Pre freedivera sú pľúca hlavným „pracovným nástrojom“ (samozrejme až po mozgu), preto je pre nás dôležité pochopiť štruktúru pľúc a celý proces dýchania. Zvyčajne, keď hovoríme o dýchaní, máme na mysli vonkajšie dýchanie alebo ventiláciu pľúc - jediný proces v dýchacom reťazci, ktorý si všimneme. A zvážte, že dýchanie by malo začať tým.

Štruktúra pľúc a hrudníka

Pľúca sú porézny orgán podobný špongii, ktorý svojou štruktúrou pripomína nahromadenie jednotlivých bublín alebo strapec hrozna s veľkým počtom bobúľ. Každá "bobule" je pľúcna alveola (pľúcna vezikula) - miesto, kde sa vykonáva hlavná funkcia pľúc - výmena plynov. Medzi vzduchom alveol a krvou leží vzduchovo-krvná bariéra tvorená veľmi tenkými stenami alveol a krvnej kapiláry. Cez túto bariéru dochádza k difúzii plynov: kyslík vstupuje do krvi z alveol a oxid uhličitý vstupuje do alveol z krvi.

Vzduch sa do alveol dostáva dýchacími cestami – trochejami, prieduškami a menšími prieduškami, ktoré končia alveolárnymi vakmi. Rozvetvenie priedušiek a bronchiolov tvorí laloky ( pravé pľúca má 3 laloky, ľavý má 2 laloky). Priemerne je v oboch pľúcach asi 500-700 miliónov alveol, ktorých dýchacia plocha sa pohybuje od 40 m 2 pri výdychu do 120 m 2 pri nádychu. V tomto prípade sa väčší počet alveol nachádza v dolných častiach pľúc.

Priedušky a priedušnica majú vo svojich stenách chrupavkový základ, a preto sú dosť tuhé. Bronchioly a alveoly majú mäkké steny, a preto môžu ustupovať, to znamená držať sa spolu, ako vyfúknutý balón pokiaľ sa v nich neudrží nejaký tlak vzduchu. Aby sa tak nestalo, sú pľúca ako jediný orgán zo všetkých strán pokryté pleurou – silnou hermetickou membránou.

Pleura má dve vrstvy - dva listy. Jeden list je pevne pripevnený k vnútornému povrchu tuhého hrudník, druhý - obklopuje pľúca. Medzi nimi je pleurálna dutina, ktorá udržuje podtlak. Vďaka tomu sú pľúca v narovnanom stave. podtlaku v pleurálnej trhline v dôsledku elastickej trakcie pľúc, to znamená neustálej túžby pľúc zmenšiť svoj objem.

Elastický spätný ráz pľúc je spôsobený tromi faktormi:
1) elasticita tkaniva stien alveol v dôsledku prítomnosti elastických vlákien v nich
2) bronchiálny svalový tonus
3) povrchové napätie tekutého filmu pokrývajúceho vnútorný povrch alveol.

Pevný rám hrudníka tvoria rebrá, ktoré sú vďaka chrupavke a kĺbom ohybné, pripevnené k chrbtici a kĺbom. Vďaka tomu hrudník zväčšuje a zmenšuje svoj objem pri zachovaní tuhosti potrebnej na ochranu osôb v hrudnej dutiny orgánov.

Aby sme mohli vdýchnuť vzduch, musíme v pľúcach vytvoriť nižší tlak ako je atmosférický a vydýchnuť vyšší. Pri inhalácii je teda potrebné zväčšiť objem hrudníka, pri výdychu - zníženie objemu. v skutočnosti väčšina z nich dýchacie úsilie sa vynakladá na inhaláciu, za normálnych podmienok sa výdych vykonáva kvôli elastickým vlastnostiam pľúc.

Hlavným dýchacím svalom je bránica – klenutá svalová priečka medzi hrudnou dutinou a brušnou dutinou. Bežne môže byť jeho hranica nakreslená pozdĺž spodného okraja rebier.

Pri nádychu sa bránica sťahuje, naťahuje sa aktívnym pôsobením smerom dole vnútorné orgány. Zároveň nestlačiteľné orgány brušná dutina sú tlačené dole a do strán, čím sa naťahujú steny brušnej dutiny. Pri pokojnom nádychu klesá kupola bránice približne o 1,5 cm a zodpovedajúcim spôsobom sa zväčšuje vertikálna veľkosť hrudnej dutiny. Zároveň sa dolné rebrá trochu rozchádzajú, čím sa zväčšuje obvod hrudníka, čo je obzvlášť viditeľné v spodných častiach. Pri výdychu sa bránica pasívne uvoľní a šľachami ju vytiahnu do pokojného stavu.

Na zväčšení objemu hrudníka sa okrem bránice podieľajú aj vonkajšie šikmé medzirebrové a medzichrupavkové svaly. V dôsledku stúpania rebier sa zväčšuje posunutie hrudnej kosti dopredu a odchod laterálnych častí rebier do strán.

Pri veľmi hlbokom intenzívnom dýchaní alebo pri zvýšení odporu pri vdychovaní sa do procesu zväčšovania objemu hrudníka zapája množstvo pomocných dýchacích svalov, ktoré môžu zdvihnúť rebrá: skalariformný, veľký a malý pectoralis, serratus anterior. Medzi pomocné svaly inšpirácie patria aj svaly extenzorov. hrudnej oblasti chrbtice a fixovanie ramenného pletenca pri opretí o paže preložené dozadu (lichobežníkové, kosoštvorcové, zdvíhanie lopatky).

Ako bolo uvedené vyššie, pokojný dych prebieha pasívne, takmer na pozadí relaxácie svalov inšpirácie. Pri aktívnom intenzívnom výdychu sa svaly „spájajú“ brušnej steny, čo má za následok zmenšenie objemu brušnej dutiny a zvýšenie tlaku v nej. Tlak sa prenáša na membránu a zvyšuje ju. Z dôvodu zníženia vnútorné šikmé medzirebrové svaly znižujú rebrá a približujú ich okraje.

Dýchacie pohyby

V bežnom živote, pozorujúc seba a svojich známych, možno vidieť ako dýchanie, zabezpečované najmä bránicou, tak aj dýchanie, zabezpečované najmä prácou medzirebrových svalov. A to je v normálnom rozmedzí. svaly ramenného pletenca sú častejšie spojené s vážnymi chorobami alebo intenzívnou prácou, ale takmer nikdy - v relatívne zdravých ľudí v normálnom stave.

Predpokladá sa, že dýchanie, zabezpečované najmä pohybmi bránice, je typickejšie pre mužov. Bežne je nádych sprevádzaný miernym vysunutím brušnej steny, výdych jej miernym stiahnutím. Toto je brušné dýchanie.

U žien sa najčastejšie vyskytuje hrudný typ dýchania, ktorý zabezpečuje najmä práca medzirebrových svalov. Môže za to biologická pripravenosť ženy na materstvo a v dôsledku toho aj ťažkosti s brušným dýchaním počas tehotenstva. Pri tomto type dýchania najvýraznejšie pohyby vykonáva hrudná kosť a rebrá.

Dýchanie, pri ktorom sa aktívne pohybujú ramená a kľúčne kosti, je zabezpečené prácou svalov ramenného pletenca. Vetranie pľúc je v tomto prípade neúčinné a týka sa iba vrchných častí pľúc. Preto sa tento typ dýchania nazýva apikálny. Za normálnych podmienok sa tento typ dýchania prakticky nevyskytuje a používa sa buď pri určitej gymnastike, alebo sa vyvíja s vážnymi chorobami.

