הדרכים הפופולריות להגביר את האלסטיות של הסרעפת ולהקטין את נפח הריאות היא לבצע באופן קבוע uddiyana bandha.

הכמות המקסימלית של אוויר שיכולה להיות בריאות נקראת קיבולת ריאות כוללת, הוא שווה לסכום הנפח השיורי והקיבולת החיונית של הריאות (בדוגמה המשמשת: 1200 מ"ל + 4800 מ"ל = 6000 מ"ל).

נפח האוויר בריאות בתום נשיפה שקטה (עם שרירי נשימה רפויים) נקרא קיבולת ריאות שיורית תפקודית. זה שווה לסכום הנפח השיורי ונפח הרזרבה הנשיפה (בדוגמה המשמשת: 1200 מ"ל + 1300 מ"ל = 2500 מ"ל). קיבולת ריאות שיורית תפקודית קרובה לנפח האוויר המכתשי לפני השאיפה.

אוורור הריאות נקבע לפי נפח האוויר הנשאף או הנשוף ליחידת זמן. נמדד בדרך כלל נפח דקה של נשימה. אוורור הריאות תלוי בעומק ובתדירות הנשימה, אשר במנוחה נעה בין 12 ל-18 נשימות לדקה. נפח הנשימה הדקות שווה למכפלת נפח הנשימה וקצב הנשימה, כלומר. בערך 6-9 ליטר.

לשיעור נפחי ריאותנעשה שימוש בספירומטריה - שיטה ללימוד תפקוד נשימה חיצונית, הכולל מדידת מדדי נפח ומהירות של נשימה. אנו ממליצים על מחקר זה לכל מי שמתכנן לעסוק ברצינות בצלילה חופשית.

האוויר ממוקם לא רק במכתשות, אלא גם בפנים כיווני אוויר. אלה כוללים את חלל האף (או הפה עם נשימה דרך הפה), האף, הגרון, קנה הנשימה, הסימפונות. האוויר בדרכי הנשימה (למעט ברונכיולות הנשימה) אינו משתתף בחילופי גזים. לכן, לומן של דרכי הנשימה נקרא שטח מת אנטומי. בשאיפה, החלקים האחרונים של האוויר האטמוספרי נכנסים לחלל המת, ומבלי לשנות את הרכבם, עוזבים אותו בנשיפה.

נפח השטח המת האנטומי הוא כ-150 מ"ל, או כ-1/3 מנפח הגאות והשפל בזמן נשימה שקטה. הָהֵן. מתוך 500 מ"ל של אוויר בשאיפה, רק כ-350 מ"ל נכנסים לאלואוולים. במכתשות בתום נשיפה רגועה יש כ-2500 מ"ל אוויר, לכן בכל נשימה רגועה מתחדש רק 1/7 מהאוויר המכתשי.

• < חזרה

זה שווה למכפלת נפח האוויר הנכנס לריאות בנשימה אחת ולקצב הנשימה. למבוגר במנוחה יש 5-9 ליטר.

מילון אנציקלופדי גדול. 2000 .

ראה מה זה "נפח נשימה דקות" במילונים אחרים:

נפח דקה של נשימה- נפח האוויר העובר דרך הריאות בדקה אחת. [GOST R 12.4.233 2007] נושאי הכלים הגנה אישיתווליום דקות… מדריך מתרגם טכני

נפח דקה של נשימה- נפח נשימה של 25 דקות: נפח האוויר העובר דרך הריאות בדקה אחת. מקור: GOST R 12.4.233 2007: מערכת תקני בטיחות בעבודה. אמצעים לפרט...

נפח דקה של נשימה

- (MOD; נפח דקה סינון של אוורור ריאתי) אינדיקטור למצב הנשימה החיצונית: נפח האוויר שנשאף (או נשוף) בדקה אחת; מבוטא בליטר לדקה … גָדוֹל מילון רפואי

אוורור ריאתי (נפח נשימה דקה)- 3.8 אוורור ריאתי (נפח הנשימה דקות) ריאות מלאכותיות) למשך דקה אחת. מקור: GOST R 52639 2006: צלילה מכשיר נשימהעם דפוס נשימה פתוח. נפוצים… … מילון-ספר עיון במונחים של תיעוד נורמטיבי וטכני

ראה נפח נשימה דקות... מילון רפואי גדול

- (אוורור ריאתי), כמות האוויר העוברת דרך הריאות בדקה אחת. זה שווה למכפלת נפח האוויר הנכנס לריאות בנשימה אחת ולקצב הנשימה. למבוגר במנוחה יש 5 9 ליטר. * * * נפח דקות של נפח דקות של נשימה... … מילון אנציקלופדי

נפח גאות דקה- נפח דקות של נשימה (מ') של נשימה, נפח גאות ושפל דקה (מ') נפח דקות נשימה, נפח דקות, נפח דקות הנשמה מנפח (מ') דקה, אוורור (ו) / דקה deu Atemminutenvolumen (n), Minutenvolumen (n) ספא ventilación… … בטיחות ובריאות בעבודה. תרגום לאנגלית, צרפתית, גרמנית, ספרדית

GOST R 52639-2006: מכשיר נשימה לצלילה עם דפוס נשימה פתוח. מפרטים כלליים- טרמינולוגיה GOST R 52639 2006: מכשיר נשימה לצלילה עם דפוס נשימה פתוח. מפרט כללי מסמך מקורי: 3.1 שסתום אספקת מילואים: שסתום שנועד להפעיל את אספקת הנשימה לצולל השמורה ... ... מילון-ספר עיון במונחים של תיעוד נורמטיבי וטכני

GOST R 12.4.233-2007: מערכת תקני בטיחות בעבודה. הגנת נשימה אישית. מונחים והגדרות- טרמינולוגיה GOST R 12.4.233 2007: מערכת תקני בטיחות בעבודה. הגנת נשימה אישית. מונחים והגדרות מסמך מקורי: 81 שטח "מת": חלל מאוורר גרוע בקדמת ה-RPE, ... ... מילון-ספר עיון במונחים של תיעוד נורמטיבי וטכני

נפחי ריאות ויכולות

בתהליך של אוורור ריאתי, הרכב הגזים של האוויר המכתשית מתעדכן באופן רציף. כמות האוורור הריאתי נקבעת לפי עומק הנשימה, או נפח הגאות, ותדירות תנועות הנשימה. במהלך תנועות הנשימה, ריאותיו של אדם מתמלאות באוויר בשאיפה, שנפחו מהווה חלק מנפח הריאות הכולל. כדי לכמת אוורור ריאות, קיבולת הריאות הכוללת חולקה למספר מרכיבים או נפחים. איפה קיבולת ריאההוא סכום של שני כרכים או יותר.

