Frīdiverim plaušas ir galvenais “darba instruments” (protams, pēc smadzenēm), tāpēc mums ir svarīgi izprast plaušu uzbūvi un visu elpošanas procesu. Parasti, runājot par elpošanu, mēs domājam ārējo elpošanu vai plaušu ventilāciju - vienīgo mums pamanāmo procesu elpošanas ķēdē. Un mums jāsāk apsvērt elpošanu ar to.

Plaušu un krūškurvja struktūra

Plaušas ir porains orgāns, līdzīgs sūklim, kas pēc savas struktūras atgādina atsevišķu burbuļu kopu vai vīnogu ķekaru ar lielu skaitu ogu. Katra "oga" ir plaušu alveola (plaušu pūslīša) - vieta, kur notiek galvenā plaušu funkcija - gāzu apmaiņa. Starp alveolu gaisu un asinīm atrodas gaisa-asins barjera, ko veido ļoti plānās alveolu sienas un asins kapilārs. Tieši caur šo barjeru notiek gāzu difūzija: skābeklis no alveolām nonāk asinīs, bet oglekļa dioksīds no asinīm nonāk alveolos.

Gaiss iekļūst alveolās pa elpceļiem – troheju, bronhiem un mazākiem bronhioliem, kas beidzas ar alveolu maisiņiem. Bronhu un bronhiolu atzarošanās veido daivas ( labā plauša ir 3 daivas, kreisajā - 2 daivas). Vidēji abās plaušās ir aptuveni 500-700 miljoni alveolu, kuru elpošanas virsma svārstās no 40 m2 izelpojot līdz 120 m2 ieelpojot. Šajā gadījumā lielāks skaits alveolu atrodas plaušu apakšējās daļās.

Bronhu un trahejas sieniņās ir skrimšļa pamatne, un tāpēc tās ir diezgan stingras. Bronhioliem un alveolām ir mīkstas sienas, un tāpēc tās var sabrukt, tas ir, salipt kopā, kā iztukšotas. balons, ja tajos netiek uzturēts noteikts gaisa spiediens. Lai tas nenotiktu, plaušas ir kā viens orgāns, kas no visām pusēm pārklāts ar pleiru – spēcīgu, hermētiski noslēgtu membrānu.

Pleirai ir divi slāņi - divas lapas. Viena lapa cieši pielīp pie iekšējās cietās virsmas krūtis, otrs ieskauj plaušas. Starp tiem ir pleiras dobums, kurā tiek uzturēts negatīvs spiediens. Pateicoties tam, plaušas ir iztaisnotā stāvoklī. Negatīvs spiediens pleiras plaisā ir saistīts ar plaušu elastīgo vilkmi, tas ir, pastāvīgu plaušu vēlmi samazināt to apjomu.

Plaušu elastīgo vilkmi izraisa trīs faktori:
1) alveolu sienu audu elastība, pateicoties elastīgo šķiedru klātbūtnei tajās
2) bronhu muskuļu tonuss
3) šķidruma plēves virsmas spraigums, kas pārklāj alveolu iekšējo virsmu.

Krūškurvja stingro rāmi veido ribas, kas ir elastīgas, pateicoties skrimšļiem un locītavām, kas piestiprinātas pie mugurkaula un locītavām. Pateicoties tam, krūškurvja apjoms palielinās un samazinās, vienlaikus saglabājot stingrību, kas nepieciešama, lai aizsargātu krūšu dobumā orgāni.

Lai ieelpotu gaisu, mums ir jārada spiediens plaušās, kas ir zemāks par atmosfēras spiedienu, un, lai izelpotu, tas ir lielāks. Tādējādi ieelpošanai ir nepieciešams palielināt krūškurvja apjomu, izelpošanai - apjoma samazināšanos. Patiesībā Lielākā daļa elpošanas piepūle tiek tērēta ieelpošanai; normālos apstākļos izelpošana tiek veikta plaušu elastīgo īpašību dēļ.

Galvenais elpošanas muskulis ir diafragma - kupola formas muskuļu starpsiena starp krūškurvja dobumu un vēdera dobumu. Parasti tā robežu var novilkt gar ribu apakšējo malu.

Ieelpojot, diafragma saraujas, aktīvi stiepjas uz leju iekšējie orgāni. Tajā pašā laikā nesaspiežami orgāni vēdera dobums tiek nospiesti uz leju un uz sāniem, izstiepjot vēdera dobuma sienas. Klusas ieelpošanas laikā diafragmas kupols nolaižas apmēram 1,5 cm, un attiecīgi palielinās krūšu dobuma vertikālais izmērs. Tajā pašā laikā apakšējās ribas nedaudz atšķiras, palielinot krūškurvja apkārtmēru, kas ir īpaši pamanāms apakšējās daļās. Kad jūs izelpojat, diafragma pasīvi atslābina, un cīpslas to velk uz augšu, turot to mierīgā stāvoklī.

Krūškurvja apjoma palielināšanā papildus diafragmai piedalās arī ārējie slīpie starpribu un starphondrālie muskuļi. Ribu pacelšanās rezultātā krūšu kauls virzās uz priekšu un ribu sānu daļas virzās uz sāniem.

Ar ļoti dziļu, intensīvu elpošanu vai, palielinoties ieelpošanas pretestībai, krūškurvja tilpuma palielināšanas procesā tiek iekļauti vairāki elpošanas palīgmuskuļi, kas var pacelt ribas: scalenes, pectoralis major and minor, kā arī serratus anterior. Pie iedvesmas palīgmuskuļiem pieder arī ekstensora muskuļi. krūšu kurvja reģions mugurkauls un plecu jostas nostiprināšana, ja to atbalsta rokas, kas atmestas atpakaļ (trapecveida, rombveida, lāpstiņas pacelšanas kaula).

Kā minēts iepriekš, mierīga ieelpošana notiek pasīvi, gandrīz uz ieelpas muskuļu relaksācijas fona. Ar aktīvu intensīvu izelpu muskuļi “savienojas” vēdera siena, kā rezultātā samazinās vēdera dobuma tilpums un palielinās spiediens tajā. Spiediens tiek pārnests uz diafragmu un paaugstina to. Samazinājuma dēļ Iekšējie slīpie starpribu muskuļi pazemina ribas un tuvina to malas.

Elpošanas kustības

Parastā dzīvē, novērojot sevi un draugus, var redzēt gan elpošanu, ko nodrošina galvenokārt diafragma, gan elpošanu, ko nodrošina galvenokārt starpribu muskuļu darbs. Un tas ir normas robežās. Muskuļi plecu josta biežāk pieslēdzas nopietnas slimības vai intensīva darba gadījumā, bet gandrīz nekad nosacīti veseliem cilvēkiem labā stāvoklī.

Tiek uzskatīts, ka elpošana, ko nodrošina galvenokārt diafragmas kustības, ir vairāk raksturīga vīriešiem. Parasti ieelpošanu pavada neliels vēdera sienas izvirzījums, un izelpu pavada neliela ievilkšanās. Tas ir vēdera elpošanas veids.

Sievietēm visizplatītākais elpošanas veids ir krūškurvja veids, ko nodrošina galvenokārt starpribu muskuļu darbs. Tas var būt saistīts ar sievietes bioloģisko gatavību mātei un līdz ar to apgrūtināta vēdera elpošana grūtniecības laikā. Ar šāda veida elpošanu visievērojamākās kustības veic krūšu kauls un ribas.

Elpošanu, kurā aktīvi kustas pleci un atslēgas kauli, nodrošina plecu jostas muskuļu darbs. Plaušu ventilācija ir neefektīva un ietekmē tikai plaušu virsotnes. Tāpēc šo elpošanas veidu sauc par apikālu. Normālos apstākļos šāda veida elpošana praktiski nenotiek un tiek izmantota vai nu noteiktas vingrošanas laikā, vai attīstās nopietnu slimību gadījumā.

Freedivingā mēs uzskatām, ka vēdera elpošana jeb vēdera elpošana ir dabiskākā un produktīvākā. To pašu saka, praktizējot jogu un pranajamu.