Vo freedivingu veríme, že brušné alebo brušné dýchanie je najprirodzenejší a najproduktívnejší typ dýchania. To isté sa hovorí v joge a pránájáme.

Po prvé, pretože v dolných lalokoch pľúc je viac alveol. Po druhé, dýchacie pohyby sú spojené s naším autonómnym nervovým systémom. Brušné dýchanie aktivuje parasympatický nervový systém - brzdový pedál pre telo. hrudné dýchanie aktivuje sympatický nervový systém – plynový pedál. Pri aktívnom a dlhom apikálnom dýchaní dochádza k restimulácii sympatického nervového systému. Toto funguje oboma spôsobmi. Takže ľudia v panike vždy dýchajú apikálne dýchanie. A naopak, ak nejaký čas pokojne dýchate žalúdkom, nervová sústava sa upokojí a všetky procesy sa spomalia.

pľúcne objemy

Pri pokojnom dýchaní človek vdýchne a vydýchne asi 500 ml (od 300 do 800 ml) vzduchu, tento objem vzduchu tzv. dychový objem. Okrem bežného dychového objemu môže človek pri najhlbšom nádychu vdýchnuť ďalších približne 3000 ml vzduchu – to je inspiračný rezervný objem. Bežný zdravý človek je po normálnom pokojnom výdychu schopný napätím výdychových svalov „vytlačiť“ z pľúc asi 1300 ml vzduchu – to je exspiračný rezervný objem.

Súčet týchto objemov je vitálna kapacita (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Ako vidno, príroda si pre nás pripravila takmer desaťnásobnú zásobu možnosti „pumpovať“ vzduch cez pľúca.

Dychový objem je kvantitatívnym vyjadrením hĺbky dýchania. Vitálna kapacita pľúc je maximálny objem vzduchu, ktorý je možné priviesť alebo vypustiť z pľúc počas jedného nádychu alebo výdychu. Priemerná vitálna kapacita pľúc u mužov je 4000 - 5500 ml, u žien - 3000 - 4500 ml. fyzický tréning a rôzne úseky hrudníka vám umožňujú zvýšiť VC.

Po maximálnom hlbokom výdychu zostáva v pľúcach asi 1200 ml vzduchu. toto - zvyškový objem. Väčšinu z nich je možné z pľúc odstrániť iba otvoreným pneumotoraxom.

Zvyškový objem je určený predovšetkým elasticitou bránice a medzirebrových svalov. Zvýšenie pohyblivosti hrudníka a zníženie zvyškového objemu je dôležitou úlohou pri príprave na potápanie do veľkých hĺbok. Ponory pod zvyškový objem pre priemerného netrénovaného človeka sú ponory hlbšie ako 30-35 metrov. Jedným z populárnych spôsobov, ako zvýšiť elasticitu bránice a znížiť zvyškový objem pľúc, je pravidelné vykonávanie uddiyana bandha.

Maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže byť v pľúcach, je tzv celková kapacita pľúc, rovná sa súčtu zvyškového objemu a vitálnej kapacity pľúc (v použitom príklade: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Objem vzduchu v pľúcach na konci tichého výdychu (pri uvoľnenom dýchacom svalstve) je tzv funkčná zvyšková kapacita pľúc. Rovná sa súčtu zvyškového objemu a exspiračného rezervného objemu (v použitom príklade: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkčná zvyšková kapacita pľúc je blízka objemu alveolárneho vzduchu pred inhaláciou.

Pľúcna ventilácia je určená objemom vzduchu vdýchnutého alebo vydýchnutého za jednotku času. Zvyčajne merané minútový objem dýchania. Vetranie pľúc závisí od hĺbky a frekvencie dýchania, ktorá sa v pokoji pohybuje od 12 do 18 dychov za minútu. Minútový objem dýchania sa rovná súčinu objemu dýchania a frekvencie dýchania, t.j. asi 6-9 litrov.

Pre sadzbu pľúcne objemy používa sa spirometria - metóda na štúdium funkcie vonkajšie dýchanie, ktorá zahŕňa meranie objemových a rýchlostných ukazovateľov dýchania. Toto štúdium odporúčame každému, kto sa plánuje vážne venovať freedivingu.

Vzduch sa nachádza nielen v alveolách, ale aj v dýchacích ciest. Patria sem nosná dutina (alebo ústa s ústnym dýchaním), nosohltan, hrtan, priedušnica, priedušky. Vzduch v dýchacích cestách (s výnimkou dýchacích bronchiolov) sa nezúčastňuje výmeny plynov. Preto sa lúmen dýchacích ciest nazýva anatomický mŕtvy priestor. Pri nádychu sa posledné časti atmosférického vzduchu dostávajú do mŕtveho priestoru a bez zmeny svojho zloženia ho opúšťajú pri výdychu.

Objem anatomického mŕtveho priestoru je asi 150 ml, alebo asi 1/3 dychového objemu pri tichom dýchaní. Tie. z 500 ml vdýchnutého vzduchu sa do alveol dostane len asi 350 ml. V alveolách na konci pokojného výdychu je asi 2500 ml vzduchu, preto sa pri každom pokojnom nádychu obnoví len 1/7 alveolárneho vzduchu.

• < Späť

Rovná sa súčinu objemu vzduchu vstupujúceho do pľúc na 1 nádych a frekvencie dýchania. Dospelý človek v pokoji má 5-9 litrov.

Veľký encyklopedický slovník. 2000 .

Pozrite sa, čo je „MINÚTOVÝ OBJEM DÝCHANIA“ v iných slovníkoch:

minútový objem dýchania- Objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za jednu minútu. [GOST R 12.4.233 2007] Témy nástrojov osobnú ochranu EN minútová hlasitosť… Technická príručka prekladateľa

minútový objem dýchania- 25-minútový dychový objem: Objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za jednu minútu. Zdroj: GOST R 12.4.233 2007: Systém noriem bezpečnosti práce. Prostriedky jednotlivých...

minútový objem dýchania

- (MOD; syn. minútový objem pľúcnej ventilácie) indikátor stavu vonkajšieho dýchania: objem vzduchu vdýchnutého (resp. vydýchnutého) za 1 minútu; vyjadrené v l/min... Veľký lekársky slovník

pľúcna ventilácia (minútový dychový objem)- 3,8 pľúcna ventilácia (minútový objem dychu) umelé pľúca) na 1 min. Zdroj: GOST R 52639 2006: Potápanie dýchací prístroj s otvoreným vzorom dýchania. Sú bežné…… Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Pozrite si minútový objem dychu... Veľký lekársky slovník

- (pľúcna ventilácia), množstvo vzduchu, ktoré prejde pľúcami za 1 minútu. Rovná sa súčinu objemu vzduchu vstupujúceho do pľúc na 1 nádych a frekvencie dýchania. Dospelý človek v pokoji má 5 9 litrov. * * * MINÚTOVÝ HLASITOSŤ DÝCHANIA MINÚTOVÝ HLASITOSŤ… … encyklopedický slovník

minútový dychový objem- rus minútový objem (m) dýchania, minútový dychový objem (m) eng dychový minútový objem, minútový objem, minútový ventilačný objem fra objem (m) minúta, ventilácia (f) / minúta deu Atemminutenvolumen (n), Minutenvolumen (n) vetranie kúpeľov .... Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci. Preklad do angličtiny, francúzštiny, nemčiny, španielčiny