נפחי הריאות מחולקים לסטטי ודינמי. נפחי ריאות סטטיים נמדדים עם תנועות נשימה מושלמות מבלי להגביל את מהירותן. נפחי ריאות דינמיים נמדדים במהלך תנועות נשימה עם מגבלת זמן לביצוען.

נפחי ריאות. נפח האוויר בריאות ובדרכי הנשימה תלוי באינדיקטורים הבאים: 1) מאפיינים אישיים אנתרופומטריים של אדם ושל מערכת הנשימה; 2) תכונות של רקמת ריאה; 3) מתח פנים של alveoli; 4) הכוח שפותחו על ידי שרירי הנשימה.

נפח גאות ושפל (TO) הוא נפח האוויר שאדם שואף ונושף במהלך נשימה שקטה. במבוגר, DO הוא כ-500 מ"ל. הערך של TO תלוי בתנאי המדידה (מנוחה, עומס, תנוחת גוף). DO מחושב כערך הממוצע לאחר מדידת כשש תנועות נשימה שקטות.

נפח רזרבות ההשראה (IRV) הוא נפח האוויר המרבי שהנבדק יכול לשאוף לאחר נשימה שקטה. הערך של ROVD הוא 1.5-1.8 ליטר.

נפח רזרבה נשיפה (ERV) הוא כמות האוויר המקסימלית שאדם יכול לנשוף בנוסף מרמה של נשיפה רגועה. הערך של ROvyd נמוך יותר במצב אופקי מאשר במצב אנכי, ויורד עם השמנת יתר. זה שווה לממוצע של 1.0-1.4 ליטר.

נפח שאריות (VR) הוא נפח האוויר שנשאר בריאות לאחר נשיפה מרבית. ערך הנפח השיורי הוא 1.0-1.5 ליטר.

מיכלי ריאות. קיבולת חיונית (VC) כוללת נפח גאות ושפל, נפח רזרבה השראה ונפח רזרבה נשיפה. אצל גברים בגיל העמידה, VC משתנה בין 3.5-5.0 ליטר או יותר. עבור נשים, ערכים נמוכים יותר אופייניים (3.0-4.0 ליטר). בהתאם לשיטת מדידת ה-VC, מובחן ה-VC של השאיפה, כאשר הנשימה העמוקה ביותר נלקחת לאחר נשיפה מלאה וה-VC של הנשיפה, כאשר הנשיפה המקסימלית נעשית לאחר נשימה מלאה.

יכולת ההשראה (Evd) שווה לסכום של נפח הגאות והשפל ונפח רזרבות ההשראה. בבני אדם, ממוצע ה-EUD הוא 2.0-2.3 ליטר.

יכולת שיורית תפקודית (FRC) - נפח האוויר בריאות לאחר נשיפה שקטה. FRC הוא הסכום של נפח רזרבה הנשיפה ונפח שיורי. ערך FRC מושפע משמעותית מרמת הפעילות הגופנית של האדם וממצב הגוף: FRC פחות במצב אופקי של הגוף מאשר בישיבה או עמידה. FRC פוחת עם השמנת יתר עקב ירידה בהתאמה הכללית של החזה.

קיבולת הריאה הכוללת (TLC) היא נפח האוויר בריאות בתום נשימה מלאה. OEL מחושב בשתי דרכים: OEL - OO + VC או OEL - FOE + Evd.

נפחי ריאות סטטיים עשויים לרדת במצבים פתולוגיים המובילים להתרחבות מוגבלת של הריאות. אלה כוללות מחלות עצב-שריר, מחלות של החזה, הבטן, נגעים פלאורליים המגבירים את קשיחות רקמת הריאה ומחלות הגורמות לירידה במספר המכתשים המתפקדות (אטלקטזיס, כריתה, שינויים ציקטריים בריאות).

נְשִׁימָה- זהו תהליך יחיד המבוצע על ידי אורגניזם אינטגרלי ומורכב משלושה קישורים בלתי נפרדים: א) נשימה חיצונית, כלומר חילופי גזים בין סביבה חיצוניתודם של נימים ריאתיים; ב) העברת גזים המבוצעת על ידי מערכות מחזוריות; ג) נשימה פנימית (רקמתית), כלומר חילופי גזים בין דם לתאים, שבמהלכו התאים צורכים חמצן ומשחררים פחמן דו חמצני (איור. ).

איברי חלל החזה (א). היקפי ומרכזי מערכת עצבים(ב).
א: 1 - חלל האף, 2 - גרון, 3 - קנה הנשימה, 4 - סימפונות, 5 - קודקוד הריאה, 6 - חלק הפה של הלוע, 7 - ענפים של הסימפונות הלובר התחתון, 8 - סרעפת, 9 - alveoli.
ב: 1 - מוח, 2 - עמוד שדרה, 3 - עצב סיאטי, 4 - עצב אופטי, 5 - עצב הפנים, 6 - nervus vagus, 7 - צמתים תא מטען סימפטי, 8 - מקלעת השמש, 9 - עצבים בין צלעיים, 10 - מקלעת מותני, 11 - מקלעת עצם העצה, 12 - עצב הירך, 13 - עצב אובטורטור, 14 - עצב אולנרי, 15 - עצב חציוני, 16 - עצב רדיאלי, 17 - מקלעת זרוע.

הבסיס לנשימת רקמות הוא תגובות חיזור מורכבות, המלוות בשחרור אנרגיה, הנחוצה לחיי הגוף.

הביצועים של אדם (במיוחד, ספורטאי) נקבעים בעיקר לפי כמה חמצן (O 2) נלקח מהאוויר החיצוני לדם של נימי הריאה ומועבר לרקמות ולתאים. שלוש מערכות הנשימה לעיל קשורות קשר הדוק ויש להן פיצוי הדדי. אז, עם אי ספיקת לב, קוצר נשימה מתרחש, עם חוסר O 2 ​​באוויר האטמוספרי (למשל, בהרים האמצעיים), מספר תאי הדם האדומים - נושאי חמצן עולה, ועם מחלות ריאות, טכיקרדיה מתרחשת.

מערכת נשימה חיצונית

מערכת הנשימה מורכבת מהריאות, העליונות דרכי הנשימהוסמפונות, שרירי חזה ונשימה (בין צלע, סרעפת וכו').

נשימה חיצונית מבטיחה חילופי גזים בין אוויר המכתשית לדם נימי הריאה, כלומר, רוויה של דם ורידי בחמצן ושחרורו מעודף פחמן דו חמצני, המעיד על הקשר בין תפקוד הנשימה החיצונית לבין ויסות איזון חומצה-בסיס.