Pirmkārt, tāpēc, ka plaušu apakšējās daivās ir vairāk alveolu. Otrkārt, elpošanas kustības ir saistītas ar mūsu veģetatīvo nervu sistēmu. Vēdera elpošana aktivizē parasimpātisko nervu sistēmu – ķermeņa bremžu pedāli. Krūškurvja elpošana aktivizē simpātisko nervu sistēmu - gāzes pedāli. Ar aktīvu un ilgstošu apikālo elpošanu rodas simpātiskās nervu sistēmas pārmērīga stimulācija. Tas darbojas abos virzienos. Tā panikā cilvēki vienmēr elpo ar apikālu elpošanu. Un otrādi, ja kādu laiku mierīgi elpojat ar vēderu, nervu sistēma nomierinās un visi procesi palēninās.

Plaušu tilpumi

Klusas elpošanas laikā cilvēks ieelpo un izelpo aptuveni 500 ml (no 300 līdz 800 ml) gaisa, šo gaisa tilpumu sauc par paisuma apjoms. Papildus parastajam plūdmaiņas tilpumam ar visdziļāko iespējamo iedvesmu cilvēks var ieelpot aptuveni 3000 ml gaisa - tas ir ieelpas rezerves tilpums. Pēc normālas mierīgas izelpas parasts vesels cilvēks, sasprindzinot izelpas muskuļus, spēj “izspiest” no plaušām vēl aptuveni 1300 ml gaisa - tas izelpas rezerves tilpums.

Šo apjomu summa ir plaušu vitālā kapacitāte (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Kā redzam, daba mums ir sagatavojusi gandrīz desmitkārtīgu rezervi spējai “izsūknēt” gaisu caur plaušām.

Plūdmaiņas tilpums ir kvantitatīvs elpošanas dziļuma izpausme. Plaušu vitālā kapacitāte nosaka maksimālo gaisa daudzumu, ko var ievadīt vai izņemt no plaušām vienas ieelpošanas vai izelpas laikā. Vidējā plaušu vitālā kapacitāte vīriešiem ir 4000 - 5500 ml, sievietēm - 3000 - 4500 ml. Fiziskā apmācība un dažādi krūškurvja izstiepumi var palielināt dzīvības kapacitāti.

Pēc maksimāli dziļas izelpas plaušās paliek aptuveni 1200 ml gaisa. Šis - atlikušais tilpums. Lielāko daļu no plaušām var izņemt tikai ar atvērtu pneimotoraksu.

Atlikušo tilpumu galvenokārt nosaka diafragmas un starpribu muskuļu elastība. Krūškurvja mobilitātes palielināšana un atlikušā tilpuma samazināšana ir svarīgs uzdevums, gatavojoties niršanai lielā dziļumā. Niršana zem atlikušā tilpuma parastam netrenētam cilvēkam ir niršana dziļāk par 30-35 metriem. Viens no populārākajiem veidiem, kā palielināt diafragmas elastību un samazināt atlikušo plaušu tilpumu, ir regulāri veikt uddiyana bandha.

Tiek saukts maksimālais gaisa daudzums, ko var noturēt plaušās kopējā plaušu kapacitāte, tas ir vienāds ar plaušu atlikušā tilpuma un dzīvības kapacitātes summu (izmantotajā piemērā: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Gaisa tilpumu plaušās klusas izelpas beigās (ar atslābinātiem elpošanas muskuļiem) sauc funkcionālā atlikušā plaušu kapacitāte. Tas ir vienāds ar atlikuma tilpuma un izelpas rezerves tilpuma summu (izmantotajā piemērā: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Plaušu funkcionālā atlikušā kapacitāte ir tuvu alveolārā gaisa tilpumam pirms iedvesmas sākuma.

Ventilāciju nosaka pēc ieelpotā vai izelpotā gaisa tilpuma laika vienībā. Parasti mēra minūšu elpošanas tilpums. Plaušu ventilācija ir atkarīga no elpošanas dziļuma un biežuma, kas miera stāvoklī svārstās no 12 līdz 18 elpas minūtē. Elpošanas minūtes tilpums ir vienāds ar plūdmaiņu tilpuma un elpošanas biežuma reizinājumu, t.i. apmēram 6-9 l.

Par likmi plaušu tilpumi tiek izmantota spirometrija - funkciju izpētes metode ārējā elpošana, kas ietver elpošanas tilpuma un ātruma parametru mērīšanu. Mēs iesakām šo pētījumu ikvienam, kas plāno nopietni nodarboties ar brīvo niršanu.

Gaiss atrodas ne tikai alveolos, bet arī iekšā elpceļi. Tie ietver deguna dobumu (vai mute mutes elpošanas laikā), nazofarneksu, balseni, traheju un bronhus. Gaiss elpceļos (izņemot elpošanas bronhiolus) nepiedalās gāzu apmaiņā. Tāpēc elpceļu lūmenu sauc anatomiskā mirušā telpa. Kad jūs ieelpojat, pēdējās atmosfēras gaisa porcijas nonāk mirušajā telpā un, nemainot tās sastāvu, izelpojot atstāj to.

Anatomiskās mirušās telpas tilpums ir aptuveni 150 ml jeb aptuveni 1/3 no plūdmaiņas tilpuma klusas elpošanas laikā. Tie. no 500 ml ieelpotā gaisa tikai aptuveni 350 ml nonāk alveolās. Klusas izelpas beigās alveolos ir aptuveni 2500 ml gaisa, tāpēc ar katru klusu elpu tiek atjaunota tikai 1/7 daļa no alveolārā gaisa.

• < Atpakaļ

Vienāds ar gaisa tilpuma, kas ieplūst plaušās vienā elpas reizē, un elpošanas biežuma reizinājumu. Pieaugušam miera stāvoklī ir 5-9 litri.

Lielā enciklopēdiskā vārdnīca. 2000 .

Skatiet, kas ir “ELPOŠANAS MINŪTES APJOMS” citās vārdnīcās:

minūšu elpošanas tilpums- Gaisa daudzums, kas iziet cauri plaušām vienā minūtē. [GOST R 12.4.233 2007] Produkta tēmas personīgā aizsardzība LV minūtes skaļums… Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

minūšu elpošanas tilpums- 25 minūšu elpošanas tilpums: gaisa tilpums, kas vienā minūtē iziet cauri plaušām. Avots: GOST R 12.4.233 2007: Darba drošības standartu sistēma. Individuāli nozīmē…

minūšu elpošanas tilpums

- (MOD; sin. pulmonālās ventilācijas minūtes tilpums) ārējās elpošanas stāvokļa indikators: ieelpotā (vai izelpotā) gaisa apjoms 1 minūtē; izteikts l/min... Liels medicīnas vārdnīca

plaušu ventilācija (elpošanas apjoms minūtē)- 3,8 plaušu ventilācija (elpošanas tilpums minūtē): gaisa daudzums, kas iziet cauri cilvēka plaušām elpošanas laikā ( mākslīgās plaušas) 1 minūtē. Avots: GOST R 52639 2006: Niršana elpošanas aparāts ar atvērtu elpošanas modeli. Ir izplatītas…… Normatīvās un tehniskās dokumentācijas terminu vārdnīca-uzziņu grāmata

Skatīt minūšu elpošanas tilpumu... Liela medicīniskā vārdnīca

- (plaušu ventilācija), gaisa daudzums, kas iet caur plaušām 1 minūtē. Vienāds ar plaušās ieplūstošā gaisa tilpuma reizinājumu 1 elpas reizē ar elpošanas biežumu. Pieaugušam miera stāvoklī ir 5 9 litri. * * * ELPOŠANAS MINŪTES APJOMS MINŪTES APJOMS… … enciklopēdiskā vārdnīca

minūšu paisuma apjoms- rus minūšu elpošanas tilpums (m), elpošanas minūtes tilpums (m) eng elpošanas minūtes tilpums, minūtes tilpums, ventilācijas minūtes tilpums fra tilpums (m) minūtē, ventilācija (f) / minūte deu Atemminutenvolumen (n), Minutenvolumen (n) spa ventilācija…… Darba drošība un veselība. Tulkojums angļu, franču, vācu, spāņu valodā