GOST R 52639-2006: Potápačský dýchací prístroj s otvoreným vzorom dýchania. Všeobecné špecifikácie- Terminológia GOST R 52639 2006: Potápačský dýchací prístroj s otvoreným vzorom dýchania. Všeobecné špecifikácie originálny dokument: 3.1 rezervný prívodný ventil: Ventil určený na zapnutie prívodu dýchania k potápačovi zo zálohy ... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

GOST R 12.4.233-2007: Systém noriem bezpečnosti práce. Osobná ochrana dýchacích ciest. Pojmy a definície- Terminológia GOST R 12.4.233 2007: Systém noriem bezpečnosti práce. Osobná ochrana dýchacích ciest. Termíny a definície pôvodný dokument: 81 "mŕtvy" priestor: Zle vetraný priestor v prednej časti RPE, ... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Objemy a kapacity pľúc

V procese pľúcnej ventilácie sa zloženie plynu alveolárneho vzduchu neustále aktualizuje. Množstvo pľúcnej ventilácie je určené hĺbkou dýchania alebo dychovým objemom a frekvenciou dýchacích pohybov. Pri dýchacích pohyboch sú pľúca človeka naplnené vdychovaným vzduchom, ktorého objem je súčasťou celkového objemu pľúc. Na kvantifikáciu pľúcnej ventilácie bola celková kapacita pľúc rozdelená do niekoľkých zložiek alebo objemov. V čom kapacita pľúc je súčet dvoch alebo viacerých zväzkov.

Objemy pľúc sú rozdelené na statické a dynamické. Statické objemy pľúc sa merajú s dokončenými dýchacími pohybmi bez obmedzenia ich rýchlosti. Dynamické pľúcne objemy sa merajú pri respiračných pohyboch s časovým limitom na ich realizáciu.

Objemy pľúc. Objem vzduchu v pľúcach a dýchacích cestách závisí od nasledujúcich ukazovateľov: 1) antropometrické individuálne charakteristiky osoby a dýchacieho systému; 2) vlastnosti pľúcneho tkaniva; 3) povrchové napätie alveol; 4) sila vyvinutá dýchacími svalmi.

Dychový objem (TO) je objem vzduchu, ktorý človek vdýchne a vydýchne pri pokojnom dýchaní. U dospelého človeka je DO približne 500 ml. Hodnota TO závisí od podmienok merania (kľud, záťaž, poloha tela). DO sa vypočíta ako priemerná hodnota po meraní približne šiestich tichých dýchacích pohybov.

Inspiračný rezervný objem (IRV) je maximálny objem vzduchu, ktorý môže subjekt vdýchnuť po pokojnom nádychu. Hodnota ROVD je 1,5-1,8 litra.

Expiračný rezervný objem (ERV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vydýchnuť z úrovne pokojného výdychu. Hodnota ROvydu je v horizontálnej polohe nižšia ako vo vertikálnej polohe a s obezitou klesá. V priemere je to 1,0-1,4 litra.

Zvyškový objem (VR) je objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu. Hodnota zvyškového objemu je 1,0-1,5 litra.

Pľúcne nádoby. Vitálna kapacita (VC) zahŕňa dychový objem, inspiračný rezervný objem a exspiračný rezervný objem. U mužov stredného veku sa VC pohybuje v rozmedzí 3,5-5,0 litrov alebo viac. Pre ženy sú typické nižšie hodnoty (3,0-4,0 l). Podľa spôsobu merania VC sa rozlišuje VC nádychu, kedy sa najhlbší nádych vykoná po úplnom výdychu a VC výdychu, kedy sa maximálny výdych vykoná po úplnom výdychu.

Inspiračná kapacita (Evd) sa rovná súčtu dychového objemu a inspiračného rezervného objemu. U ľudí je EUD v priemere 2,0-2,3 litra.

Funkčná zvyšková kapacita (FRC) - objem vzduchu v pľúcach po tichom výdychu. FRC je súčet exspiračného rezervného objemu a reziduálneho objemu. Hodnotu FRC výrazne ovplyvňuje úroveň fyzickej aktivity človeka a poloha tela: FRC je menej vo vodorovnej polohe tela ako v sede alebo v stoji. FRC klesá s obezitou v dôsledku zníženia celkovej poddajnosti hrudníka.

Celková kapacita pľúc (TLC) je objem vzduchu v pľúcach na konci plného dychu. OEL sa počíta dvoma spôsobmi: OEL - OO + VC alebo OEL - FOE + Evd.

Statické pľúcne objemy sa môžu pri patologických stavoch znižovať, čo vedie k obmedzenej expanzii pľúc. Patria sem nervovosvalové ochorenia, ochorenia hrudníka, brucha, pleurálne lézie zvyšujúce rigiditu pľúcneho tkaniva a ochorenia spôsobujúce pokles počtu funkčných alveol (atelektáza, resekcia, jazvovité zmeny na pľúcach).

Dych- je to jediný proces, ktorý vykonáva integrálny organizmus a pozostáva z troch neoddeliteľných väzieb: a) vonkajšie dýchanie, to znamená výmena plynov medzi vonkajšie prostredie a krv pľúcnych kapilár; b) prenos plynov vykonávaný obehovými systémami; c) vnútorné (tkanivové) dýchanie, to znamená výmena plynov medzi krvou a bunkami, pri ktorej bunky spotrebúvajú kyslík a uvoľňujú oxid uhličitý (obr. ).

Orgány hrudnej dutiny (a). Periférne a centrálne nervový systém(b).
a: 1 - nosová dutina, 2 - hrtan, 3 - priedušnica, 4 - priedušky, 5 - vrchol pľúc, 6 - ústna časť hltana, 7 - vetvy dolného lobárneho bronchu, 8 - bránica, 9 - alveoly .
b: 1 - mozog, 2 - miecha, 3 - ischiatický nerv, 4 - optický nerv, 5 - tvárový nerv, 6 - nervus vagus, 7 - uzly sympatický kmeň, 8 - solar plexus, 9 - medzirebrové nervy, 10 - lumbálny plexus, 11 - sakrálny plexus, 12 - femorálny nerv, 13 - obturátorový nerv, 14 - lakťový nerv, 15 - stredný nerv, 16 - radiálny nerv, 17 - brachiálny plexus.

Základom tkanivového dýchania sú zložité redoxné reakcie, sprevádzané uvoľňovaním energie, ktorá je nevyhnutná pre život organizmu.

Výkonnosť človeka (najmä športovca) je daná najmä tým, koľko kyslíka (O 2) sa odoberie z vonkajšieho vzduchu do krvi pľúcnych kapilár a dopraví do tkanív a buniek. Uvedené tri dýchacie systémy spolu úzko súvisia a majú vzájomnú kompenzáciu. Takže pri srdcovom zlyhávaní nastáva dýchavičnosť, pri nedostatku O 2 v atmosférickom vzduchu (napríklad v stredných horách) sa zvyšuje počet červených krviniek – nosičov kyslíka a pri pľúcnych ochoreniach dochádza k tachykardii.

Vonkajší dýchací systém

Dýchací systém pozostáva z pľúc, horných dýchacieho traktu a priedušky, hrudník a dýchacie svaly (medzirebrové, bránica atď.).

