Krčenje dihalnih mišic prsnega koša in diafragme med vdihom povzroči povečanje volumna pljuč, ko se med izdihom sprostijo, pa se pljuča sesedejo na prvotni volumen. Volumen pljuč se tako pri vdihu kot pri izdihu spreminja pasivno, saj pljuča zaradi svoje velike elastičnosti in raztezljivosti sledijo spremembam volumna. prsna votlina ki nastanejo zaradi krčenja dihalnih mišic.

Ta položaj je ponazorjen z naslednjim modelom pasivnega povečanja volumna pljuč (slika 10.3). V tem modelu lahko pljuča obravnavamo kot elastičen balon, nameščen znotraj posode iz togih sten in prožne diafragme. Prostor med elastičnim balonom in stenami posode je nepredušen. Ta model vam omogoča spreminjanje tlaka v rezervoarju, ko se premikate navzdol po fleksibilni membrani. S povečanjem prostornine posode, ki ga povzroči premik gibljive membrane navzdol, postane tlak v posodi, tj. zunaj posode, nižji od atmosferskega tlaka v skladu z zakonom idealen plin. Balon se napihne, ko tlak v njem (atmosferski) postane višji od tlaka v posodi okoli balona.
Priložen človeška pljuča, ki popolnoma zapolnjujejo prostornino prsne votline, njihova površina in notranja površina prsne votline sta prekrita s plevralno membrano. Plevralna membrana na površini pljuč ( visceralna pleura) fizično ne pride v stik s plevralno membrano, ki pokriva prsna stena(parietalna pleura), saj je med tema membranama plevralni prostor (sinonim za intraplevralni prostor), napolnjen s tanko plastjo tekočine – plevralna tekočina. Ta tekočina navlaži površino pljučnih režnjev in spodbuja njihovo drsenje med seboj med napihovanjem pljuč ter olajša trenje med parietalno in visceralno pleuro. Tekočina je nestisljiva in njena prostornina se ne poveča z zmanjšanjem tlaka v plevralni votlini. Zato zelo elastična

riž. 10.4. Tlak v alveolah in intraplevralni tlak med fazo vdiha in izdiha dihalnega cikla.
V odsotnosti pretoka zraka v dihalnih poteh je tlak v njih enak atmosferskemu (A), elastična vleka pljuč pa ustvarja v alveolih tlak E. Pod temi pogoji je vrednost intra- plevralni tlak enaka razliki A - E. Pri vdihu kontrakcija diafragme poveča magnitudo podtlaka v plevralni votlini na -10 cm aq. Art., ki pomaga premagati upor pretoka zraka v dihalnih poteh in se zrak premika iz zunanjega okolja v alveole. Vrednost intraplevralnega tlaka je posledica razlike med tlaki A - R - E. Pri izdihu se diafragma sprosti in intraplevralni tlak postane manj negativen glede na atmosferski tlak (-5 cm vodnega stolpca). Alveoli se zaradi svoje elastičnosti zmanjšajo v premeru, v njih se poveča tlak E. Gradient tlaka med alveoli in zunanje okolje prispeva k odstranitvi zraka iz alveolov skozi dihalne poti v zunanje okolje. Vrednost intraplevralnega tlaka je posledica vsote A + R minus tlak v alveolah, tj. A + R - E. A je atmosferski tlak, E je tlak v alveolah zaradi elastičnega odmika pljuč, R je tlak, ki premaga upor pretoka zraka v dihalnih poteh, P - intraplevralni tlak.

pljuča natančno ponovijo spremembo volumna prsne votline med vdihom. bronhijev, krvne žile, živci in limfne žile tvorijo koren pljuč, s katerim so pljuča fiksirana v mediastinumu. Mehanske lastnosti teh tkiv določajo glavno stopnjo sile, ki jo morajo dihalne mišice razviti med krčenjem, da povzročijo povečanje volumna pljuč. V normalnih pogojih elastični udarec pljuč ustvari zanemarljivo količino podtlaka v tanki plasti tekočine v intraplevralnem prostoru glede na atmosferski tlak. Negativni intraplevralni tlak se spreminja glede na faze dihalnega cikla od -5 (izdih) do -10 cm aq. Umetnost. (vdih) pod atmosferskim tlakom (slika 10.4). Negativni intraplevralni tlak lahko povzroči zmanjšanje (kolaps) volumna prsne votline, čemur prsna tkiva preprečijo s svojo izjemno togo strukturo. Diafragma je v primerjavi s prsnim košem bolj elastična, njena kupola pa se dvigne pod vplivom gradienta tlaka, ki obstaja med plevralno in trebušno votlino.
V stanju, ko se pljuča ne razširijo in ne zrušijo (pavza oziroma premor po vdihu ali izdihu), v dihalnih poteh ni pretoka zraka in je tlak v alveolah enak atmosferskemu tlaku. V tem primeru bo gradient med atmosferskim in intraplevralnim tlakom natančno uravnotežil tlak, ki ga razvije elastični povratni udarec pljuč (glej sliko 10.4). Pod temi pogoji je vrednost intraplevralnega tlaka enaka