GOST R 52639-2006: Niršanas elpošanas aparāts ar atvērtu elpošanas ķēdi. Vispārējie tehniskie nosacījumi- Terminoloģija GOST R 52639 2006: Niršanas elpošanas aparāts ar atvērtu elpošanas modeli. Vispārējie tehniskie nosacījumi Oriģinālais dokuments: 3.1 rezerves padeves vārsts: Vārsts, kas paredzēts, lai ieslēgtu rezerves padevi ūdenslīdēja elpošanai... ... Normatīvās un tehniskās dokumentācijas terminu vārdnīca-uzziņu grāmata

GOST R 12.4.233-2007: Darba drošības standartu sistēma. Individuālā elpceļu aizsardzība. Termini un definīcijas- Terminoloģija GOST R 12.4.233 2007: Darba drošības standartu sistēma. Individuālā elpceļu aizsardzība. Termini un definīcijas oriģinālā dokumenta: 81 “mirusi” telpa: Slikti vēdināma telpa RPE priekšējā daļā,... ... Normatīvās un tehniskās dokumentācijas terminu vārdnīca-uzziņu grāmata

Plaušu tilpumi un ietilpības

Plaušu ventilācijas procesā alveolārā gaisa gāzes sastāvs tiek pastāvīgi atjaunināts. Plaušu ventilācijas apjomu nosaka elpošanas dziļums jeb plūdmaiņas tilpums un elpošanas kustību biežums. Elpošanas kustību laikā cilvēka plaušas tiek piepildītas ar ieelpoto gaisu, kura tilpums ir daļa no kopējā plaušu tilpuma. Lai kvantitatīvi aprakstītu plaušu ventilāciju, kopējā plaušu kapacitāte tika sadalīta vairākos komponentos vai tilpumos. Kurā plaušu kapacitāte Tiek saukta divu vai vairāku tilpumu summa.

Plaušu tilpumi ir sadalīti statiskajos un dinamiskajos. Statiskie plaušu tilpumi tiek mērīti pabeigtu elpošanas kustību laikā, neierobežojot to ātrumu. Dinamiskie plaušu tilpumi tiek mērīti elpošanas kustību laikā ar laika ierobežojumu to īstenošanai.

Plaušu tilpumi. Gaisa tilpums plaušās un elpošanas traktā ir atkarīgs no šādiem rādītājiem: 1) cilvēka un elpošanas sistēmas antropometriski individuālajām īpašībām; 2) plaušu audu īpašības; 3) alveolu virsmas spraigums; 4) spēks, ko attīsta elpošanas muskuļi.

Plūdmaiņas tilpums (VT) ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo klusas elpošanas laikā. Pieaugušam cilvēkam DO ir aptuveni 500 ml. DO vērtība ir atkarīga no mērīšanas apstākļiem (atpūta, slodze, ķermeņa stāvoklis). DO tiek aprēķināta kā vidējā vērtība pēc aptuveni sešu klusu elpošanas kustību mērīšanas.

Ieelpas rezerves tilpums (IRV) ir maksimālais gaisa daudzums, ko subjekts var ieelpot pēc klusas ieelpošanas. ROVD izmērs ir 1,5-1,8 litri.

Izelpas rezerves tilpums (ERV) ir maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus izelpot no klusas izelpas līmeņa. ROvyd vērtība ir zemāka horizontālā stāvoklī nekā vertikālā stāvoklī un samazinās līdz ar aptaukošanos. Tas ir vienāds ar vidēji 1,0-1,4 litriem.

Atlikušais tilpums (VR) ir gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas. Atlikušais tilpums ir 1,0-1,5 litri.

Plaušu tilpums. Plaušu vitālā kapacitāte (VC) ietver plūdmaiņu tilpumu, ieelpas rezerves tilpumu un izelpas rezerves tilpumu. Pusmūža vīriešiem vitālā kapacitāte svārstās no 3,5-5,0 litriem un vairāk. Sievietēm raksturīgas zemākas vērtības (3,0-4,0 l). Atkarībā no vitālās kapacitātes mērīšanas metodikas izšķir ieelpas vitālo kapacitāti, kad pēc pilnīgas izelpas tiek maksimāli dziļa elpa, un izelpas vitālo kapacitāti, kad pēc pilnas ieelpas tiek veikta maksimālā izelpa.

Ieelpas jauda (EIC) ir vienāda ar plūdmaiņu tilpuma un ieelpas rezerves tilpuma summu. Cilvēkiem EUD vidēji ir 2,0-2,3 litri.

Funkcionālā atlikušā kapacitāte (FRC) ir gaisa daudzums plaušās pēc klusas izelpas. FRC ir izelpas rezerves tilpuma un atlikušā tilpuma summa. FRC vērtību būtiski ietekmē cilvēka fiziskās aktivitātes līmenis un ķermeņa stāvoklis: ķermeņa horizontālā stāvoklī FRC ir mazāks nekā sēdus vai stāvus stāvoklī. FRC samazinās aptaukošanās, jo samazinās kopējā krūškurvja atbilstība.

Kopējā plaušu kapacitāte (TLC) ir gaisa daudzums plaušās pilnas ieelpošanas beigās. TEL tiek aprēķināts divos veidos: TEL - OO + VC vai TEL - FRC + Evd.

Statiskais plaušu tilpums var samazināties patoloģiskos apstākļos, kas izraisa ierobežotu plaušu paplašināšanos. Tās ir neiromuskulāras slimības, krūškurvja, vēdera slimības, pleiras bojājumi, kas palielina plaušu audu stingrību, un slimības, kas izraisa funkcionējošu alveolu skaita samazināšanos (atelektāze, rezekcija, rētu izmaiņas plaušās).

Elpa- tas ir vienots process, ko veic viss organisms un kas sastāv no trim nesaraujamām saitēm: a) ārējā elpošana, tas ir, gāzu apmaiņa starp ārējā vide un plaušu kapilāru asinis; b) gāzu pārnešana, ko veic asinsrites sistēmas; c) iekšējā (audu) elpošana, tas ir, gāzu apmaiņa starp asinīm un šūnām, kuras laikā šūnas patērē skābekli un izdala oglekļa dioksīdu (att. ).

Krūškurvja dobuma orgāni (a). Perifērijas un centrālās nervu sistēma(b).
a: 1 - deguna dobums, 2 - balsene, 3 - traheja, 4 - bronhi, 5 - plaušu virsotne, 6 - rīkles mutes daļa, 7 - apakšējās daivas bronha zari, 8 - diafragma, 9 - alveolas .
b: 1 - smadzenes, 2 - muguras smadzenes, 3 - sēžas nervs, 4 - redzes nervs, 5 - sejas nervs, 6 - nervus vagus, 7 - mezgli simpātisks stumbrs, 8 - saules pinums, 9 - starpribu nervi, 10 - jostas pinums, 11 - krustu pinums, 12 - augšstilba nervs, 13 - obturatora nervs, 14 - elkoņa kaula nervs, 15 - vidējais nervs, 16 - radiālais nervs, 17 - pleca pinums.

Audu elpošanas pamatā ir sarežģītas redoksreakcijas, ko pavada ķermeņa dzīvībai nepieciešamās enerģijas izdalīšanās.

Cilvēka (īpaši sportista) veiktspēju galvenokārt nosaka skābekļa (O 2) daudzums, kas no ārējā gaisa nonāk plaušu kapilāru asinīs un tiek nogādāts audos un šūnās. Iepriekš minētās trīs elpošanas sistēmas ir cieši saistītas viena ar otru un tām ir savstarpēja kompensācija. Tādējādi sirds mazspējas gadījumā rodas elpas trūkums, ar O 2 trūkumu atmosfēras gaisā (piemēram, kalnu vidū), palielinās sarkano asins šūnu - skābekļa nesēju - skaits, un ar plaušu slimībām - tahikardija. rodas.

Ārējās elpošanas sistēma

Ārējā elpošanas sistēma sastāv no plaušām, augšējās elpceļi un bronhi, krūškurvja un elpošanas muskuļi (starpribu muskuļi, diafragma utt.).