Vonkajšie dýchanie zabezpečuje výmenu plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou pľúcnych kapilár, to znamená nasýtenie žilovej krvi kyslíkom a jeho uvoľňovanie z prebytočného oxidu uhličitého, čo naznačuje vzťah medzi funkciou vonkajšieho dýchania a reguláciou acidobázickej rovnováhy.

Vo fyziológii dýchania sa funkcia vonkajšieho dýchania delí na tri hlavné procesy – ventiláciu, difúziu a perfúziu (prúdenie krvi v kapilárach pľúc).

Vetraním treba rozumieť výmenu plynu medzi alveolárnym a atmosférickým vzduchom. Stálosť zloženia plynu alveolárneho vzduchu závisí od úrovne alveolárnej ventilácie.

Alveolárna ventilácia sa rovná rozdielu medzi objemom dychov za minútu a objemom „mŕtveho“ priestoru, vynásobeným počtom dychov za minútu. Objem ventilácie závisí predovšetkým od potreby tela kyslíka pri vylúčení určitého množstva. oxid uhličitý, ako aj na stav dýchacích svalov, priechodnosť priedušiek atď.

Nie všetok vdýchnutý vzduch sa dostane do alveolárneho priestoru, kde dochádza k výmene plynov. Ak je objem vdýchnutého vzduchu 500 ml, potom 150 ml zostáva v "mŕtvom" priestore a za minútu prejde dýchacou zónou pľúc v priemere (500 ml - 150 ml) x 15 (respiračná frekvencia) = 5250 ml atmosférického vzduchu. Táto hodnota sa nazýva alveolárna ventilácia. „Mŕtvy“ priestor sa zväčšuje hlbokým nádychom, jeho objem závisí aj od telesnej hmotnosti a držania tela.

Difúzia- ide o proces pasívneho prenosu kyslíka z pľúc cez alveolo-kapilárnu membránu do hemoglobínu pľúcnych kapilár, s ktorým kyslík vstupuje do chemickej reakcie.

Perfúzia(výplach) pľúc krvou cez cievy malého kruhu. Účinnosť pľúc sa posudzuje podľa pomeru medzi ventiláciou a perfúziou. Tento pomer je určený počtom ventilovaných alveol, ktoré sú v kontakte s dobre prekrvenými kapilárami. Keď človek pokojne dýcha horné divízie pľúca sa narovnávajú úplnejšie ako spodné. Vo vertikálnej polohe sú spodné úseky lepšie prekrvené ako horné.

Pľúcna ventilácia sa zvyšuje súbežne so zvyšovaním spotreby kyslíka a pri maximálnom zaťažení u trénovaných jedincov sa môže zvýšiť 20-25 krát v porovnaní s pokojovým stavom a dosiahnuť 150 l/min a viac. Takéto zvýšenie ventilácie je zabezpečené zvýšením frekvencie a objemu dýchania a frekvencia sa môže zvýšiť na 60-70 dychov za minútu a dychový objem - od 15 do 50% vitálnej kapacity pľúc (H Monod, M. Pottier, 1973).

Podráždenie hrá dôležitú úlohu pri výskyte hyperventilácie počas fyzickej námahy. dýchacie centrum v dôsledku vysokej koncentrácie oxidu uhličitého a vodíkových iónov s vysokou hladinou kyseliny mliečnej v krvi.

Záťažom vyvolaná hyperventilácia je vždy menšia ako maximálna ventilácia a ani zvýšenie difúznej kapacity kyslíka v pľúcach pri práci nie je limitujúce. Preto, ak chýba pľúcna patológia, dýchanie neobmedzuje svalovú prácu. Dôležitý ukazovateľ – spotreba kyslíka – odráža funkčný stav kardiorespiračného systému. Existuje vzťah medzi obehovými a respiračnými faktormi, ktoré ovplyvňujú množstvo spotrebovaného kyslíka.

Počas cvičenia sa spotreba kyslíka výrazne zvyšuje. To kladie zvýšené nároky na funkciu kardiovaskulárneho a dýchacieho systému. Preto kardiorespiračný systém pri svalovej práci podlieha zmenám, ktoré závisia od intenzity fyzickej aktivity.

Štúdium funkcie vonkajšieho dýchania v športe umožňuje spolu s obehovým a krvným systémom posúdiť funkčný stav športovca ako celku a jeho rezervné schopnosti.

Štúdia začína anamnézou, potom pokračuje vyšetrením, perkusiou a auskultáciou.

Vyšetrenie vám umožňuje určiť typ dýchania, zistiť prítomnosť alebo absenciu dýchavičnosti (najmä počas testovania) atď. Stanovujú sa tri typy dýchania: hrudné, brušné (bránicové) a zmiešané. Pri hrudnom type dýchania sa kľúčne kosti zreteľne dvíhajú a rebrá sa pohybujú. Pri tomto type dýchania sa objem pľúc zväčšuje najmä vďaka pohybu horných a dolných rebier. Pri brušnom type dýchania dochádza k zvýšeniu objemu pľúc hlavne v dôsledku pohybu bránice - pri inšpirácii klesá a mierne posúva brušné orgány. Preto brušná stena pri inhalácii s brušným typom dýchania mierne vyčnieva. Zvyčajne športovci zmiešaný typ dýchanie, kde sú zahrnuté oba mechanizmy expanzie hrudníka.

Perkusie(klepnutie) vám umožňuje určiť zmenu (ak existuje) v hustote pľúc. Zmeny v pľúcach sú zvyčajne dôsledkom určitých ochorení (zápal pľúc, tuberkulóza atď.).

Auskultácia(počúvanie) určuje stav dýchacích ciest (priedušky, alveoly). o rôzne choroby dýchacie orgány sa ozývajú veľmi charakteristické zvuky – rôzne pískanie, zosilnenie alebo zoslabenie hluku dýchania atď.

Štúdium vonkajšieho dýchania sa uskutočňuje podľa ukazovateľov charakterizujúcich ventiláciu, výmenu plynov, obsah a parciálny tlak kyslíka a oxidu uhličitého v arteriálnej krvi a ďalšie parametre. Na štúdium funkcie vonkajšieho dýchania sa používajú spirometre, spirografy a špeciálne zariadenia otvoreného a uzavretého typu. Najpohodlnejšia spirografická štúdia, pri ktorej sa krivka zaznamenáva na pohyblivú papierovú pásku - spirogram (obr. ). Pomocou tejto krivky, pri znalosti mierky prístroja a rýchlosti papiera, sa určia nasledujúce ukazovatele pľúcnej ventilácie: dychová frekvencia (RR), dychový objem (TO), minútový dychový objem (MOD), vitálna kapacita (VC), maximálna ventilácia pľúc (MVL). ), zvyškový objem pľúc (VR), celková kapacita pľúc (TLC). Okrem toho sa vyšetruje sila dýchacích svalov, priechodnosť priedušiek atď.

Spirogram: 1 - MOD; 2 - VC, 3 - dychový objem (TO); 4 - inspiračný rezervný objem; 5 - exspiračný rezervný objem; 6 - vzorka Tiffno-Vatchal; 7 - MVL

Pľúcna ventilácia súvisí s funkciou dýchacích svalov (obr. ). Pohyby pľúc sú výsledkom kontrakcie dýchacích svalov v kombinácii s pohybmi častí hrudná stena a bránice. Dýchacie svaly sú tie svaly, ktorých kontrakciou sa mení objem hrudníka.