בפיזיולוגיה של הנשימה מתחלק תפקוד הנשימה החיצונית לשלושה תהליכים עיקריים - אוורור, דיפוזיה ופרפוזיה (זרימת דם בנימי הריאות).

אוורור צריך להיות מובן כחילופי גז בין המכתשית והאוויר האטמוספרי. הקביעות של הרכב הגז של האוויר המכתשית תלויה ברמת האוורור המכתשית.

אוורור מכתשית שווה להפרש בין נפח הנשימות לדקה לנפח החלל ה"מת", כפול מספר הנשימות בדקה. נפח האוורור תלוי בעיקר בצורך של הגוף בחמצן כאשר כמות מסוימת מופרשת. פחמן דו חמצני, כמו גם על מצב שרירי הנשימה, פטנטיות הסימפונות וכו'.

לא כל האוויר הנשאף מגיע לחלל המכתשי, שם מתרחשת חילופי גזים. אם נפח האוויר הנשאף הוא 500 מ"ל, אז 150 מ"ל נשארים בחלל ה"מת", ועובר בדקה באזור הנשימה של הריאות בממוצע (500 מ"ל - 150 מ"ל) x 15 (קצב נשימה) = 5250 מ"ל אוויר אטמוספרי. ערך זה נקרא אוורור alveolar. שטח "מת" גדל בנשימה עמוקה, נפחו תלוי גם במשקל הגוף וביציבה של הנבדק.

ריכוך- זהו תהליך של העברה פסיבית של חמצן מהריאות דרך הממברנה האלווולו-נימית אל ההמוגלובין של נימי הריאה, שבאמצעותו החמצן נכנס לתגובה כימית.

זִלוּף(השקיה) של הריאות עם דם דרך כלי המעגל הקטן. יעילות הריאות נשפטת על פי היחס בין אוורור לזילוף. יחס זה נקבע על פי מספר המכתשות מאווררות הנמצאות במגע עם נימים מזורמים היטב. כאשר אדם נושם בשלווה חטיבות עליונותהריאות מתיישרות בצורה מלאה יותר מאשר הריאות התחתונות. במיקום האנכי, החלקים התחתונים מבולבלים טוב יותר בדם מאשר העליונים.

אוורור ריאתי עולה במקביל לעלייה בצריכת החמצן, ובעומסים מקסימליים אצל אנשים מאומנים הוא יכול לעלות פי 20-25 בהשוואה למצב המנוחה ולהגיע ל-150 ליטר/דקה או יותר. עלייה כזו באוורור מסופקת על ידי עלייה בתדירות ובנפח הנשימה, והתדירות יכולה לעלות ל-60-70 נשימות לדקה, ונפח הגאות והשפל - מ-15 ל-50% מהיכולת החיונית של הריאות (H. Monod, M. Pottier, 1973).

לגירוי תפקיד חשוב בהתרחשות של היפרונטילציה במהלך מאמץ גופני. מרכז נשימתיכתוצאה מריכוז גבוה של פחמן דו חמצני ויוני מימן עם רמה גבוהה של חומצת חלב בדם.

היפרונטילציה הנגרמת על ידי פעילות גופנית היא תמיד פחותה מאוורור מירבי, והעלייה ביכולת דיפוזיה של חמצן בריאות במהלך העבודה גם היא אינה מגבילה. לכן, אם חסר פתולוגיה ריאתית, הנשימה אינה מגבילה את עבודת השרירים. מדד חשוב - צריכת חמצן - משקף את המצב התפקודי של מערכת הלב-נשימה. קיים קשר בין גורמים מחזוריים ונשימתיים המשפיעים על כמות החמצן הנצרכת.

במהלך פעילות גופנית, צריכת החמצן עולה באופן משמעותי. זה מציב דרישות מוגברות לתפקוד של מערכת הלב וכלי הדם ומערכת הנשימה. לכן, מערכת הלב-נשימה במהלך עבודת השרירים נתונה לשינויים התלויים בעוצמת הפעילות הגופנית.

חקר תפקוד הנשימה החיצונית בספורט מאפשר לצד מערכת הדם והדם להעריך את מצבו התפקודי של הספורטאי בכללותו ואת יכולות המילואים שלו.

המחקר מתחיל באנמנזה, ולאחר מכן ממשיך לבדיקה, כלי הקשה והאזנה.

הבדיקה מאפשרת לקבוע את סוג הנשימה, לקבוע נוכחות או היעדר קוצר נשימה (במיוחד במהלך בדיקה) וכו'. נקבעים שלושה סוגי נשימה: חזה, בטן (סרעפת) ומעורב. עם סוג הנשימה בחזה, עצם הבריח עולות בצורה ניכרת והצלעות זזות. בסוג זה של נשימה, נפח הריאות עולה בעיקר עקב תנועת הצלעות העליונות והתחתונה. עם סוג הנשימה הבטני, העלייה בנפח הריאות מתרחשת בעיקר עקב תנועת הסרעפת - בהשראה היא יורדת, מזיזה מעט את איברי הבטן. לכן, דופן הבטן בולטת מעט במהלך השאיפה עם סוג הנשימה הבטן. ספורטאים בדרך כלל סוג מעורבנשימה, שבה מעורבים שני מנגנוני הרחבת החזה.

הַקָשָׁה(הקשה) מאפשרת לקבוע את השינוי (אם בכלל) בצפיפות הריאות. שינויים בריאות הם בדרך כלל תוצאה של מחלות מסוימות (דלקת ריאות, שחפת וכו').

הַאֲזָנָה(הקשבה) קובעת את מצב דרכי הנשימה (סימפונות, alveoli). בְּ מחלות שונותאיברי הנשימה, נשמעים צלילים מאוד אופייניים - צפצופים שונים, חיזוק או החלשה של רעש נשימתי וכו'.

חקר הנשימה החיצונית מתבצע על פי אינדיקטורים המאפיינים אוורור, חילופי גזים, תכולה ולחץ חלקי של חמצן ופחמן דו חמצני בדם עורקי ופרמטרים נוספים. כדי ללמוד את תפקוד הנשימה החיצונית, משתמשים בספירומטרים, ספירוגרפים והתקנים מיוחדים מסוג פתוח וסגור. המחקר הספירוגרפי הנוח ביותר, שבו נרשמת עקומה על סרט נייר נע - ספירוגרמה (איור 1). ). באמצעות עקומה זו, תוך ידיעת קנה המידה של קנה המידה של המכשיר ומהירות התנועה של הנייר, האינדיקטורים הבאים של אוורור ריאתי נקבעים: קצב נשימה (RR), נפח גאות ושפל (TO), נפח נשימה דקה (MOD), קיבולת חיונית (VC), אוורור ריאות מקסימלי (MVL), נפח ריאות שיורי (LR), קיבולת ריאה כוללת (TLC). בנוסף, נבדקים חוזק שרירי הנשימה, פטנטיות הסימפונות וכו'.