Ārējā elpošana nodrošina gāzu apmaiņu starp alveolāro gaisu un plaušu kapilāru asinīm, tas ir, venozo asiņu piesātinājumu ar skābekli un to atbrīvošanu no liekā oglekļa dioksīda, kas norāda uz saistību starp ārējās elpošanas funkciju un regulēšanu. skābju-bāzes līdzsvaru.

Elpošanas fizioloģijā ārējās elpošanas funkcija tiek iedalīta trīs galvenajos procesos - ventilācijā, difūzijā un perfūzijā (asins plūsma plaušu kapilāros).

Ar ventilāciju jāsaprot gāzu apmaiņa starp alveolāro un atmosfēras gaisu. Alveolārā gaisa gāzes sastāva noturība ir atkarīga no alveolārās ventilācijas līmeņa.

Alveolārā ventilācija ir vienāda ar starpību starp elpošanas apjomu minūtē un “mirušās” telpas tilpumu, kas reizināts ar elpu skaitu minūtē. Ventilācijas apjoms galvenokārt ir atkarīgs no organisma nepieciešamības pēc skābekļa, izvadot noteiktu daudzumu oglekļa dioksīds, kā arī par elpošanas muskuļu stāvokli, bronhu caurlaidību u.c.

Ne viss ieelpotais gaiss sasniedz alveolāro telpu, kur notiek gāzu apmaiņa. Ja ieelpotā gaisa tilpums ir 500 ml, tad 150 ml paliek “mirušajā” telpā, un vidēji (500 ml - 150 ml) x 15 (elpošanas biežums) = 5250 ml atmosfēras gaisa iziet caur elpošanas zonu. plaušas minūtē. Šo vērtību sauc par alveolāro ventilāciju. “Mirušo” telpa palielinās līdz ar dziļu iedvesmu; tās apjoms ir atkarīgs arī no subjekta ķermeņa svara un stājas.

Difūzija ir skābekļa pasīva pārnešana no plaušām caur alveolo-kapilāru membrānu plaušu kapilāru hemoglobīnā, ar kuru skābeklis nonāk ķīmiskā reakcijā.

Perfūzija(apūdeņošana) ar asinīm caur mazā apļa traukiem. Plaušu efektivitāti vērtē pēc attiecības starp ventilāciju un perfūziju. Šo attiecību nosaka ventilējamo alveolu skaits, kas saskaras ar labi perfūzētiem kapilāriem. Klusas elpošanas laikā cilvēkā augšējās sadaļas plaušas izplešas pilnīgāk nekā apakšējās. Vertikālā stāvoklī apakšējās sekcijas ir labāk perfūzētas ar asinīm nekā augšējās.

Plaušu ventilācija palielinās paralēli skābekļa patēriņa pieaugumam, un pie maksimālās slodzes apmācītiem indivīdiem tā var palielināties 20-25 reizes, salīdzinot ar miera stāvokli, un sasniegt 150 l/min vai vairāk. Šo ventilācijas palielināšanos nodrošina elpošanas biežuma un apjoma palielināšanās, un biežums var palielināties līdz 60-70 elpām minūtē, bet plūdmaiņu tilpums - no 15 līdz 50% no plaušu vitālās kapacitātes (H. Monod, M. Pottier, 1973).

Kairinājumam ir liela nozīme hiperventilācijas rašanās gadījumā fiziskās aktivitātes laikā. elpošanas centrs augstas oglekļa dioksīda un ūdeņraža jonu koncentrācijas rezultātā ar augstu pienskābes līmeni asinīs.

Slodzes izraisīta hiperventilācija vienmēr ir zemāka par maksimālo ventilāciju, un arī skābekļa difūzijas kapacitātes palielināšanās plaušās darba laikā nav margināla. Tāpēc, ja nav plaušu patoloģija, elpošana neierobežo muskuļu darbu. Svarīgs rādītājs – skābekļa patēriņš – atspoguļo sirds un elpošanas sistēmas funkcionālo stāvokli. Pastāv saikne starp asinsrites un elpošanas faktoriem, kas ietekmē patērētā skābekļa daudzumu.

Fiziskās aktivitātes laikā ievērojami palielinās skābekļa patēriņš. Tas rada paaugstinātas prasības sirds un asinsvadu un elpošanas sistēmu darbībai. Tāpēc sirds un elpošanas sistēma muskuļu darba laikā ir pakļauta izmaiņām, kas ir atkarīgas no fiziskās aktivitātes intensitātes.

Ārējās elpošanas funkcijas izpēte sportā ļauj kopā ar asinsrites un asinsrites sistēmu novērtēt sportista funkcionālo stāvokli kopumā un viņa rezerves iespējas.

Pētījums sākas ar anamnēzes savākšanu, pēc tam pāriet uz izmeklēšanu, perkusiju un auskultāciju.

Izmeklējums ļauj noteikt elpošanas veidu, noteikt elpas trūkuma esamību vai neesamību (īpaši pārbaudes laikā) utt. Ir definēti trīs elpošanas veidi: krūškurvja, vēdera (diafragmas) un jauktā elpošana. Elpojot krūtīs, ieelpojot, atslēgas kauli ievērojami paceļas un ribas kustas. Ar šāda veida elpošanu plaušu tilpums palielinās galvenokārt augšējo un apakšējo ribu kustības dēļ. Ar abdominālo elpošanas veidu plaušu tilpuma palielināšanās notiek galvenokārt diafragmas kustības dēļ - ieelpojot, tā iet uz leju, nedaudz izspiežot vēdera dobuma orgānus. Tāpēc, ieelpojot vēdera elpošanas laikā, vēdera siena nedaudz izvirzās uz āru. Sportisti, kā likums, jaukts tips elpošana, kur ir iesaistīti abi krūškurvja tilpuma palielināšanas mehānismi.

Perkusijas(effleurage) ļauj noteikt izmaiņas (ja tādas ir) plaušu blīvumā. Izmaiņas plaušās parasti ir noteiktu slimību (pneimonija, tuberkuloze utt.) sekas.

Auskultācija(klausīšanās) nosaka elpceļu (bronhu, alveolu) stāvokli. Plkst dažādas slimības no elpošanas orgāniem atskan ļoti raksturīgas skaņas - dažādas sēkšanas, pastiprināts vai samazināts elpošanas troksnis u.c.

Ārējās elpošanas izpēte tiek veikta pēc ventilāciju, gāzu apmaiņu, skābekļa un oglekļa dioksīda saturu un daļēju spiedienu arteriālajās asinīs un citiem parametriem raksturojošiem rādītājiem. Lai pētītu ārējās elpošanas funkciju, tiek izmantoti spirometri, spirogrāfi un speciālas atvērta un slēgta tipa ierīces. Visērtākais ir spirogrāfiskais pētījums, kurā uz kustīgas papīra lentes - spirogrammas - tiek ierakstīta līkne (att. ). Izmantojot šo līkni, zinot aparāta mērogu un papīra kustības ātrumu, tiek noteikti šādi plaušu ventilācijas rādītāji: elpošanas ātrums (RR), plūdmaiņas tilpums (TI), minūtes elpošanas tilpums (MVR), vitālā kapacitāte (VC) , maksimālā plaušu ventilācija (MVV) ), atlikušais plaušu tilpums (LRV), kopējā plaušu kapacitāte (TLC). Papildus tiek pārbaudīts elpošanas muskuļu spēks, bronhu caurlaidība utt.

Spirogramma: 1 - MOD; 2 - dzīvības kapacitāte, 3 - plūdmaiņas tilpums (TI); 4 - ieelpas rezerves tilpums; 5 - izelpas rezerves tilpums; 6 - Tiffno-Votchala paraugs; 7 - MVL

Plaušu ventilācija ir saistīta ar elpošanas muskuļu darbību (att. ). Plaušu kustības rodas elpošanas muskuļu kontrakcijas rezultātā kombinācijā ar daļu kustībām krūšu siena un diafragmu. Elpošanas muskuļi ir tie muskuļi, kuru kontrakcijas rezultātā mainās krūškurvja tilpums.