Spotreba kyslíka dýchacími svalmi za normálnych a patologických stavov (pľúcny emfyzém)

Inhalácia vzniká rozšírením hrudníka (dutiny) a je vždy aktívnym procesom. Zvyčajne hlavnú úlohu pri inšpirácii hrá bránica. Pri zvýšenej inhalácii sa redukujú ďalšie svalové skupiny.

Výdych v pokoji nastáva pasívne v dôsledku postupného znižovania aktivity svalov, ktoré vytvárajú podmienky pre inšpiráciu. Uvoľnením svalov spojených s dýchaním sa hrudník dostáva do polohy pasívneho výdychu. Pri zvýšenom výdychu pôsobia okrem iných svalových skupín aj vnútorné medzirebrové svaly, ale aj brušné svaly.

Objem pľúc počas inšpirácie nie je vždy rovnaký. Objem vzduchu vdýchnutý počas normálneho nádychu a vydýchnutý počas normálneho výdychu sa nazýva dýchací vzduch (BR).

Respiračné parametre

Zvyškový vzduch(OV) - objem vzduchu zostávajúceho v pľúcach, ktorý sa nevrátil do pôvodnej polohy.

(BH) - počet nádychov a výdychov za 1 min. Stanovenie dychovej frekvencie sa robí podľa spirogramu alebo podľa pohybu hrudníka. Priemerná rýchlosť dýchania u zdravých jedincov je 16-18 za minútu, u športovcov - 8-12. V podmienkach maximálneho zaťaženia sa frekvencia zvýši na 40-60 za 1 min.

Hĺbka dýchania(DO) - objem vzduchu pokojného nádychu alebo výdychu počas jedného dýchacieho cyklu. Hĺbka dýchania závisí od výšky, hmotnosti, pohlavia a funkčný stavšportovec. U zdravých jedincov je DO 300-800 ml.

Minútový objem dýchania(MOD) charakterizuje funkciu vonkajšieho dýchania.

V pokojnom stave sa vzduch v priedušnici, prieduškách, bronchioloch a neprekrvených alveolách nezúčastňuje výmeny plynov, pretože neprichádza do styku s aktívnym prietokom krvi v pľúcach - ide o takzvaný "mŕtvy" priestor.

Časť dychového objemu, ktorá sa podieľa na výmene plynov s pľúcnou krvou, sa nazýva alveolárny objem. Z fyziologického hľadiska je alveolárna ventilácia najdôležitejšou súčasťou vonkajšieho dýchania, pretože je to objem vzduchu vdýchnutého za minútu, ktorý vymieňa plyny s krvou pľúcnych kapilár.

MOD sa meria súčinom BH pomocou DO. U zdravých jedincov je frekvencia dýchania 16-18 za minútu a DO sa pohybuje v rozmedzí 350-750 ml, u športovcov je frekvencia dýchania 8-12 ml a DO je 900-1300 ml. Zvýšenie MOD (hyperventilácia) sa pozoruje v dôsledku excitácie dýchacieho centra, ťažkostí s difúziou kyslíka atď.

V pokoji je MOD 5-6 litrov, pri namáhavej fyzickej aktivite sa môže zvýšiť 20-25 krát a dosiahnuť 120-150 litrov za 1 minútu alebo viac. Zvýšenie MOD je priamo závislé od výkonu vykonávanej práce, ale len do určitého bodu, po ktorom už nie je zvýšenie zaťaženia sprevádzané zvýšením MOD.

Ani pri najväčšom zaťažení MOD nikdy neprekročí 70-80% maximálnej úrovne vetrania. Výpočet správnej hodnoty MOD vychádza zo skutočnosti, že u zdravých jedincov sa z každého litra vetraného vzduchu absorbuje približne 40 ml kyslíka (ide o tzv. faktor využitia kyslíka - KI).

Správna MOD = správna spotreba kyslíka / 40

a správna hodnota absorpcie kyslíka sa vypočíta podľa vzorca:

v dôsledku bazálneho metabolizmu (v kcal) / 7,07

kde správne hlavné je určené z tabuliek Harrisa-Benedicta; 7,07 - číslo získané vynásobením kalorickej hodnoty 1 litra kyslíka (4,91 kcal) počtom minút za deň (1440 min) a vydelené 1000.

Harris-Benedict tabuľky

Harris-Benedictove tabuľky na určenie bazálneho metabolizmu osoby:

ventilačný ekvivalent(VE) je pomer medzi MOD a množstvom spotreby kyslíka. V pokoji sa 1 liter kyslíka v pľúcach absorbuje z 20-25 litrov vzduchu. Pri ťažkej fyzickej námahe sa ventilačný ekvivalent zvyšuje a dosahuje 30-35 litrov. Vplyvom vytrvalostného tréningu klesá ventilačný ekvivalent pri štandardnej záťaži. To naznačuje hospodárnejšie dýchanie u trénovaných jedincov.

(VC) pozostáva z dychového objemu, inspiračného rezervného objemu a exspiračného rezervného objemu. VC závisí od pohlavia, veku, veľkosti tela a kondície. VC je v priemere 2,5-4 litrov u žien a 3,5-5 litrov u mužov. Vplyvom tréningu sa VC zvyšuje, u dobre trénovaných športovcov dosahuje 8 litrov.

Absolútne hodnoty VC nie sú príliš indikatívne kvôli individuálnym výkyvom. Pri posudzovaní stavu subjektu sa odporúča vypočítať „správne“ hodnoty.

Na výpočet VC sa zvyčajne používa vzorec Anthonyho a Vernatha (1961), ktorý je založený na bazálnej rýchlosti metabolizmu (kcal/24 h). Zisťuje sa podľa tabuliek Harrisa-Benedicta podľa pohlavia, veku a telesnej hmotnosti.

JEL \u003d bazálny metabolizmus (kcal) x k,

kde k je koeficient: 2,3 pre ženy, 2,6 pre mužov. Hodnota základného metabolizmu (kcal) sa určuje podľa tabuliek Harrisa-Benedicta, kde nachádzajú rastový faktor (B) a hmotnostný faktor (A). Súčet A + B je vlastnou hodnotou základnej výmeny. Správny bazálny metabolizmus, podobne ako VC, závisí od pohlavia, veku, výšky a hmotnosti, ľahko sa určuje zo špeciálnych tabuliek a vyjadruje sa v kilokalóriách. Ak chcete vyjadriť pomer ako percento skutočnej VC k správnej, použite vzorec:

(skutočná VC / splatná VC) x 100

VC sa považuje za normálne, ak je 100 % správnej hodnoty. Na posúdenie JEL môžete použiť nomogram (obr. ). VC sa vyjadruje ako percento VC.

Nomogram na posúdenie vitálnej kapacity pľúc (VC, ml). Spojením priamky (1) zodpovedajúce body na stupnici „Vek“ a „ Relatívna hmotnosť”, na čiare A označte priesečník. Od tohto bodu nakreslite priamku (2) na stupnici "Rast". Priesečník so stupnicou VC bude správnou hodnotou vitálnej kapacity pľúc (JEL). Hranice normálu: x (2) = 1200 ml (Amrein et al., 1969)

Nomogram na určenie správnej kapacity pľúc v závislosti od výšky a veku

Celková kapacita pľúc(RTL) je súčet VC a zvyškového objemu pľúc, teda vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu a možno ho určiť len nepriamo. U mladých zdravých jedincov - 75-80%. TLV je obsadený VC a zvyšok pripadá na zvyškový objem. U športovcov sa zvyšuje podiel VC v štruktúre HL, čo priaznivo ovplyvňuje účinnosť ventilácie.