razlika med tlakom v dihalnih poteh in tlakom, ki ga razvije elastični odboj pljuč. Zato bolj kot so pljuča raztegnjena, močnejši bo elastični odboj pljuč in bolj negativna glede na atmosferski tlak je vrednost intraplevralnega tlaka. To se zgodi med vdihom, ko se diafragma spusti in elastični udarec pljuč prepreči napihovanje pljuč, intraplevralni tlak pa postane bolj negativen. Pri vdihavanju ta podtlak pospešuje gibanje zraka skozi dihalne poti proti alveolam in premaguje upor dihalni trakt. Posledično pride zrak iz zunanjega okolja v alveole.
Pri izdihu se diafragma sprosti in intraplevralni tlak postane manj negativen. V teh pogojih se alveoli zaradi visoke elastičnosti svojih sten začnejo zmanjševati in potiskajo zrak iz pljuč skozi dihalne poti. Odpor dihalnih poti proti zračnemu toku ohranja pozitiven tlak v alveolah in preprečuje njihovo hitro sesedanje. Tako je v mirnem stanju med izdihom pretok zraka v dihalnih poteh posledica le elastičnega odboja pljuč.
Pnevmotoraks. Če pride zrak v intraplevralni prostor, na primer skozi odprtino rane, se pljuča sesedejo, rebra nekoliko poveča prostornino in diafragma se spusti takoj, ko se intraplevralni tlak izenači z atmosferskim tlakom. To stanje imenujemo pnevmotoraks, pri katerem pljuča izgubijo sposobnost slediti spremembi prostornine prsne votline med dihalnim gibanjem. Poleg tega zrak med vdihavanjem vstopi v prsno votlino skozi odprtino za rano in izstopi med izdihom, ne da bi pri dihalnih gibih spremenil volumen pljuč, kar onemogoča izmenjavo plinov med zunanjim okoljem in telesom. Količina zraka v pljučih med fazami dihalnega cikla
Proces zunanje dihanje zaradi sprememb volumna zraka v pljučih med inspiratorno in ekspiratorno fazo dihalnega cikla. Pri umirjenem dihanju je razmerje med trajanjem vdiha in izdiha v dihalnem ciklu v povprečju 1:1,3. Za zunanje dihanje osebe je značilna pogostost in globina dihalnih gibov. Stopnja dihanja osebe se meri s številom dihalnih ciklov za 1 minuto, njegova vrednost v mirovanju pri odraslem pa se giblje od 12 do 20 na 1 minuto. Ta indikator zunanjega dihanja se poveča s fizično delo, naraščajoča temperatura okolju in se tudi spreminja s starostjo. Na primer, pri novorojenčkih je frekvenca dihanja 60-70 na 1 min, pri ljudeh, starih 25-30 let, pa v povprečju 16 na 1 min. Globino dihanja določa količina vdihanega in izdihanega zraka v enem dihalnem ciklu. Produkt frekvence dihalnih gibov z njihovo globino označuje glavno vrednost zunanjega dihanja - prezračevanje pljuč. Kvantitativno merilo prezračevanja pljuč je minutni volumen dihanja - to je volumen zraka, ki ga oseba vdihne in izdihne v 1 minuti. Vrednost minutnega volumna dihanja osebe v mirovanju se giblje v območju 6-8 litrov. Med fizičnim delom pri človeku se lahko minutni volumen dihanja poveča za 7-10 krat.
Volumni zraka v pljučih. V fiziologiji dihanja je bila sprejeta enotna nomenklatura pljučni volumni pri ljudeh, ki napolnijo pljuča s
mirno in globoko dihanje v fazi vdiha in izdiha dihalnega cikla (slika 10.5). Volumen pljuč, ki ga oseba vdihne ali izdihne med tihim dihanjem, imenujemo dihalni volumen. Njegova vrednost med mirnim dihanjem je v povprečju 500 ml. Največja količina zraka, ki jo lahko oseba vdihne, ki presega dihalni volumen, se imenuje inspiratorni rezervni volumen (povprečno 3000 ml). Največjo količino zraka, ki jo lahko človek izdihne po mirnem izdihu, imenujemo rezervni volumen izdiha (povprečno 1100 ml). Končno se količina zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu, imenuje preostali volumen, njegova vrednost je približno 1200 ml.
Vsoto dveh ali več pljučnih volumnov imenujemo pljučna kapaciteta. Volumen zraka v pljučih osebe označujejo inspiratorna kapaciteta, vitalna kapaciteta in funkcionalna preostala pljučna kapaciteta. Inspiratorna kapaciteta (3500 ml) je vsota dihalne prostornine in inspiratorne rezervne prostornine. Vitalna kapaciteta (4600 ml) vključuje dihalni volumen ter rezervni volumen vdiha in izdiha. Funkcionalna rezidualna kapaciteta (1600 ml) je vsota ekspiratornega rezervnega volumna in preostalega volumna pljuč. Vsoto vitalne kapacitete pljuč in preostalega volumna imenujemo skupna pljučna kapaciteta, katere povprečna vrednost pri človeku je 5700 ml.
Pri vdihu pljuča človeka zaradi krčenja diafragme in zunanjih medrebrnih mišic začnejo povečevati svoj volumen od ravni funkcionalne preostale zmogljivosti, njegova vrednost med tihim dihanjem pa je dihalni volumen, med globokim dihanjem pa doseže različne vrednosti inspiratornega rezervnega volumna. Ob izdihu se volumen pljuč vrne na izhodišče funkcionalna preostala kapaciteta pasivno, zaradi elastičnega odboja pljuč. Če zrak funkcionalne preostale kapacitete začne vstopati v prostornino izdihanega zraka, ki se pojavi med globokim dihanjem, pa tudi pri kašljanju ali kihanju, potem se izdih izvede zaradi krčenja mišic. trebušno steno. V tem primeru vrednost intraplevralnega tlaka praviloma postane višja od atmosferskega tlaka, kar povzroči največjo hitrost pretoka zraka v dihalnem traktu.