Skābekļa patēriņš elpošanas muskuļos normālos apstākļos un patoloģijā (plaušu emfizēma)

Ieelpošana rodas krūškurvja (dobuma) paplašināšanās rezultātā, un tā vienmēr ir aktīvs process. Parasti diafragmai ir galvenā loma ieelpošanā. Palielinoties ieelpošanai, saraujas papildu muskuļu grupas.

Izelpošana miera stāvoklī notiek pasīvi, jo pakāpeniski samazinās to muskuļu aktivitāte, kas rada apstākļus ieelpošanai. Ar elpošanu saistīto muskuļu relaksācija nostāda krūtis pasīvās izelpas pozīcijā. Pastiprinot izelpu, papildus citām muskuļu grupām darbojas iekšējie starpribu muskuļi, kā arī vēdera muskuļi.

Plaušu tilpums ieelpojot ne vienmēr ir vienāds. Gaisa tilpumu, kas ieelpots normālas ieelpošanas laikā un izelpots normālas izelpas laikā, sauc par plūdmaiņu gaisu (TI).

Elpošanas sistēmas parametri

Atlikušais gaiss(OV) - gaisa daudzums, kas paliek plaušās, kas nav atgriezušās sākotnējā stāvoklī.

(RR) - elpu skaits 1 minūtē. RR nosaka pēc spirogrammas vai krūškurvja kustības. Vidējais elpošanas ātrums veseliem cilvēkiem ir 16-18 minūtē, sportistiem - 8-12. Maksimālās slodzes apstākļos elpošanas ātrums palielinās līdz 40-60 minūtē.

Elpošanas dziļums(DO) - klusas ieelpas vai izelpas gaisa daudzums viena elpošanas cikla laikā. Elpošanas dziļums ir atkarīgs no auguma, svara, dzimuma un funkcionālais stāvoklis sportists. Veseliem indivīdiem DO ir 300-800 ml.

Minūtes elpošanas apjoms(MOD) raksturo ārējās elpošanas funkciju.

Mierīgā stāvoklī gaiss trahejā, bronhos, bronhos un neperfūzās alveolos nepiedalās gāzu apmaiņā, jo tas nesaskaras ar aktīvo plaušu asins plūsmu - tā ir tā sauktā “mirusī” telpa. .

Plūdmaiņas tilpuma daļu, kas piedalās gāzu apmaiņā ar plaušu asinīm, sauc par alveolu tilpumu. No fizioloģiskā viedokļa alveolārā ventilācija ir vissvarīgākā ārējās elpošanas sastāvdaļa, jo 1 minūtē ieelpotais gaisa daudzums apmainās ar gāzēm ar plaušu kapilāru asinīm.

MOR mēra ar BH un DO reizinājumu. Veseliem indivīdiem RR ir 16-18 minūtē, un DO svārstās no 350-750 ml; sportistiem RR ir 8-12 ml un DO ir 900-1300 ml. MOP (hiperventilācijas) palielināšanās tiek novērota sakarā ar elpošanas centra ierosmi, skābekļa difūzijas grūtībām utt.

Miera stāvoklī MOD ir 5-6 litri, intensīvas fiziskās aktivitātes laikā tas var palielināties 20-25 reizes un sasniegt 120-150 litrus minūtē vai vairāk. MOR pieaugums ir tieši atkarīgs no veiktā darba jaudas, bet tikai līdz noteiktam punktam, pēc kura slodzes pieaugumu vairs nepavada MOR pieaugums.

Pat pie lielākās slodzes MOP nekad nepārsniedz 70-80% no maksimālā ventilācijas līmeņa. Pareizās MOD vērtības aprēķins ir balstīts uz faktu, ka veseli indivīdi no katra vēdināmā gaisa litra absorbē aptuveni 40 ml skābekļa (tas ir tā sauktais skābekļa izmantošanas koeficients - KI).

Pareizs MOD = pareizs skābekļa patēriņš / 40

un pareizo skābekļa absorbcijas daudzumu aprēķina, izmantojot formulu:

noteiktais pamata vielmaiņas ātrums (kcal) / 7,07

kur pareizu bāzi nosaka, izmantojot Harisa-Benedikta tabulas; 7,07 ir skaitlis, kas iegūts, reizinot 1 litra skābekļa (4,91 kcal) kaloriju vērtību ar minūšu skaitu dienā (1440 minūtes) un dalot ar 1000.

Harisa-Benedikta galdi

Harisa-Benedikta tabulas cilvēka bazālā vielmaiņas ātruma noteikšanai:

Ventilācijas ekvivalents(VE) ir attiecība starp MOD un skābekļa patēriņu. Miera stāvoklī 1 litrs skābekļa plaušās tiek absorbēts no 20-25 litriem gaisa. Smagas fiziskās slodzes laikā ventilācijas ekvivalents palielinās un sasniedz 30-35 litrus. Izturības treniņu ietekmē samazinās ventilācijas ekvivalents pie standarta slodzes. Tas liecina par ekonomiskāku elpošanu apmācītiem cilvēkiem.

(VC) sastāv no plaušu plūdmaiņas tilpuma, ieelpas rezerves tilpuma un izelpas rezerves tilpuma. Vital kapacitāte ir atkarīga no dzimuma, vecuma, ķermeņa izmēra un fiziskās sagatavotības. Sievietēm vitālā kapacitāte ir vidēji 2,5-4 l, vīriešiem - 3,5-5 l. Treniņu ietekmē dzīvības kapacitāte palielinās, labi trenētiem sportistiem tā sasniedz 8 litrus.

Dzīvības kapacitātes absolūtās vērtības nav īpaši orientējošas individuālu svārstību dēļ. Novērtējot subjekta stāvokli, ieteicams aprēķināt “pareizās” vērtības.

Lai aprēķinātu vitālo kapacitāti, parasti tiek izmantota Entonija un Vernata (1961) formula, kuras pamatā ir pamata vielmaiņas ātrums (kcal/24 h). To var atrast, izmantojot Harisa-Benedikta tabulas atbilstoši dzimumam, vecumam un ķermeņa svaram.

BEL = bazālais vielmaiņas ātrums (kcal) x k,

kur k ir koeficients: 2,3 sievietēm, 2,6 vīriešiem. Bāzes vielmaiņas daudzumu (kcal) nosaka, izmantojot Harisa-Benedikta tabulas, kur ir atrasts augšanas faktors (B) un svara faktors (A). Summa A + B ir pareizā pamata metabolisma vērtība. Pareizais pamata vielmaiņas ātrums, tāpat kā vitālās spējas, ir atkarīgs no dzimuma, vecuma, auguma un svara, ir viegli nosakāms, izmantojot īpašas tabulas, un ir izteikts kilokalorijās. Lai izteiktu attiecību kā procentuālo daļu no faktiskās dzīvības spējas pret paredzamo, izmantojiet formulu:

(faktiskā vitālā kapacitāte / paredzamā vitālā kapacitāte) x 100

Vital kapacitāte tiek uzskatīta par normālu, ja tā ir 100% no normālās vērtības. Lai novērtētu VC, varat izmantot nomogrammu (Zīm. ). VC ir izteikts procentos no VC.

Nomogramma plaušu vitālās kapacitātes novērtēšanai (VC, ml). Savienojot ar taisnu līniju (1) atbilstošos punktus uz "Vecums" un " Relatīvā masa", krustojuma punkts ir atzīmēts uz līnijas A. No šī punkta novelciet taisnu līniju (2) līdz skalai “Izaugsme”. Krustošanās punkts ar VC skalu būs pareizā plaušu vitālās kapacitātes (VEL) vērtība. Normālās robežas: x(2) = 1200 ml (Amrein et al., 1969)

Nomogramma pareizas plaušu dzīvības kapacitātes noteikšanai atkarībā no auguma un vecuma

Kopējā plaušu kapacitāte(REL) ir vitālās kapacitātes un atlikušā plaušu tilpuma summa, tas ir, gaiss, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas un ko var noteikt tikai netieši. Jauniem veseliem indivīdiem - 75-80%. TLC aizņem dzīvības jaudu, un pārējais ir atlikušais tilpums. Sportistiem palielinās vitālās kapacitātes īpatsvars kopējās kapacitātes struktūrā, kas pozitīvi ietekmē ventilācijas efektivitāti.