Maximálne vetranie(MVL) je maximálne možné množstvo vzduchu, ktoré môže byť ventilované pľúcami za jednotku času. Zvyčajne sa nútené dýchanie vykonáva na 15 sekúnd a vynásobí sa 4. Toto bude hodnota MVL. Veľké výkyvy MVL znižujú diagnostickú hodnotu stanovenia absolútna hodnota tieto množstvá. Preto získaná hodnota MVL vedie k správnej hodnote. Na určenie správnej MVL použite vzorec:

splatná MVL = 1/2 VC x 35,

alebo pomocou hlavnej výmeny podľa tabuľky A. Telichinasa (19b8); alebo podľa nomogramu (obr. ).

Nomogram na hodnotenie maximálnej minútovej ventilácie (MMV). Spojením rovných čiar (1) zodpovedajúcich bodov na stupniciach "hmotnosti" a "výšky" nájdite priesečník so stupnicou "Povrch tela". Potom sa tento bod spojí priamkou (2) s príslušnou položkou na stupnici „Vek“ a na priesečníku tejto čiary so stupnicou MMV sa zistí správna hodnota maximálnej ventilácie (Amrein et al., 1969).

Pokles MVL nastáva v dôsledku zníženia objemu ventilovaného pľúcneho tkaniva a zníženia priechodnosti priedušiek, hypodynamie. U mužov vo veku 20-30 rokov sa MVL pohybuje od 100 do 180 (priemerne 140 l / min), u žien - od 70 do 120 l / min. U vysokých športovcov s dobre vyvinutými dýchacími svalmi dosahuje MVL niekedy 350 l / min, u športovcov - 250 l / min (W. Hollmann, 1972).

MVL teda najpresnejšie a najúplnejšie charakterizuje funkciu vonkajšieho dýchania v porovnaní s inými spirografickými ukazovateľmi.

Hodnotenie a testy respiračných funkcií

Pre sadzbu priechodnosť priedušiek použite FVC test (forced vital capacity). Subjekt je požiadaný, aby sa zhlboka nadýchol a rýchlo vydýchol. FVC u zdravých jedincov je nižšia ako VC o 200-300 ml. Tiffno navrhol merať FVC v prvej sekunde. Normálne je FVC za sekundu najmenej 70 % VC.

Pneumotachometria uskutočnené pneumotachometrom B.E. Votchala. Metóda pneumotachometrie určuje rýchlosť prúdu vzduchu s najrýchlejším nádychom a výdychom. U zdravých jedincov sa tento údaj pohybuje od 5 do 8 l/s u mužov a od 4 do 6 l/s u žien. Bola zaznamenaná závislosť pneumotachometrického indexu od VC a veku. Zistilo sa, že čím viac VC, tým vyššia je maximálna rýchlosť výdychového prietoku. Pneumotachometrický indikátor závisí od priechodnosti priedušiek, sily dýchacích svalov športovca, jeho veku, pohlavia a funkčného stavu.

hodnota najvyššia rýchlosť expirácia sa porovnáva so správnymi hodnotami vypočítanými podľa vzorca:

správna exspiračná hodnota = VC x 1,2

Rozdiel medzi skutočnými a splatnými hodnotami u zdravých ľudí by nemal byť väčší ako 15% požadovanej úrovne. U zdravých jedincov je rýchlosť výdychu vyššia ako inhalačná. S nárastom kondície je zaznamenaná prevaha maximálnej rýchlosti nádychu nad výdychom. Zvýšenie rýchlosti inhalácie u športovcov sa vysvetľuje zvýšením rezervnej kapacity pľúc.

Objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu(OO) najkompletnejšie a najpresnejšie charakterizuje výmenu plynov v pľúcach.

Jedným z hlavných ukazovateľov vonkajšieho dýchania je výmena plynov (analýza dýchacích plynov - oxidu uhličitého a kyslíka v alveolárnom vzduchu), teda absorpcia kyslíka a odstraňovanie oxidu uhličitého. Výmena plynov charakterizuje vonkajšie dýchanie v štádiu "alveolárny vzduch - krv pľúcnych kapilár". Študuje sa plynovou chromatografiou.

Funkčný test Rosenthal umožňuje posúdiť funkčné schopnosti dýchacích svalov. Test sa vykonáva na spirometri, kde sa VC stanovuje u subjektu 4-5 krát za sebou s intervalom 10-15 sekúnd. Normálne dostávajú rovnaké ukazovatele. Pokles VC v priebehu štúdie naznačuje únavu dýchacích svalov.

Pneumotonometrický indikátor(PTP, mmHg) umožňuje posúdiť silu dýchacích svalov, ktorá je základom ventilačného procesu. PTP klesá pri fyzickej nečinnosti, pri dlhých prestávkach v tréningu, pri prepracovaní atď. Štúdia sa uskutočňuje pomocou pneumotonometra V.I. Dubrovský a I.I. Deryabina (1972). Subjekt vydýchne (alebo sa nadýchne) do náustka prístroja. Normálne je u zdravých jedincov PTP pri výdychu priemerne 328 ± 17,4 mm Hg u mužov. Art., pri inšpirácii - 227 ± 4,1 mm Hg. Art. u žien - 246 ± 1,8 a 200 ± 7,0 mm Hg. čl. Pri pľúcnych ochoreniach, hypodynamii, prepracovaní sa tieto ukazovatele znižujú.

Pri fyzickej námahe, najmä pri cyklických športoch (beh na lyžiach, maratónsky beh, veslovanie a pod.), sú dýchacie svaly limitujúcim faktorom.

Na obr. zobrazuje funkciu pľúc v pokoji a svalovú záťaž. Celková kapacita pľúc počas cvičenia sa môže mierne znížiť v dôsledku zvýšenia intratorakálneho objemu krvi. V pokoji je dychový objem (TO) 10-15 % VC (450-600 ml), pri záťaži môže dosiahnuť 50 % VC. Tak, u ľudí s veľkým VC, dychový objem za podmienok intenzívnej fyzická práca môže byť 3-4 litre. Ako je vidieť na obr. , DO sa zvyšuje najmä v dôsledku inspiračného rezervného objemu. Výdychový rezervný objem sa ani pri veľkej fyzickej námahe výrazne nemení. Keďže zvyškový objem sa počas fyzickej práce zvyšuje a funkčná zvyšková kapacita sa prakticky nemení, VC mierne klesá.

Funkcia pľúc v pokoji (A) a pri maximálnej fyzickej aktivite (B).
Respiračná frekvencia (fR) 10-15 a 40-50 min-1, respektíve 1 - dychový objem; 2 - exspiračný rezervný objem; 3 - inspiračný rezervný objem; 4 - zvyškový objem; 5 - vnútrohrudný objem krvi.
MGVd - najhlbší nádych; NVd - normálna inšpirácia; Nvy - normálny výdych; MGV - najhlbší výdych; a - vitálna kapacita pľúc; b - funkčný zvyškový objem, c - celkový objem pľúc

Testy Stange a Genchi poskytujú určitú predstavu o schopnosti tela odolávať nedostatku kyslíka.