ספירוגרמה: 1 - MOD; 2 - VC, 3 - נפח גאות ושפל (TO); 4 - נפח מילואים השראה; 5 - נפח רזרבה בנשיפה; 6 - מדגם Tiffno-Vatchal; 7 - MVL

אוורור ריאתי קשור לתפקוד של שרירי הנשימה (איור. ). תנועות הריאות נעשות כתוצאה מהתכווצות שרירי הנשימה בשילוב עם תנועות החלקים קיר בית החזהודיאפרגמות. שרירי הנשימה הם אותם שרירים שהתכווצותם משנה את נפח בית החזה.

צריכת חמצן על ידי שרירי הנשימה במצבים נורמליים ופתולוגיים (אמפיזמה ריאתית)

השאיפה נוצרת על ידי התרחבות בית החזה (החלל) והיא תמיד תהליך פעיל. בדרך כלל את התפקיד העיקרי בהשראה ממלאת הסרעפת. עם שאיפה מוגברת, קבוצות שרירים נוספות מצטמצמות.

נשיפה במנוחה מתרחשת באופן פסיבי עקב ירידה הדרגתית בפעילות השרירים היוצרים את התנאים להשראה. הרפיה של השרירים הקשורים לנשימה מעמידה את בית החזה במצב של נשיפה פסיבית. בנשיפה מוגברת, בנוסף לקבוצות שרירים אחרות, פועלים השרירים הבין צלעיים הפנימיים, כמו גם שרירי הבטן.

נפח הריאות בזמן ההשראה לא תמיד זהה. נפח האוויר הנשאף במהלך שאיפה רגילה ונושף במהלך נשיפה רגיל נקרא אוויר נשימה (BR).

פרמטרים נשימתיים

שאריות אוויר(OV) - נפח האוויר שנותר בריאות שלא חזר למקומן המקורי.

(BH) - מספר הנשימות בדקה אחת. קביעת קצב הנשימה נעשית לפי הספירוגרמה או לפי תנועת בית החזה. קצב הנשימה הממוצע אצל אנשים בריאים הוא 16-18 לדקה, בספורטאים - 8-12. בתנאים של עומס מרבי, קצב התדר עולה ל-40-60 תוך דקה.

עומק נשימה(DO) - נפח האוויר של שאיפה או נשיפה רגועה במהלך מחזור נשימה אחד. עומק הנשימה תלוי בגובה, משקל, מין ו מצב תפקודיאַתלֵט. באנשים בריאים, DO הוא 300-800 מ"ל.

נפח נשימה דקה(MOD) מאפיין את תפקוד הנשימה החיצונית.

במצב רגוע, האוויר בקנה הנשימה, הסימפונות, הסמפונות והאלואולים שאינם זורמים אינו משתתף בחילופי גזים, מכיוון שהוא אינו בא במגע עם זרימת דם ריאתית פעילה - זהו החלל המכונה "מת".

החלק בנפח הגאות המשתתף בחילופי גזים עם הדם הריאתי נקרא נפח המכתשית. מנקודת מבט פיזיולוגית, אוורור מכתשית הוא החלק המהותי ביותר בנשימה החיצונית, שכן זהו נפח האוויר הנשאף בדקה המחליף גזים עם הדם של נימי הריאה.

MOD נמדד על ידי התוצר של BH על ידי DO. באנשים בריאים קצב הנשימה הוא 16-18 לדקה, וה-DO נע בין 350-750 מ"ל, בספורטאים קצב הנשימה הוא 8-12 מ"ל, וה-DO הוא 900-1300 מ"ל. נצפית עליה ב-MOD (היפרונטילציה) עקב עירור של מרכז הנשימה, קושי בפיזור חמצן וכו'.

בזמן מנוחה, ה-MOD הוא 5-6 ליטר, בפעילות גופנית מאומצת הוא יכול לעלות פי 20-25 ולהגיע ל-120-150 ליטר בדקה אחת או יותר. העלייה ב-MOD תלויה ישירות בעוצמת העבודה שבוצעה, אך רק עד לנקודה מסוימת, שלאחריה העלייה בעומס אינה מלווה עוד בעלייה ב-MOD.

אפילו עם העומס הכבד ביותר, ה-MOD לעולם אינו עולה על 70-80% מרמת האוורור המקסימלית. חישוב הערך התקין של ה-MOD מבוסס על העובדה שאצל אנשים בריאים נספגים כ-40 מ"ל חמצן מכל ליטר אוויר מאוורר (זהו מה שנקרא מקדם ניצול החמצן - KI).

MOD תקין = צריכת חמצן נכונה / 40

והערך התקין של ספיגת החמצן מחושב על ידי הנוסחה:

חילוף החומרים הבסיסי עקב (בקק"ל) / 7.07

שבו העיקר הראוי נקבע מלוחותיו של האריס-בנדיקט; 7.07 - המספר המתקבל על ידי הכפלת הערך הקלורי של 1 ליטר חמצן (4.91 קק"ל) במספר הדקות ביום (1440 דקות) ומחלקים ב-1000.

שולחנות האריס-בנדיקט

האריס-בנדיקט טבלאות לקביעת קצב חילוף החומרים הבסיסי של אדם:

אוורור שווה ערך(VE) הוא היחס בין ה-MOD לכמות צריכת החמצן. במנוחה, 1 ליטר חמצן בריאות נספג מ-20-25 ליטר אוויר. במאמץ גופני כבד, שווה ערך האוורור עולה ומגיע ל-30-35 ליטר. בהשפעת אימוני סיבולת, המקבילה הנשימתית בעומס סטנדרטי פוחתת. זה מצביע על נשימה חסכונית יותר אצל אנשים מאומנים.

(VC) מורכב מנפח גאות ושפל, נפח רזרבה בנשיפה ונפח רזרבה נשיפה. VC תלוי במין, גיל, גודל גוף וכושר. VC הוא ממוצע של 2.5-4 ליטר אצל נשים, ו-3.5-5 ליטר אצל גברים. בהשפעת האימון, ה-VC עולה, אצל ספורטאים מאומנים היטב הוא מגיע ל-8 ליטר.

הערכים האבסולוטיים של VC אינם מעידים במיוחד בגלל תנודות בודדות. בהערכת מצבו של הנבדק מומלץ לחשב את הערכים ה"ראויים".

כדי לחשב את ה-VC, משתמשים בדרך כלל בנוסחה של Anthony and Vernath (1961), המבוססת על קצב חילוף החומרים הבסיסי (kcal/24 h). הוא נמצא לפי הטבלאות של האריס-בנדיקט, בהתאמה, לפי מין, גיל ומשקל גוף.