Maksimāla ventilācija(MVL) ir maksimālais iespējamais gaisa daudzums, ko var ventilēt caur plaušām laika vienībā. Parasti piespiedu elpošanu veic 15 s un reizina ar 4. Tā būs MVL vērtība. Lielas MVL svārstības samazina noteikšanas diagnostisko vērtību absolūtā vērtībašos daudzumus. Tāpēc iegūtā MVL vērtība tiek sasniegta pareizajā vērtībā. Lai noteiktu pareizo MVL, izmantojiet formulu:

jāmaksā MVL = 1/2VC x 35,

vai izmantojot bazālo metabolismu saskaņā ar A.Teļičinas (19b8) tabulu; vai saskaņā ar nomogrammu (Zīm. ).

Nomogramma maksimālās minūtes ventilācijas (MMV) novērtēšanai. Savienojot atbilstošos punktus uz “masas” un “augstuma” skalas ar taisni (1), atrodam krustošanās punktu ar skalu “Ķermeņa virsma”. Tad šis punkts tiek savienots ar taisnu līniju (2) ar atbilstošo punktu skalā “Vecums”, un šīs līnijas krustpunktā ar MMV skalu tiek atrasta pareizā maksimālās ventilācijas vērtība (Amrein et al., 1969)

MVL samazināšanās notiek ventilējamo plaušu audu apjoma samazināšanās un bronhu caurlaidības un fiziskās neaktivitātes samazināšanās dēļ. Vīriešiem vecumā no 20-30 gadiem MVL svārstās no 100 līdz 180 (vidēji 140 l/min), sievietēm - no 70 līdz 120 l/min. Gara auguma sportistiem ar labi attīstītiem elpošanas muskuļiem MVL dažkārt sasniedz 350 l/min, sievietēm - 250 l/min (W. Hollmann, 1972).

Tādējādi MVL visprecīzāk un pilnīgāk raksturo ārējās elpošanas funkciju salīdzinājumā ar citiem spirogrāfiskajiem rādītājiem.

Elpošanas funkciju novērtējumi un testi

Par likmi bronhu obstrukcija izmantojiet FVC (piespiedu vitālās kapacitātes) testu. Objektam tiek lūgts pēc iespējas dziļi ieelpot un ātri izelpot. Veseliem cilvēkiem FVC ir par 200–300 ml zemāks nekā VC. Tiffno ierosināja izmērīt FVC pirmajā sekundē. Parasti FVC sekundē ir vismaz 70% VC.

Pneimotahometrija veikta, izmantojot pneimotahometru B.E. Votchala. Pneimotachometrijas metodi izmanto, lai noteiktu gaisa plūsmas ātrumu pēc iespējas ātrākas ieelpošanas un izelpas. Veseliem cilvēkiem šis rādītājs svārstās no 5 līdz 8 l/s vīriešiem un no 4 līdz 6 l/s sievietēm. Tika atzīmēta pneimotahometra indikatora atkarība no vitālās spējas un vecuma. Tika konstatēts, ka jo lielāka ir vitālā kapacitāte, jo lielāks ir maksimālais izelpas plūsmas ātrums. Pneimatiskais rādītājs ir atkarīgs no bronhu caurlaidības, sportista elpošanas muskuļu spēka, viņa vecuma, dzimuma un funkcionālā stāvokļa.

Izmērs maksimālais ātrums izelpu salīdzina ar pareizajām vērtībām, kas aprēķinātas pēc formulas:

pareizs izelpas tilpums = vitālā kapacitāte x 1.2

Atšķirība starp faktiskajām un paredzamajām vērtībām veseliem cilvēkiem nedrīkst būt lielāka par 15% no paredzamā līmeņa. Veseliem cilvēkiem izelpas ātrums ir lielāks nekā ieelpošanas ātrums. Pieaugot fiziskajai sagatavotībai, tiek atzīmēts maksimālā ieelpošanas ātruma pārsvars pār izelpu. Inhalācijas ātruma palielināšanās sportistiem ir izskaidrojama ar plaušu rezerves kapacitātes palielināšanos.

Gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas(OO) vispilnīgāk un precīzāk raksturo gāzu apmaiņu plaušās.

Viens no galvenajiem ārējās elpošanas rādītājiem ir gāzu apmaiņa (elpošanas gāzu - oglekļa dioksīda un skābekļa analīze alveolārajā gaisā), tas ir, skābekļa absorbcija un oglekļa dioksīda izdalīšanās. Gāzu apmaiņa raksturo ārējo elpošanu stadijā "alveolārais gaiss - plaušu kapilāru asinis". To pēta ar gāzu hromatogrāfiju.

Funkcionālais Rozentāla testsļauj spriest par elpošanas muskuļu funkcionālajām spējām. Pārbaudi veic ar spirometru, kur pētāmā cilvēka dzīvības kapacitāti nosaka 4-5 reizes pēc kārtas ar intervālu 10-15 s. Parasti viņi iegūst tādus pašus rezultātus. Vitalitātes samazināšanās visā pētījuma laikā liecina par elpošanas muskuļu nogurumu.

Pneimotonometriskais indikators(PTP, mmHg) ļauj novērtēt elpošanas muskuļu spēku, kas ir ventilācijas procesa pamatā. PTP samazinās ar fizisku neaktivitāti, ar ilgstošiem pārtraukumiem treniņos, ar pārmērīgu darbu utt. Pētījums tiek veikts, izmantojot V.I.pneimotonometru. Dubrovskis un I.I. Derjabina (1972). Objekts izelpo (vai ieelpo) ierīces iemutnī. Parasti veseliem indivīdiem vidējais PTP vīriešiem izelpas laikā ir 328 ± 17,4 mm Hg. Art., uz iedvesmas - 227 ± 4,1 mm Hg. Art., sievietēm attiecīgi - 246 ± 1,8 un 200 ± 7,0 mm Hg. Art. Ar plaušu slimībām, fizisko aktivitāti un nogurumu šie rādītāji samazinās.

Fizisko aktivitāšu laikā, īpaši cikliskos sporta veidos (slēpošana, maratona skriešana, airēšana u.c.), elpošanas muskuļi ir ierobežojošs faktors.

Attēlā parāda plaušu darbību miera stāvoklī un muskuļu slodzes apstākļos. Kopējā plaušu kapacitāte slodzes laikā var nedaudz samazināties, jo palielinās intratorakālais asins tilpums. Miera stāvoklī plūdmaiņas tilpums (TI) ir 10-15% VC (450-600 ml), fiziskās aktivitātes laikā tas var sasniegt 50% VC. Tādējādi cilvēkiem ar lielu dzīvības kapacitāti plūdmaiņu apjoms intensīvos apstākļos fiziskais darbs var būt 3-4 litri. Kā redzams attēlā. , DO palielinās galvenokārt ieelpas rezerves tilpuma dēļ. Izelpas rezerves tilpums nedaudz mainās pat smagas fiziskās slodzes laikā. Tā kā fiziskā darba laikā atlikušais tilpums palielinās un funkcionālā atlikušā kapacitāte praktiski nemainās, vitālā kapacitāte nedaudz samazinās.

Plaušu funkcija miera stāvoklī (A) un maksimālās fiziskās aktivitātes laikā (B).
Elpošanas biežums (fR) 10-15 un 40-50 min-1, attiecīgi 1 - plūdmaiņas tilpums; 2 - izelpas rezerves tilpums; 3 - ieelpas rezerves tilpums; 4 - atlikušais tilpums; 5 - intratorakālais asins tilpums.
MGVd - maksimāli dziļa elpa; NVd - normāla iedvesma; NYou - normāla izelpa; MGVy - maksimāla dziļa izelpa; a - plaušu vitālā kapacitāte; b - funkcionālais atlikušais tilpums, c - kopējais plaušu tilpums

Stange un Genchi testi sniedz zināmu priekšstatu par ķermeņa spēju izturēt skābekļa trūkumu.