Stange test. Meria sa maximálny čas zadržania dychu po hlbokom nádychu. V tomto prípade by mali byť ústa zatvorené a nos zovretý prstami. Zdraví ľudia zadržia dych v priemere na 40-50 sekúnd; vysokokvalifikovaní športovci - do 5 minút a športovci - od 1,5 do 2,5 minúty.

So zlepšením fyzická zdatnosť v dôsledku adaptácie na motorickú hypoxiu sa čas oneskorenia zvyšuje. Preto sa zvýšenie tohto ukazovateľa počas druhého vyšetrenia považuje (berúc do úvahy iné ukazovatele) za zlepšenie kondície (tréningu) športovca.

Genchi test. Po plytkom nádychu vydýchnite a zadržte dych. U zdravých ľudí je doba zadržania dychu 25-30 s. Športovci sú schopní zadržať dych na 60-90 sekúnd. Pri chronickej únave sa čas zadržania dychu prudko znižuje.

Hodnota vzoriek Stange a Gencha sa zvyšuje, ak sa pozorovania vykonávajú neustále, v dynamike.

Angličtina
dych– dych
hrudná dutina
dýchací systém
parametre dýchacieho systému
Tabuľky Harris-Benedict - Tabuľka Harris-Benedict
hodnotenie a testy respiračných funkcií

Rýchlosť dýchania - počet nádychov a výdychov za jednotku času. Dospelý človek vykoná v priemere 15-17 dýchacích pohybov za minútu. Veľký význam má cvičenie. U trénovaných ľudí sa dýchacie pohyby vykonávajú pomalšie a dosahujú 6-8 dychov za minútu. Takže u novorodencov závisí BH od mnohých faktorov. V stoji je frekvencia dýchania väčšia ako pri sedení alebo ležaní. Počas spánku je dýchanie zriedkavejšie (približne o 1/5).

Počas svalovej práce sa dýchanie zrýchľuje 2-3 krát, pričom pri niektorých druhoch športových cvičení dosahuje až 40-45 cyklov za minútu alebo viac. Teplota ovplyvňuje rýchlosť dýchania životné prostredie, emócie, duševná práca.

Hĺbka dýchania alebo dychový objem - množstvo vzduchu, ktoré človek vdýchne a vydýchne pri normálnom dýchaní. Pri každom dýchacom pohybe sa v pľúcach vymení 300-800 ml vzduchu. Dychový objem (TO) klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou dýchania.

Minútový objem dýchania- množstvo vzduchu, ktoré prejde pľúcami za minútu. Určuje sa súčinom množstva vdýchnutého vzduchu počtom dýchacích pohybov za 1 min: MOD = TO x BH.

U dospelého človeka je MOD 5-6 litrov. Zmeny parametrov vonkajšieho dýchania súvisiace s vekom sú uvedené v tabuľke. 27.

Tab. 27. Indikátory vonkajšieho dýchania (podľa: Khripkova, 1990)

Dýchanie novorodenca je časté a plytké a podlieha výrazným výkyvom. S vekom dochádza k znižovaniu dychovej frekvencie, zvyšovaniu dychového objemu a pľúcnej ventilácii. V dôsledku vyššej dychovej frekvencie u detí je minútový objem dýchania (v prepočte na 1 kg hmotnosti) oveľa vyšší ako u dospelých.

Vetranie pľúc sa môže líšiť v závislosti od správania dieťaťa. V prvých mesiacoch života úzkosť, plač, krik zvyšujú ventiláciu 2-3 krát, najmä kvôli zvýšeniu hĺbky dýchania.

Svalová práca zvyšuje minútový objem dýchania úmerne k veľkosti záťaže. Čím sú deti staršie, tým intenzívnejšiu svalovú prácu môžu vykonávať a tým viac sa zvyšuje ich ventilácia. Pod vplyvom tréningu však možno rovnakú prácu vykonávať s menším zvýšením pľúcnej ventilácie. Trénované deti zároveň dokážu pri práci zvýšiť svoj minútový dychový objem na vyššiu úroveň ako ich rovesníci, ktorí necvičia. cvičenie(citované z: Markosjan, 1969). S vekom je efekt tréningu výraznejší a u dospievajúcich vo veku 14-15 rokov spôsobuje tréning rovnako výrazné posuny v pľúcnej ventilácii ako u dospelých.

Vitálna kapacita pľúc- maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné vydýchnuť po maximálnom nádychu. Vitálna kapacita (VC) je dôležitá funkčná charakteristika a skladá sa z dychového objemu, inspiračného rezervného objemu a exspiračného rezervného objemu.

V pokoji je dychový objem malý v porovnaní s celkovým objemom vzduchu v pľúcach. Preto môže človek vdychovať aj vydychovať veľký dodatočný objem. Inspiračný rezervný objem(RO vd) - množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vdýchnuť po normálnom nádychu a je 1500-2000 ml. exspiračný rezervný objem(RO vyd) - množstvo vzduchu, ktoré môže človek po pokojnom výdychu dodatočne vydýchnuť; jeho hodnota je 1000-1500 ml.

Aj po najhlbšom výdychu zostáva trochu vzduchu v alveolách a dýchacích cestách pľúc - to zvyškový objem(OO). Pri pokojnom dýchaní však zostáva v pľúcach podstatne viac vzduchu, ako je zvyškový objem. Množstvo vzduchu zostávajúceho v pľúcach po tichom výdychu sa nazýva funkčná zvyšková kapacita(FOE). Pozostáva zo zvyškového objemu pľúc a exspiračného rezervného objemu.

Najväčší počet Množstvo vzduchu, ktoré úplne naplní pľúca, sa nazýva celková kapacita pľúc (TLC). Zahŕňa zvyškový objem vzduchu a vitálnu kapacitu pľúc. Pomer medzi objemami a kapacitami pľúc je znázornený na obr. 8 (Atl., str. 169). Vitálna kapacita sa mení s vekom (tabuľka 28). Keďže meranie kapacity pľúc si vyžaduje aktívnu a vedomú účasť samotného dieťaťa, meria sa u detí od 4-5 rokov.

Vo veku 16-17 rokov vitálna kapacita pľúc dosahuje hodnoty charakteristické pre dospelého. Vitálna kapacita pľúc je dôležitý ukazovateľ fyzický vývoj.

Tab. 28. priemerná hodnota vitálna kapacita pľúc, ml (podľa: Khripkova, 1990)

S detstva a do 18-19 rokov sa vitálna kapacita pľúc zvyšuje, od 18 do 35 rokov zostáva na konštantnej úrovni a po 40 sa znižuje. Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka.