JEL \u003d קצב חילוף חומרים בסיסי (קק"ל) x k,

כאשר k הוא המקדם: 2.3 לנשים, 2.6 לגברים. ערך המטבוליזם הבסיסי (kcal) נקבע לפי הטבלאות של האריס-בנדיקט, שם הם מוצאים את גורם הגדילה (B) ואת גורם המשקל (A). הסכום A + B הוא הערך התקין של החלפה הבסיסית. חילוף חומרים בסיסי תקין, כמו VC, תלוי במין, גיל, גובה ומשקל, נקבע בקלות מטבלאות מיוחדות ומתבטא בקילוקלוריות. כדי לבטא את היחס כאחוז מה-VC האמיתי לזה הנכון, השתמש בנוסחה:

(VC בפועל / VC משוער) x 100

VC נחשב נורמלי אם הוא 100% מהערך המתאים. כדי להעריך את ה-JEL, אתה יכול להשתמש בנומוגרמה (איור. ). VC מבוטא כאחוז מ-VC.

נומוגרמה להערכת הקיבולת החיונית של הריאות (VC, ml). על ידי חיבור קו ישר (1) הנקודות המתאימות בסולם "גיל" ו" מסה יחסית”, על קו A מסמנים את נקודת הצומת. מנקודה זו, צייר קו ישר (2) בסולם "צמיחה". נקודת החיתוך עם סולם ה-VC תהיה הערך הנכון של היכולת החיונית של הריאות (JEL). מגבלות נורמליות: x (2) = 1200 מ"ל (Amrein et al., 1969)

נומוגרמה לקביעת קיבולת ריאות מתאימה בהתאם לגובה ולגיל

קיבולת ריאה כוללת(RTL) הוא הסכום של VC ונפח ריאות שיורי, כלומר האוויר שנשאר בריאות לאחר הפקיעה המקסימלית וניתן לקבוע אותו רק בעקיפין. באנשים בריאים צעירים - 75-80%. TLV תפוס על ידי VC, והשאר מובא על ידי הנפח השיורי. אצל ספורטאים, שיעור ה-VC במבנה ה-HL עולה, מה שמשפיע לטובה על יעילות האוורור.

אוורור מקסימלי(MVL) היא הכמות המקסימלית האפשרית של אוויר שניתן לאוורר דרך הריאות ליחידת זמן. בדרך כלל, נשימה מאולצת מתבצעת למשך 15 שניות ומוכפלת ב-4. זה יהיה הערך של MVL. תנודות גדולות ב-MVL מפחיתות את הערך האבחוני של הקביעה ערך מוחלטכמויות אלו. לכן, הערך המתקבל של MVL מוביל לערך המתאים. כדי לקבוע את ה-MVL המתאים, השתמש בנוסחה:

בשל MVL = 1/2 VC x 35,

או שימוש בבורסה הראשית לפי הטבלה של א' טליכינאס (19ב8); או לפי הנומוגרמה (איור. ).

נומוגרמה להערכת אוורור דקה מקסימלית (MMV). חיבור עם קו ישר (1) את הנקודות המתאימות בסולם "מסה" ו"גובה", מצא את נקודת החיתוך עם סולם "משטח הגוף". ואז נקודה זו מחוברת על ידי קו ישר (2) עם הפריט המקביל בסולם "גיל" ובמפגש של קו זה עם סולם MMV, נמצא הערך התקין של אוורור מקסימלי (Amrein et al., 1969)

הירידה ב-MVL מתרחשת עקב ירידה בנפח רקמת הריאה המאונרת וירידה ברחבת הסימפונות, היפודינמיה. אצל גברים בגילאי 20-30 שנים, MVL נע בין 100 ל-180 (ממוצע 140 ליטר לדקה), בנשים - בין 70 ל-120 ליטר לדקה. אצל ספורטאים גבוהים עם שרירי נשימה מפותחים, ה-MVL מגיע לפעמים ל-350 ליטר/דקה, אצל ספורטאים - 250 ליטר/דקה (W. Hollmann, 1972).

לפיכך, MVL מאפיין בצורה המדויקת והמלאה ביותר את תפקוד הנשימה החיצונית בהשוואה לאינדיקטורים ספירוגרפיים אחרים.

הערכות ובדיקות של תפקודי נשימה

לשיעור פטנטיות הסימפונותהשתמש במבחן FVC (יכולת חיונית מאולצת). הנבדק מתבקש לקחת נשימה עמוקה ולנשוף במהירות. FVC באנשים בריאים נמוך מ-VC ב-200-300 מ"ל. טיפנו הציע למדוד FVC בשנייה הראשונה. בדרך כלל, FVC לשנייה הוא לפחות 70% מ-VC.

פנאומוטקומטריהמבוצע על ידי pneumotachometer B.E. ווצ'לה. השיטה של ​​pneumotachometry קובעת את מהירות זרם האוויר עם השאיפה והנשיפה המהירים ביותר. אצל אנשים בריאים, נתון זה נע בין 5 ל-8 ליטר/שנייה אצל גברים ובין 4 ל-6 ליטר/שנייה אצל נשים. צוינה התלות של האינדקס הפנאומוטכומטרי ב-VC ובגיל. נמצא שככל שיש יותר VC, כך קצב זרימת הנשיפה המרבי גבוה יותר. האינדיקטור הפנאומוטכומטרי תלוי בפיגור הסימפונות, בחוזק שרירי הנשימה של הספורטאי, בגילו, במינו ובמצב התפקוד שלו.

הערך מהירות מרביתהתפוגה מושווה עם הערכים הנכונים המחושבים על ידי הנוסחה:

ערך תפוגה תקין = VC x 1.2

ההפרש בין הערך בפועל לערך באנשים בריאים לא צריך להיות יותר מ-15% מהרמה הראויה. אצל אנשים בריאים, קצב הנשיפה גדול יותר מהשאיפה. עם עלייה בכושר, מציינים את הדומיננטיות של מהירות ההשראה המקסימלית על הנשיפה. העלייה בקצב השאיפה אצל ספורטאים מוסברת על ידי גידול ביכולת המילואים של הריאות.

נפח האוויר שנותר בריאות לאחר נשיפה מקסימלית(OO) מאפיין בצורה המלאה והמדויקת ביותר את חילופי הגזים בריאות.

אחד המדדים העיקריים לנשימה חיצונית הוא חילופי גזים (ניתוח גזי נשימה - פחמן דו חמצני וחמצן באוויר המכתשית), כלומר ספיגת חמצן ופינוי פחמן דו חמצני. חילופי גזים מאפיין נשימה חיצונית בשלב "אוויר מכתשית - דם של נימים ריאתיים". זה נחקר על ידי כרומטוגרפיה גז.