Stange tests. Tiek mērīts maksimālais elpas aizturēšanas laiks pēc dziļas elpas. Šajā gadījumā mute ir jāaizver un ar pirkstiem jāsaspiež deguns. Veseli cilvēki aiztur elpu vidēji 40-50 sekundes; augsti kvalificētiem sportistiem - līdz 5 minūtēm, bet sievietēm - no 1,5 līdz 2,5 minūtēm.

Ar uzlabojumiem fiziskās sagatavotības pielāgošanās motorajai hipoksijai rezultātā palielinās aizkaves laiks. Līdz ar to šī rādītāja pieaugums atkārtotas pārbaudes laikā (ņemot vērā citus rādītājus) uzskatāms par sportista sagatavotības (fitnesa) uzlabošanos.

Genči tests. Pēc sekla ieelpošanas izelpojiet un aizturiet elpu. Veseliem cilvēkiem elpas aizturēšanas laiks ir 25-30 sekundes. Sportisti spēj aizturēt elpu 60-90 sekundes. Ar hronisku nogurumu elpas aizturēšanas laiks strauji samazinās.

Stange un Genchi testu vērtība palielinās, ja novērojumi tiek veikti pastāvīgi, dinamikā.

Angļu
elpa- elpa
krūšu dobums – krūšu dobums
ārējās elpošanas sistēma - elpošanas sistēma
elpošanas sistēmas parametri
Galds Hariss-Benedikts
elpošanas funkcijas novērtējums un testi

Elpošanas ātrums - ieelpu un izelpu skaits laika vienībā. Pieaugušais veic vidēji 15-17 elpošanas kustības minūtē. Liela nozīme ir apmācība. Trenētiem cilvēkiem elpošanas kustības notiek lēnāk un sasniedz 6-8 elpas minūtē. Tādējādi jaundzimušajiem RR ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Stāvot, RR ir lielāka nekā sēdus vai guļus stāvoklī. Miega laikā elpošana ir retāka (apmēram par 1/5).

Muskuļu darba laikā elpošana palielinās 2-3 reizes, dažos sporta vingrinājumos sasniedzot 40-45 ciklus minūtē vai vairāk. Temperatūra ietekmē elpošanas ātrumu vidi, emocijas, garīgais darbs.

Elpošanas dziļums vai plūdmaiņu apjoms - gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo klusas elpošanas laikā. Katras elpošanas kustības laikā plaušās notiek 300-800 ml gaisa apmaiņa. Plūdmaiņas tilpums (TV) samazinās, palielinoties elpošanas ātrumam.

Minūtes elpošanas apjoms- gaisa daudzums, kas minūtē iziet cauri plaušām. To nosaka ieelpotā gaisa daudzuma un elpošanas kustību skaita reizinājums 1 minūtē: MOD = DO x RR.

Pieaugušam cilvēkam MOD ir 5-6 litri. Ar vecumu saistītās izmaiņas ārējās elpošanas parametros ir parādītas tabulā. 27.

Tabula 27. Ārējās elpošanas indikatori (saskaņā ar: Kripkova, 1990)

Jaundzimušā bērna elpošana ir ātra un sekla, un tā ir pakļauta ievērojamām svārstībām. Ar vecumu samazinās elpošanas ātrums, palielinās plūdmaiņu tilpums un plaušu ventilācija. Lielāka elpošanas ātruma dēļ bērniem ir ievērojami lielāks elpošanas apjoms minūtē (rēķinot uz 1 kg svara) nekā pieaugušajiem.

Ventilācija var atšķirties atkarībā no bērna uzvedības. Pirmajos dzīves mēnešos trauksme, raudāšana un kliegšana palielina ventilāciju 2-3 reizes, galvenokārt elpošanas dziļuma palielināšanās dēļ.

Muskuļu darbs palielina minūšu elpošanas apjomu proporcionāli slodzes lielumam. Jo vecāki ir bērni, jo intensīvāku muskuļu darbu viņi var veikt un jo vairāk palielinās viņu ventilācija. Taču treniņu iespaidā to pašu darbu var veikt ar mazāku ventilācijas palielinājumu. Tajā pašā laikā apmācīti bērni spēj palielināt savu minūšu elpošanas apjomu, strādājot līdz augstākam līmenim nekā viņu vienaudži, kuri nevingro. fiziski vingrinājumi(citēts no: Markosjans, 1969). Ar vecumu treniņu ietekme ir izteiktāka, un 14-15 gadus veciem pusaudžiem treniņš izraisa tādas pašas būtiskas izmaiņas plaušu ventilācijā kā pieaugušajiem.

Plaušu vitālā kapacitāte- lielākais gaisa daudzums, ko var izelpot pēc maksimālās ieelpošanas. Vital kapacitāte (VC) ir svarīga funkcionālā īpašība elpošana un sastāv no plūdmaiņas tilpuma, ieelpas rezerves tilpuma un izelpas rezerves tilpuma.

Miera stāvoklī plūdmaiņu tilpums ir mazs, salīdzinot ar kopējo gaisa daudzumu plaušās. Tāpēc cilvēks var gan ieelpot, gan izelpot lielu papildu apjomu. Ieelpas rezerves tilpums(RO ind) - gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus ieelpot pēc normālas ieelpošanas un ir 1500-2000 ml. Izelpas rezerves tilpums(PO izelpa) - gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus izelpot pēc klusas izelpas; tā izmērs ir 1000-1500 ml.

Pat pēc dziļākās izelpas plaušu alveolos un elpceļos paliek zināms gaisa daudzums – tas atlikušais tilpums(OO). Tomēr klusas elpošanas laikā plaušās paliek ievērojami vairāk gaisa nekā atlikuma tilpums. Tiek saukts gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc klusas izelpas funkcionālā atlikušā jauda(FOE). Tas sastāv no atlikušā plaušu tilpuma un izelpas rezerves tilpuma.

Lielākais daudzums Gaisa daudzumu, kas pilnībā piepilda plaušas, sauc par kopējo plaušu kapacitāti (TLC). Tas ietver atlikušo gaisa daudzumu un plaušu vitālo kapacitāti. Saistība starp plaušu tilpumiem un kapacitāti ir parādīta attēlā. 8 (Atl., 169. lpp.). Vital kapacitāte mainās līdz ar vecumu (28. tabula). Tā kā plaušu vitālās kapacitātes mērīšanai nepieciešama paša bērna aktīva un apzināta līdzdalība, to mēra bērniem no 4-5 gadu vecuma.

Līdz 16-17 gadu vecumam plaušu vitālā kapacitāte sasniedz pieaugušam cilvēkam raksturīgās vērtības. Plaušu dzīvībai svarīgā kapacitāte ir svarīgs rādītājs fiziskā attīstība.

Tabula 28. vidējā vērtība plaušu vitālā kapacitāte, ml (saskaņā ar: Kripkova, 1990)

AR bērnība un līdz 18-19 gadu vecumam plaušu vitālā kapacitāte palielinās, no 18 līdz 35 gadiem tā saglabājas nemainīgā līmenī, bet pēc 40 gadiem samazinās. Tas ir saistīts ar plaušu elastības un krūškurvja mobilitātes samazināšanos.