Za potapljača na prostem so pljuča glavno »delovno orodje« (seveda takoj za možgani), zato je pomembno, da razumemo zgradbo pljuč in celoten proces dihanja. Običajno, ko govorimo o dihanju, mislimo na zunanje dihanje ali prezračevanje pljuč – edini proces v dihalni verigi, ki ga opazimo. In pomislite, da bi se moralo dihanje začeti s tem.

Struktura pljuč in prsnega koša

Pljuča so porozen organ, podoben gobi, ki po svoji strukturi spominja na kopičenje posameznih mehurčkov ali grozdja z velikim številom jagod. Vsaka "jagoda" je pljučna alveola (pljučna vezikula) - mesto, kjer se izvaja glavna funkcija pljuč - izmenjava plinov. Med zrakom alveolov in krvjo leži zračno-krvna pregrada, ki jo tvorijo zelo tanke stene alveolov in krvne kapilare. Skozi to pregrado pride do difuzije plinov: kisik vstopi v kri iz alveolov, ogljikov dioksid pa iz krvi v alveole.

Zrak vstopa v pljučne mešičke skozi dihalne poti – troheje, bronhije in manjše bronhiole, ki se končajo z alveolarnimi vrečkami. Razvejanje bronhijev in bronhiolov tvori režnje ( desna pljuča ima 3 režnja, leva ima 2 režnja). V povprečju je v obeh pljučih približno 500-700 milijonov alveolov, katerih dihalna površina je od 40 m 2 pri izdihu do 120 m 2 pri vdihu. V tem primeru se večje število alveolov nahaja v spodnjih delih pljuč.

Bronhiji in sapniki imajo v stenah hrustančno podlago in so zato precej togi. Bronhiole in alveoli imajo mehke stene in se zato lahko ugreznejo, to je zlepijo skupaj, kot izpraznjen balon razen če se v njih vzdržuje nekaj zračnega tlaka. Da se to ne bi zgodilo, so pljuča kot en sam organ z vseh strani prekrita s pleuro - močno hermetično membrano.

Pleura ima dve plasti - dva lista. En list je tesno pritrjen na notranjo površino togega prsnega koša, drugi obdaja pljuča. Med njima je plevralna votlina v katerem se vzdržuje podtlak. Zaradi tega so pljuča v poravnanem stanju. Negativni tlak v plevralnem prostoru je posledica elastičnega odmika pljuč, to je stalne želje pljuč, da zmanjšajo svoj volumen.