מבחן פונקציונלי רוזנטלמאפשר לך לשפוט את היכולות התפקודיות של שרירי הנשימה. הבדיקה מתבצעת בספירומטר, כאשר VC נקבע בנבדק 4-5 פעמים ברציפות במרווח של 10-15 שניות. בדרך כלל, הם מקבלים את אותם אינדיקטורים. ירידה ב-VC במהלך המחקר מצביעה על עייפות של שרירי הנשימה.

מחוון פנאומוטונומטרי(PTP, mmHg) מאפשר להעריך את חוזק שרירי הנשימה, המהווה את הבסיס לתהליך האוורור. PTP יורד עם חוסר פעילות גופנית, עם הפסקות ארוכות באימונים, עם עודף עבודה וכו' המחקר מתבצע עם פנאומוטונומטר V.I. דוברובסקי ואי.י. דריאבינה (1972). הנבדק נושף (או שואף) לתוך הפיה של המכשיר. בדרך כלל, אצל אנשים בריאים, PTP עומד על 328 ± 17.4 מ"מ כספית בממוצע בגברים עם תפוגה. אמנות, על השראה - 227 ± 4.1 מ"מ כספית. אמנות, בנשים, בהתאמה, - 246 ± 1.8 ו- 200 ± 7.0 מ"מ כספית. אומנות. עם מחלות ריאה, היפודינמיה, עבודה יתר, אינדיקטורים אלה יורדים.

בזמן מאמץ גופני, בעיקר בספורט מחזורי (סקי קרוס קאנטרי, ריצת מרתון, חתירה ועוד) שרירי הנשימה מהווים גורם מגביל.

על איור. מראה תפקוד ריאות במנוחה ועומס שרירים. קיבולת הריאות הכוללת במהלך פעילות גופנית עשויה לרדת במקצת עקב עלייה בנפח הדם התוך-חזה. במנוחה, נפח הגאות והשפל (TO) הוא 10-15% VC (450-600 מ"ל), במהלך פעילות גופנית הוא יכול להגיע ל-50% VC. לפיכך, באנשים עם VC גדול, נפח הגאות והשפל בתנאים של אינטנסיביות עבודה פיזיתיכול להיות 3-4 ליטר. כפי שניתן לראות באיור. , DO עולה בעיקר עקב נפח רזרבה ההשראה. נפח הרזרבה הנשימתית, גם במאמץ גופני כבד, אינו משתנה באופן משמעותי. מכיוון שהנפח השיורי גדל במהלך העבודה הפיזית, והיכולת השיורית התפקודית כמעט ואינה משתנה, ה-VC יורד מעט.

תפקוד ריאות במנוחה (A) ובפעילות גופנית מירבית (B).
קצב נשימה (fR) 10-15 ו-40-50 דקות-1, בהתאמה 1 - נפח גאות ושפל; 2 - נפח רזרבה בנשיפה; 3 - נפח מילואים השראה; 4 - נפח שיורי; 5 - נפח דם תוך חזה.
MGVd - הנשימה העמוקה ביותר; NVd - השראה רגילה; Nvy - נשיפה רגילה; MGV - הנשיפה העמוקה ביותר; a - קיבולת חיונית של הריאות; b - נפח שיורי תפקודי, c - נפח ריאה כולל

מבחני Stange וג'נצ'י נותנים מושג מסוים על יכולת הגוף לעמוד במחסור בחמצן.

מבחן סטאנגה. זמן עצירת הנשימה המרבי לאחר נשימה עמוקה נמדד. במקרה זה, יש לסגור את הפה ולצבוט את האף באצבעות. אנשים בריאים עוצרים את נשימתם למשך 40-50 שניות בממוצע; ספורטאים בעלי כישורים גבוהים - עד 5 דקות, וספורטאים - מ-1.5 עד 2.5 דקות.

עם שיפור כושר גופניכתוצאה מהסתגלות להיפוקסיה מוטורית, זמן העיכוב גדל. לכן, עלייה במדד זה במהלך בדיקה שניה נחשבת (בהתחשב באינדיקטורים אחרים) כשיפור בכושרו (האימון) של ספורטאי.

מבחן ג'נצ'י. לאחר נשימה רדודה, נשפו ועצור את הנשימה. אצל אנשים בריאים, זמן עצירת הנשימה הוא 25-30 שניות. ספורטאים מסוגלים לעצור את נשימתם למשך 60-90 שניות. עם עייפות כרונית, זמן עצירת הנשימה פוחת בחדות.

הערך של דגימות Stange ו- Gencha גדל אם תצפיות נעשות ללא הרף, בדינמיקה.

אנגלית
נְשִׁימָה– נשימה
חלל בית החזה
מערכת נשימה
פרמטרים של מערכת הנשימה
שולחנות האריס-בנדיקט - שולחן האריס-בנדיקט
הערכה ובדיקות של תפקוד נשימתי

קצב נשימה -מספר השאיפות והנשיפות ליחידת זמן. מבוגר עושה בממוצע 15-17 תנועות נשימה בדקה. חשיבות רבהיש אימון. אצל אנשים מאומנים, תנועות הנשימה מבוצעות לאט יותר ומגיעות ל-6-8 נשימות בדקה. אז, ביילודים, BH תלוי במספר גורמים. בעמידה, קצב הנשימה גדול יותר מאשר בישיבה או בשכיבה. במהלך השינה, הנשימה נדירה יותר (בערך 1/5).

במהלך עבודה שרירית, הנשימה מואצת פי 2-3, ומגיעה עד 40-45 מחזורים לדקה או יותר בסוגים מסוימים של תרגילי ספורט. הטמפרטורה משפיעה על קצב הנשימה סביבה, רגשות, עבודה נפשית.

עומק נשימה או נפח גאות ושפל -כמות האוויר שאדם שואף ונושף במהלך נשימה רגילה. בכל תנועת נשימה מחליפים 300-800 מ"ל אוויר בריאות. נפח הגאות (TO) יורד ככל שקצב הנשימה עולה.

נפח נשימה דקה- כמות האוויר שעוברת דרך הריאות בדקה. זה נקבע על פי התוצר של כמות האוויר הנשאף לפי מספר תנועות הנשימה בדקה אחת: MOD = TO x BH.

אצל מבוגר, ה-MOD הוא 5-6 ליטר. שינויים הקשורים לגיל בפרמטרים של נשימה חיצונית מוצגים בטבלה. 27.