Plaušu vitālā kapacitāte ir atkarīga no vairākiem faktoriem, jo ​​īpaši no ķermeņa garuma, svara un dzimuma. Lai novērtētu dzīvības kapacitāti, pareizo vērtību aprēķina, izmantojot īpašas formulas:

vīriešiem:

VC vajadzētu = [(augstums, cm∙ 0,052)] - [(vecums, gadiem ∙ 0,022)] - 3,60;

sievietēm:

VC vajadzētu = [(augstums, cm∙ 0,041)] - [(vecums, gadiem ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 gadus veciem zēniem:

VC vajadzētu = [(augstums, cm∙ 0,052)] - [(vecums, gadiem ∙ 0,022)] - 4,6;

zēniem no 13 līdz 16 gadiem:

VC vajadzētu = [(augstums, cm∙ 0,052)] - [(vecums, gadiem ∙ 0,022)] - 4,2

meitenēm vecumā no 8 līdz 16 gadiem:

VC vajadzētu = [(augstums, cm∙ 0,041)] - [(vecums, gadiem ∙ 0,018)] - 3,7

Sievietēm vitālās spējas ir par 25% mazākas nekā vīriešiem; apmācītiem cilvēkiem tas ir lielāks nekā neapmācītiem cilvēkiem. Tas ir īpaši augsts, spēlējot tādus sporta veidus kā peldēšana, skriešana, slēpošana, airēšana utt. Tātad, piemēram, airētājiem tas ir 5500 ml, peldētājiem - 4900 ml, vingrotājiem - 4300 ml, futbolistiem - 4 200 ml, svarcēlājiem. - apmēram 4000 ml. Lai noteiktu plaušu vitālo kapacitāti, tiek izmantota spirometra ierīce (spirometrijas metode). Tas sastāv no trauka ar ūdeni un cita trauka, kura tilpums ir vismaz 6 litri, kas tajā ievietots otrādi un satur gaisu. Šī otrā trauka dibenam ir pievienota cauruļu sistēma. Persona elpo caur šīm caurulēm, tādējādi gaiss viņa plaušās un asinsvadā veido vienotu sistēmu.

Gāzes apmaiņa

Gāzu saturs alveolās. Ieelpošanas un izelpas laikā cilvēks pastāvīgi vēdina plaušas, saglabājot gāzes sastāvu alveolos. Cilvēks ieelpo atmosfēras gaisu no augsts saturs skābeklis (20,9%) un zems oglekļa dioksīda līmenis (0,03%). Izelpotais gaiss satur 16,3% skābekļa un 4% oglekļa dioksīda. Ieelpojot, no 450 ml ieelpotā atmosfēras gaisa tikai aptuveni 300 ml nonāk plaušās, un aptuveni 150 ml paliek elpceļos un nepiedalās gāzu apmaiņā. Izelpojot, kas seko ieelpošanai, šis gaiss tiek izvadīts nemainīgs, tas ir, tas pēc sastāva neatšķiras no atmosfēras gaisa. Tāpēc to sauc par gaisu miris, vai kaitīgs, telpa. Gaiss, kas sasniedz plaušas, šeit tiek sajaukts ar 3000 ml gaisa, kas jau atrodas alveolos. Gāzu maisījumu alveolos, kas iesaistīti gāzu apmaiņā, sauc alveolārais gaiss. Ieplūstošā gaisa daļa ir maza, salīdzinot ar tilpumu, kuram tā tiek pievienota, tāpēc pilnīga visa gaisa atjaunošana plaušās ir lēns un periodisks process. Apmaiņai starp atmosfēras un alveolāro gaisu ir neliela ietekme uz alveolāro gaisu, un tā sastāvs paliek praktiski nemainīgs, kā redzams tabulā. 29.

Tabula 29. Ieelpotā, alveolārā un izelpotā gaisa sastāvs, %

Salīdzinot alveolārā gaisa sastāvu ar ieelpotā un izelpotā gaisa sastāvu, redzams, ka organisms savām vajadzībām patur piekto daļu no ienākošā skābekļa, savukārt CO 2 daudzums izelpotajā gaisā ir 100 reizes lielāks par daudzumu. kas nonāk organismā ieelpošanas laikā. Salīdzinot ar ieelpoto gaisu, tajā ir mazāk skābekļa, bet vairāk CO 2. Alveolārais gaiss nonāk ciešā saskarē ar asinīm, un arteriālo asiņu gāzes sastāvs ir atkarīgs no tā sastāva.

Bērniem ir atšķirīgs gan izelpotā, gan alveolārā gaisa sastāvs: jo jaunāki bērni, jo mazāks ir oglekļa dioksīda procents un attiecīgi lielāks skābekļa daudzums izelpotajā un alveolārajā gaisā, jo mazāks ir izmantotais skābekļa daudzums (30. tabula). . Līdz ar to bērniem ir zema plaušu ventilācijas efektivitāte. Tāpēc bērnam, lai iegūtu tādu pašu patērētā skābekļa daudzumu un atbrīvotu oglekļa dioksīdu, plaušas ir jāvēdina vairāk nekā pieaugušajiem.

Tabula 30.Izelpotā un alveolārā gaisa sastāvs
(vidējie dati par: Šalkovs, 1957; sast. Autors: Markosjans, 1969)

Tā kā mazi bērni elpo bieži un sekli, liela daļa paisuma apjoms ir “mirušās” telpas apjoms. Tā rezultātā izelpotais gaiss vairāk sastāv no atmosfēras gaisa, un tajā ir mazāks oglekļa dioksīda procents un mazāks skābekļa daudzums, kas tiek izmantots noteiktā elpošanas tilpumā. Rezultātā ventilācijas efektivitāte bērniem ir zema. Neskatoties uz palielinātu skābekļa procentuālo daudzumu alveolu gaisā, salīdzinot ar pieaugušajiem bērniem, tas nav nozīmīgs, jo 14-15% skābekļa alveolās ir pietiekami, lai pilnībā piesātinātu hemoglobīnu asinīs. Vairāk skābekļa, nekā tas ir saistīts ar hemoglobīnu, nevar nonākt arteriālajās asinīs. Zems līmenis Oglekļa dioksīda saturs alveolārajā gaisā bērniem norāda uz zemāku tā saturu arteriālajās asinīs, salīdzinot ar pieaugušajiem.

Gāzu apmaiņa plaušās. Gāzu apmaiņa plaušās notiek skābekļa difūzijas rezultātā no alveolārā gaisa asinīs un oglekļa dioksīda difūzijas rezultātā no asinīm alveolārajā gaisā. Difūzija rodas šo gāzu daļējā spiediena atšķirības alveolārajā gaisā un to piesātinājuma dēļ asinīs.

Daļējs spiediens- šī ir daļa kopējais spiediens, kas veido šīs gāzes daļu gāzes maisījums. Skābekļa daļējais spiediens alveolos (100 mmHg) ir ievērojami augstāks nekā O2 spriegums venozajās asinīs, kas nonāk plaušu kapilāros (40 mmHg). Daļējā spiediena parametriem CO 2 ir pretēja vērtība - 46 mm Hg. Art. plaušu kapilāru sākumā un 40 mm Hg. Art. alveolos. Skābekļa un oglekļa dioksīda parciālais spiediens un spriegums plaušās ir norādīts tabulā. 31.

Tabula 31. Skābekļa un oglekļa dioksīda parciālais spiediens un spriegums plaušās, mm Hg. Art.

Šie spiediena gradienti (atšķirības) ir virzītājspēks O 2 un CO 2 difūzijai, tas ir, gāzu apmaiņai plaušās.

Plaušu skābekļa difūzijas spēja ir ļoti augsta. Tas ir saistīts ar lielo alveolu skaitu (simtiem miljonu), to lielo gāzu apmaiņas virsmu (ap 100 m2), kā arī plāns biezums(apmēram 1 µm) no alveolārās membrānas. Plaušu skābekļa difūzijas spēja cilvēkiem ir aptuveni 25 ml/min uz 1 mmHg. Art. Oglekļa dioksīdam, pateicoties tā augstajai šķīdībai plaušu membrānā, difūzijas jauda ir 24 reizes lielāka.

Skābekļa difūziju nodrošina daļēja spiediena starpība aptuveni 60 mmHg. Art., Un oglekļa dioksīds - tikai aptuveni 6 mm Hg. Art. Laiks asinīm izplūst caur mazā apļa kapilāriem (apmēram 0,8 s) ir pietiekams, lai pilnībā izlīdzinātu gāzu daļējo spiedienu un spriegumu: skābeklis izšķīst asinīs, un oglekļa dioksīds nonāk alveolārajā gaisā. Oglekļa dioksīda pāreja alveolārajā gaisā pie salīdzinoši nelielas spiediena starpības ir izskaidrojama ar šīs gāzes augsto difūzijas spēju (Atl., 7. att., 168. lpp.).

Tādējādi plaušu kapilāros notiek pastāvīga skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņa. Šīs apmaiņas rezultātā asinis tiek piesātinātas ar skābekli un atbrīvotas no oglekļa dioksīda.