Elastični odboj pljuč je posledica treh dejavnikov:
1) elastičnost tkiva sten alveolov zaradi prisotnosti elastičnih vlaken v njih
2) tonus bronhialnih mišic
3) površinska napetost tekočega filma, ki pokriva notranjo površino alveolov.

Togi okvir prsnega koša sestavljajo rebra, ki so zaradi hrustanca in sklepov gibljiva, pritrjena na hrbtenico in sklepe. Zaradi tega se prsni koš poveča in zmanjša v volumnu, hkrati pa ohranja togost, potrebno za zaščito organov, ki se nahajajo v prsni votlini.

Za vdihovanje zraka moramo v pljučih ustvariti nižji tlak od atmosferskega, za izdih pa višjega. Tako je za vdih potrebno povečati volumen prsnega koša, za izdih - zmanjšanje volumna. Pravzaprav se večina dihanja porabi za vdih, v normalnih pogojih pa se izdih izvede zaradi elastičnih lastnosti pljuč.

Glavna dihalna mišica je diafragma - kupolasta mišična pregrada med prsno votlino in trebušno votlino. Običajno lahko njegovo mejo narišemo vzdolž spodnjega roba reber.

Pri vdihu se diafragma skrči, raztegne z aktivnim delovanjem proti spodnjemu delu notranji organi. Hkrati pa nestisljivi organi trebušna votlina so potisnjeni navzdol in na straneh, raztezajo stene trebušne votline. S tihim vdihom se kupola diafragme spusti za približno 1,5 cm, zato se navpična velikost prsne votline ustrezno poveča. Hkrati se spodnja rebra nekoliko razhajajo, kar poveča obseg prsnega koša, kar je še posebej opazno v spodnjih delih. Pri izdihu se trebušna prepona pasivno sprosti in kite jo vlečejo navzgor v mirnem stanju.

Pri povečanju obsega prsnega koša poleg diafragme sodelujejo tudi zunanje poševne medrebrne in medhrustančne mišice. Zaradi dviga reber se poveča premik prsnice naprej in odmik stranskih delov reber na straneh.

Z zelo globokim intenzivnim dihanjem ali s povečanjem upora pri vdihavanju se v proces povečanja volumna prsnega koša vključijo številne pomožne dihalne mišice, ki lahko dvignejo rebra: skalariformno, pectoralis major in minor, serratus anterior. Med pomožne mišice vdiha spadajo tudi mišice ekstenzorji. torakalni predel hrbtenice in fiksiranje ramenskega obroča, ko počiva na rokah, pokrčenih nazaj (trapezno, romboidno, dvigovanje lopatice).

Kot je navedeno zgoraj, miren dih poteka pasivno, skoraj v ozadju sprostitve mišic navdiha. Z aktivnim intenzivnim izdihom se mišice trebušne stene »povezajo«, zaradi česar se volumen trebušne votline zmanjša in tlak v njej naraste. Tlak se prenese na diafragmo in jo dvigne. Zaradi znižanja notranje poševne medrebrne mišice znižajo rebra in približajo njihove robove.

Dihalni gibi

V običajnem življenju, ko opazujemo sebe in svoje znance, lahko opazimo tako dihanje, ki ga zagotavlja predvsem diafragma, kot dihanje, ki ga zagotavlja predvsem delo medrebrnih mišic. In to je v mejah normale. mišice ramenski obroč se bodo bolj verjetno povezali hude bolezni ali intenzivno delo, vendar skoraj nikoli - pri relativno zdravih ljudeh v normalnem stanju.

Menijo, da je dihanje, ki ga zagotavljajo predvsem gibi diafragme, bolj značilno za moške. Običajno vdih spremlja rahla štrlina trebušne stene, izdih pa rahlo umik. To je trebušno dihanje.

Pri ženskah je najpogostejši prsni tip dihanja, ki ga zagotavlja predvsem delo medrebrnih mišic. To je lahko posledica biološke pripravljenosti ženske na materinstvo in posledično težave pri trebušnem dihanju med nosečnostjo. Pri tej vrsti dihanja so najbolj opazni gibi prsnice in reber.

Dihanje, pri katerem se aktivno premikajo ramena in ključnice, zagotavlja delo mišic ramenskega obroča. Ventilacija pljuč je v tem primeru neučinkovita in zadeva le vrhove pljuč. Zato se ta vrsta dihanja imenuje apikalno. V normalnih pogojih se ta vrsta dihanja praktično ne pojavi in ​​se uporablja med določeno gimnastiko ali se razvije pri resnih boleznih.