כרטיסייה. 27. אינדיקטורים לנשימה חיצונית (על פי: חריפקובה, 1990)

הנשימה של תינוק שזה עתה נולד היא תכופה ורדודה ונתונה לתנודות משמעותיות. עם הגיל, יש ירידה בקצב הנשימה, עלייה בנפח הגאות והאוורור הריאתי. בשל קצב הנשימה הגבוה יותר אצל ילדים, נפח הנשימה הדקות (במונחים של 1 ק"ג משקל) גבוה בהרבה מאשר אצל מבוגרים.

אוורור הריאות עשוי להשתנות בהתאם להתנהגות הילד. בחודשי החיים הראשונים, חרדה, בכי, צרחות מגבירים את האוורור פי 2-3, בעיקר עקב עלייה בעומק הנשימה.

עבודה שרירית מגדילה את נפח הנשימה הדקות ביחס לגודל העומס. ככל שהילדים גדולים יותר, כך הם יכולים לבצע עבודת שרירים אינטנסיבית יותר והאוורור שלהם עולה. עם זאת, בהשפעת האימון, ניתן לבצע את אותה עבודה עם עלייה קטנה יותר באוורור הריאות. יחד עם זאת, ילדים מאומנים מסוגלים להגדיל את נפח הנשימה הדקה שלהם במהלך העבודה לרמה גבוהה יותר מאשר בני גילם שאינם מתאמנים. תרגיל(מצוטט מ: מרקוסיאן, 1969). עם הגיל, השפעת האימון בולטת יותר, ובמתבגרים בני 14-15 האימון גורם לאותן שינויים משמעותיים באוורור ריאתי כמו אצל מבוגרים.

קיבולת חיונית של הריאות- כמות האוויר המקסימלית שניתן לנשוף לאחר השראה מקסימלית. קיבולת חיונית (VC) היא דבר חשוב מאפיין פונקציונליוהוא מורכב מנפח גאות ושפל, נפח רזרבה השראה ונפח רזרבה נשיפה.

במנוחה, נפח הגאות והשפל קטן בהשוואה לנפח האוויר הכולל בריאות. לכן, אדם יכול גם לשאוף וגם לנשוף נפח נוסף גדול. נפח מילואים השראה(RO vd) - כמות האוויר שאדם יכול לשאוף בנוסף לאחר נשימה רגילה והיא 1500-2000 מ"ל. נפח רזרבה בנשיפה(RO vyd) - כמות האוויר שאדם יכול לנשוף בנוסף לאחר נשיפה רגועה; הערך שלו הוא 1000-1500 מ"ל.

גם לאחר הנשימה העמוקה ביותר, מעט אוויר נשאר במככיות ובדרכי הנשימה של הריאות - זהו נפח שיורי(OO). עם זאת, במהלך נשימה שקטה, הרבה יותר אוויר נשאר בריאות מאשר הנפח השיורי. כמות האוויר שנותרה בריאות לאחר פקיעה שקטה נקראת קיבולת שיורית תפקודית(אוֹיֵב). הוא מורכב מנפח ריאות שיורי ומנפח רזרבה נשימתית.

המספר הגדול ביותרכמות האוויר שממלאת לחלוטין את הריאות נקראת קיבולת הריאה הכוללת (TLC). הוא כולל את נפח האוויר השיורי ואת הקיבולת החיונית של הריאות. היחס בין הנפחים והיכולות של הריאות מוצג באיור. 8 (אטל, עמ' 169). היכולת החיונית משתנה עם הגיל (טבלה 28). מכיוון שמדידת קיבולת הריאה מחייבת השתתפות פעילה ומודעת של הילד עצמו, היא נמדדת בילדים מגיל 4-5.

עד גיל 16-17, היכולת החיונית של הריאות מגיעה לערכים האופייניים למבוגר. היכולת החיונית של הריאות היא אינדיקטור חשובהתפתחות פיזית.

כרטיסייה. 28. ערך ממוצעקיבולת חיונית של הריאות, ml (על פי: חריפקובה, 1990)

עם יַלדוּתועד 18-19 שנים, היכולת החיונית של הריאות עולה, מ-18 ל-35 שנים היא נשארת ברמה קבועה, ולאחר 40 היא יורדת. זה נובע מירידה בגמישות הריאות ובניידות בית החזה.

היכולת החיונית של הריאות תלויה במספר גורמים, בפרט באורך הגוף, המשקל והמין. כדי להעריך את היכולת החיונית, הערך הנכון מחושב באמצעות נוסחאות מיוחדות:

לגברים:

WELCOME צריך = [(צמיחה, ס"מ∙ 0.052)] - [(גיל, שנים ∙ 0,022)] - 3,60;

לנשים:

WELCOME צריך = [(צמיחה, ס"מ∙ 0.041)] - [(גיל, שנים ∙ 0,018)] - 2,68;

לבנים בגילאי 8-10:

WELCOME צריך = [(צמיחה, ס"מ∙ 0.052)] - [(גיל, שנים ∙ 0,022)] - 4,6;

לבנים בגילאי 13-16:

WELCOME צריך = [(צמיחה, ס"מ∙ 0.052)] - [(גיל, שנים ∙ 0,022)] - 4,2

לבנות 8-16 שנים:

WELCOME צריך = [(צמיחה, ס"מ∙ 0.041)] - [(גיל, שנים ∙ 0,018)] - 3,7

אצל נשים, VC נמוך ב-25% מאשר אצל גברים; אצל אנשים מאומנים זה גדול יותר מאשר אצל אנשים לא מאומנים. הוא גבוה במיוחד כאשר מתאמנים בענפי ספורט כגון שחייה, ריצה, סקי, חתירה וכו'. לדוגמה, עבור חותרים זה 5,500 מ"ל, לשחיינים - 4,900 מ"ל, למתעמלים - 4,300 מ"ל, לשחקני כדורגל - 4,200 מ"ל, למרימי משקולות - כ-4,000 מ"ל. כדי לקבוע את הקיבולת החיונית של הריאות, נעשה שימוש במכשיר ספירומטר (שיטת ספירומטריה). הוא מורכב מכלי עם מים וכלי נוסף המונח הפוך בנפח של לפחות 6 ליטר, המכיל אוויר. מערכת של צינורות מחוברת לתחתית הכלי השני הזה. דרך הצינורות הללו, הנבדק נושם, כך שהאוויר בריאותיו ובכלי יוצר מערכת אחת.