Vitálna kapacita pľúc závisí od množstva faktorov, najmä od dĺžky tela, hmotnosti a pohlavia. Na posúdenie vitálnej kapacity sa správna hodnota vypočíta pomocou špeciálnych vzorcov:

pre mužov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 3,60;

pre ženy:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,041)] - [(vek, rokov ∙ 0,018)] - 2,68;

pre chlapcov 8-10 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 4,6;

pre chlapcov 13-16 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 4,2

pre dievčatá 8-16 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,041)] - [(vek, rokov ∙ 0,018)] - 3,7

U žien je VC o 25 % nižšia ako u mužov; u trénovaných ľudí je väčšia ako u netrénovaných ľudí. Zvlášť vysoká je pri športoch ako plávanie, beh, lyžovanie, veslovanie atď. Napríklad pre veslárov je to 5 500 ml, pre plavcov - 4 900 ml, pre gymnastov - 4 300 ml, pre futbalistov - 4 200 ml, vzpieračov - asi 4000 ml. Na zistenie vitálnej kapacity pľúc sa používa spirometer (metóda spirometrie). Skladá sa z nádoby s vodou a ďalšej nádoby umiestnenej hore dnom s objemom minimálne 6 litrov, ktorá obsahuje vzduch. Na dno tejto druhej nádoby je pripojený systém rúrok. Prostredníctvom týchto trubíc subjekt dýcha, takže vzduch v jeho pľúcach a v cieve tvorí jeden systém.

Výmena plynu

Obsah plynov v alveolách. Počas inhalácie a výdychu človek neustále ventiluje pľúca a udržiava zloženie plynu v alveolách. Osoba vdychuje atmosférický vzduch skvelý obsah kyslík (20,9 %) a nízky obsah oxidu uhličitého (0,03 %). Vydychovaný vzduch obsahuje 16,3 % kyslíka a 4 % oxidu uhličitého. Pri inhalácii sa zo 450 ml vdýchnutého atmosférického vzduchu dostane do pľúc len asi 300 ml a približne 150 ml zostáva v dýchacích cestách a nezúčastňuje sa výmeny plynov. Počas výdychu, ktorý nasleduje po nádychu, je tento vzduch vyvedený nezmenený, to znamená, že sa svojim zložením nelíši od atmosférického. Preto to nazývajú vzduch. mŕtvy alebo škodlivé priestor. Vzduch, ktorý sa dostal do pľúc, sa tu zmiešava s 3000 ml vzduchu, ktorý je už v alveolách. Zmes plynov v alveolách podieľajúcich sa na výmene plynov sa nazýva alveolárny vzduch. Vstupná časť vzduchu je malá v porovnaní s objemom, do ktorého sa pridáva, takže úplná obnova všetkého vzduchu v pľúcach je pomalý a prerušovaný proces. Výmena medzi atmosférickým a alveolárnym vzduchom má malý vplyv na alveolárny vzduch a jeho zloženie zostáva prakticky konštantné, ako je možné vidieť z tabuľky. 29.

Tab. 29. Zloženie vdychovaného, ​​alveolárneho a vydychovaného vzduchu v %

Pri porovnaní zloženia alveolárneho vzduchu so zložením vdychovaného a vydychovaného vzduchu je možné vidieť, že telo si pre svoje potreby ponechá jednu pätinu vstupujúceho kyslíka, pričom množstvo CO 2 vo vydychovanom vzduchu je 100-krát väčšie. než množstvo, ktoré sa dostane do tela pri inhalácii. V porovnaní s vdychovaným vzduchom obsahuje menej kyslíka, ale viac CO 2 . Alveolárny vzduch prichádza do úzkeho kontaktu s krvou a zloženie plynu v arteriálnej krvi závisí od jej zloženia.

Deti majú odlišné zloženie vydychovaného aj alveolárneho vzduchu: čím sú deti mladšie, tým majú nižšie percento oxidu uhličitého a čím väčšie je percento kyslíka vo vydychovanom a alveolárnom vzduchu, tým nižšie je percento spotreby kyslíka (tabuľka 30). . V dôsledku toho je u detí účinnosť pľúcnej ventilácie nízka. Preto pri rovnakom množstve spotrebovaného kyslíka a uvoľneného oxidu uhličitého potrebuje dieťa ventilovať pľúca viac ako dospelí.

Tab. 30. Zloženie vydychovaného a alveolárneho vzduchu
(priemerné údaje pre: Šalkov, 1957; komp. Autor: Markosjan, 1969)

Keďže malé deti majú časté a plytké dýchanie, veľký podiel dychový objem je objem "mŕtveho" priestoru. Výsledkom je, že vydychovaný vzduch pozostáva viac z atmosférického vzduchu a má nižšie percento oxidu uhličitého a percento využitia kyslíka z daného objemu dýchania. V dôsledku toho je účinnosť ventilácie u detí nízka. Napriek zvýšenému percentu kyslíka v alveolárnom vzduchu u detí v porovnaní s dospelými nie je významné, pretože 14-15% kyslíka v alveolách postačuje na úplné nasýtenie hemoglobínu v krvi. Viac kyslíka, ako je viazané hemoglobínom, nemôže prejsť do arteriálnej krvi. Nízky level Obsah oxidu uhličitého v alveolárnom vzduchu u detí naznačuje jeho nižší obsah v arteriálnej krvi v porovnaní s dospelými.

Výmena plynov v pľúcach. Výmena plynov v pľúcach sa uskutočňuje v dôsledku difúzie kyslíka z alveolárneho vzduchu do krvi a oxidu uhličitého z krvi do alveolárneho vzduchu. K difúzii dochádza v dôsledku rozdielu parciálneho tlaku týchto plynov v alveolárnom vzduchu a ich nasýtenia v krvi.

Čiastočný tlak- je súčasťou celkový tlak, čo je podiel tohto plynu v zmes plynov. Parciálny tlak kyslíka v alveolách (100 mm Hg) je oveľa vyšší ako napätie O 2 vo venóznej krvi vstupujúcej do pľúcnych kapilár (40 mm Hg). Parametre parciálneho tlaku pre CO 2 majú opačnú hodnotu - 46 mm Hg. čl. na začiatku pľúcnych kapilár a 40 mm Hg. čl. v alveolách. Parciálny tlak a napätie kyslíka a oxidu uhličitého v pľúcach sú uvedené v tabuľke. 31.

Tab. 31. Parciálny tlak a napätie kyslíka a oxidu uhličitého v pľúcach, mm Hg. čl.

Tieto tlakové gradienty (rozdiely) sú hnacou silou difúzie O 2 a CO 2, teda výmeny plynov v pľúcach.

Difúzna kapacita pľúc pre kyslík je veľmi vysoká. Je to spôsobené veľkým počtom alveol (stovky miliónov), ich veľkou plochou na výmenu plynov (asi 100 m 2 ) a tiež malá hrúbka(asi 1 µm) alveolárnej membrány. Difúzna kapacita pľúc pre kyslík u ľudí je asi 25 ml/min na 1 mm Hg. čl. Pre oxid uhličitý je vďaka jeho vysokej rozpustnosti v pľúcnej membráne difúzna kapacita 24-krát vyššia.

Difúziu kyslíka zabezpečuje parciálny tlakový rozdiel asi 60 mm Hg. Art., a oxid uhličitý - len asi 6 mm Hg. čl. Čas prietoku krvi cez kapiláry malého kruhu (asi 0,8 s) stačí na úplné vyrovnanie parciálneho tlaku a napätia plynu: kyslík sa rozpúšťa v krvi a oxid uhličitý prechádza do alveolárneho vzduchu. Prechod oxidu uhličitého do alveolárneho vzduchu pri relatívne malom tlakovom rozdiele sa vysvetľuje vysokou difúznou kapacitou tohto plynu (Atl., obr. 7, s. 168).

V pľúcnych kapilárach teda dochádza k neustálej výmene kyslíka a oxidu uhličitého. V dôsledku tejto výmeny je krv nasýtená kyslíkom a uvoľnená z oxidu uhličitého.