החלפת גז

תכולת הגזים במכתשות. במהלך פעולת השאיפה והנשיפה, אדם מאוורר כל הזמן את הריאות, שומר על הרכב הגז במככיות. אדם שואף אוויר אטמוספרי תוכן נהדרחמצן (20.9%) ופחמן דו חמצני נמוך (0.03%). אוויר נשוף מכיל 16.3% חמצן ו-4% פחמן דו חמצני. בשאיפה, מתוך 450 מ"ל של אוויר אטמוספרי שנשאף, רק כ-300 מ"ל נכנסים לריאות, וכ-150 מ"ל נשארים בדרכי הנשימה ואינם משתתפים בחילופי גזים. במהלך הנשיפה, העוקבת אחר השאיפה, האוויר הזה יוצא ללא שינוי, כלומר אינו שונה בהרכבו מזה האטמוספרי. בגלל זה קוראים לזה אוויר. מֵתאוֹ מַזִיקמֶרחָב. האוויר שהגיע לריאות מתערבב כאן עם 3000 מ"ל האוויר שכבר נמצאים במככיות. תערובת הגז במכששית המעורבת בחילופי גז נקראת אוויר מכתשית. מנת האוויר הנכנסת קטנה בהשוואה לנפח שאליו הוא מתווסף, ולכן חידוש מוחלט של כל האוויר בריאות הוא תהליך איטי ולסירוגין. לחילופי האוויר בין האוויר האטמוספרי לאוויר המכתשית יש השפעה מועטה על האוויר המכתשית, והרכבו נשאר כמעט קבוע, כפי שניתן לראות מהטבלה. 29.

כרטיסייה. 29. הרכב אוויר בשאיפה, מכתשית ונשוף, ב-%

כאשר משווים את הרכב האוויר המכתשי להרכב האוויר הנשאף והנשוף, ניתן לראות שהגוף שומר על חמישית מהחמצן הנכנס לצרכיו, בעוד שכמות ה-CO 2 באוויר הנשוף גדולה פי 100 מהכמות הנכנסת לגוף בזמן השאיפה. בהשוואה לאוויר בשאיפה, הוא מכיל פחות חמצן, אך יותר CO 2 . האוויר המכתשי בא במגע קרוב עם הדם, והרכב הגזים של הדם העורקי תלוי בהרכבו.

לילדים יש הרכב שונה הן של אוויר נשוף והן של אוויר מכתשית: ככל שהילדים צעירים יותר, אחוז הפחמן הדו-חמצני שלהם נמוך יותר ואחוז החמצן באוויר הנשוף והמכתשית גדול יותר, בהתאמה, אחוז השימוש בחמצן נמוך יותר (טבלה 30). כתוצאה מכך, בילדים, היעילות של אוורור ריאתי נמוכה. לכן, עבור אותה כמות חמצן הנצרכת ופחמן דו חמצני משתחרר, ילד צריך לאוורר את הריאות יותר מאשר מבוגרים.

כרטיסייה. 30. הרכב אוויר נשוף ומכתשי
(נתונים ממוצעים עבור: שלקוב, 1957; comp. על ידי: מרקוסיאן, 1969)

מכיוון שלילדים צעירים יש נשימה תכופה ורדודה, נתח גדולנפח גאות ושפל הוא נפח החלל "מת". כתוצאה מכך, האוויר הנשוף מורכב יותר מאוויר אטמוספרי, ויש בו אחוז נמוך יותר של פחמן דו חמצני ואחוז ניצול חמצן מנפח נשימה נתון. כתוצאה מכך, יעילות האוורור בילדים נמוכה. למרות העלייה, בהשוואה למבוגרים, אחוז החמצן באוויר המכתשי בילדים אינו משמעותי, שכן 14-15% מהחמצן במככיות מספיקים כדי להרוות לחלוטין את ההמוגלובין בדם. יותר חמצן ממה שנקשר בהמוגלובין אינו יכול לעבור לדם העורקי. רמה נמוכהתכולת הפחמן הדו חמצני באוויר המכתשית אצל ילדים מעידה על תכולתו הנמוכה יותר בדם העורקי בהשוואה למבוגרים.

חילופי גזים בריאות. חילופי גזים בריאות מתבצעים כתוצאה מהתפשטות חמצן מהאוויר המכתשית לדם ופחמן דו חמצני מהדם לאוויר המכתשית. דיפוזיה מתרחשת עקב ההבדל בלחץ החלקי של גזים אלו באוויר המכתשית והרוויה שלהם בדם.

לחץ חלקי- הוא חלק לחץ כולל, שהוא חלקו של הגז הזה בו תערובת גז. הלחץ החלקי של החמצן ב-alveoli (100 מ"מ כספית) גבוה בהרבה מהמתח של O 2 בדם הוורידי הנכנס לנימים של הריאות (40 מ"מ כספית). לפרמטרי הלחץ החלקי עבור CO 2 יש ערך הפוך - 46 מ"מ כספית. אומנות. בתחילת הנימים הריאתיים ו-40 מ"מ כספית. אומנות. במכתשות. הלחץ והמתח החלקי של חמצן ופחמן דו חמצני בריאות מובאים בטבלה. 31.

כרטיסייה. 31. לחץ ומתח חלקי של חמצן ופחמן דו חמצני בריאות, מ"מ כספית. אומנות.

שיפועים (הבדלים) אלה הם הכוח המניע לדיפוזיה של O 2 ו-CO 2, כלומר חילופי גזים בריאות.

יכולת הדיפוזיה של הריאות לחמצן גבוהה מאוד. זאת בשל המספר הגדול של alveoli (מאות מיליונים), משטח חילופי הגזים הגדול שלהם (כ-100 מ"ר), וכן עובי קטן(כ-1 מיקרומטר) של הממברנה המכתשית. יכולת הדיפוזיה של הריאות לחמצן בבני אדם היא כ-25 מ"ל לדקה לכל 1 מ"מ כספית. אומנות. עבור פחמן דו חמצני, בשל מסיסותו הגבוהה בקרום הריאה, יכולת הדיפוזיה גבוהה פי 24.

דיפוזיה של חמצן מסופקת על ידי הפרש לחץ חלקי של כ-60 מ"מ כספית. Art., ופחמן דו חמצני - רק כ-6 מ"מ כספית. אומנות. זמן זרימת הדם דרך הנימים של המעגל הקטן (כ-0.8 שניות) מספיק כדי להשוות לחלוטין את הלחץ החלקי ואת מתח הגז: חמצן מתמוסס בדם, ופחמן דו חמצני עובר לאוויר המכתשית. המעבר של פחמן דו חמצני לאוויר מכתשית בהפרש לחץ קטן יחסית מוסבר ביכולת הדיפוזיה הגבוהה של גז זה (Atl., איור 7, עמ' 168).

לפיכך, בנימי הריאה יש חילוף מתמיד של חמצן ופחמן דו חמצני. כתוצאה מחילוף זה, הדם רווי בחמצן ומשתחרר מפחמן דו חמצני.