Pri prostem potapljanju verjamemo, da je abdominalno ali trebušno dihanje najbolj naravna in produktivna vrsta dihanja. Enako velja za jogo in pranajamo.

Prvič, ker je v spodnjih režnjih pljuč več alveolov. Drugič, dihalni gibi so povezani z našim avtonomnim živčnim sistemom. Trebušno dihanje aktivira parasimpatični živčni sistem – zavorni pedal za telo. prsno dihanje aktivira simpatični živčni sistem – pedal za plin. Z aktivnim in dolgim ​​apikalnim dihanjem, ponovna stimulacija simpatikusa živčni sistem. To deluje v obe smeri. Torej ljudje v paniki vedno dihajo apikalno. In obratno, če nekaj časa mirno dihate s trebuhom, se živčni sistem umiri in vsi procesi se upočasnijo.

pljučni volumni

Med tihim dihanjem človek vdihne in izdihne približno 500 ml (od 300 do 800 ml) zraka, to količino zraka imenujemo plimski volumen. Poleg običajnega dihalnega volumna lahko oseba z najglobljim vdihom vdihne še približno 3000 ml zraka - to je inspiratorni rezervni volumen. Po običajnem umirjenem izdihu lahko navadna zdrava oseba z napetostjo izdihovalnih mišic "iztisne" približno 1300 ml zraka iz pljuč - to je ekspiracijski rezervni volumen.

Vsota teh količin je vitalna kapaciteta (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Kot lahko vidite, nam je narava pripravila skoraj desetkratno zalogo možnosti "črpanja" zraka skozi pljuča.

Dihalni volumen je kvantitativni izraz globine dihanja. Vitalna kapaciteta pljuč je največja prostornina zraka, ki jo lahko vnesemo v pljuča ali iz njih med enim vdihom ali izdihom. Povprečna vitalna kapaciteta pljuč pri moških je 4000-5500 ml, pri ženskah - 3000-4500 ml. fizično usposabljanje in različni raztezi prsnega koša vam omogočajo povečanje VC.

Po največjem globokem izdihu ostane v pljučih približno 1200 ml zraka. to - preostali volumen. Večji del ga je mogoče odstraniti iz pljuč le z odprtim pnevmotoraksom.

Preostali volumen je določen predvsem z elastičnostjo diafragme in medrebrnih mišic. Povečanje gibljivosti prsnega koša in zmanjšanje preostalega volumna je pomembna naloga pri pripravi na potapljanje v velike globine. Potopi pod preostalo prostornino za povprečno netrenirano osebo so potopi globlje od 30-35 metrov. Eden od priljubljenih načinov za povečanje elastičnosti diafragme in zmanjšanje preostalega volumna pljuč je redno izvajanje uddiyana bandhe.

Največja količina zraka, ki je lahko v pljučih, se imenuje skupna kapaciteta pljuč, je enak vsoti rezidualnega volumna in vitalne kapacitete pljuč (v uporabljenem primeru: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Volumen zraka v pljučih na koncu mirnega izdiha (pri sproščenih dihalnih mišicah) imenujemo funkcionalna preostala pljučna kapaciteta. Enak je vsoti preostalega volumna in rezervnega volumna izdiha (v uporabljenem primeru: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkcionalna preostala kapaciteta pljuč je blizu volumna alveolarnega zraka pred vdihavanjem.

Prezračevanje pljuč je določeno s količino vdihanega ali izdihanega zraka na časovno enoto. Običajno merjeno minutni volumen dihanja. Ventilacija pljuč je odvisna od globine in frekvence dihanja, ki v mirovanju znaša od 12 do 18 vdihov na minuto. Minutni dihalni volumen je enak produktu dihalnega volumna in frekvence dihanja, tj. približno 6-9 litrov.

Za oceno pljučnega volumna se uporablja spirometrija - metoda za preučevanje funkcije zunanjega dihanja, ki vključuje merjenje volumetričnih in hitrostnih kazalcev dihanja. Študij priporočamo vsem, ki se nameravate resneje ukvarjati s potapljanjem na dah.

Zrak ni samo v alveolah, ampak tudi v dihalnih poteh. Ti vključujejo nosno votlino (ali usta z oralnim dihanjem), nazofarinks, grlo, sapnik, bronhije. Zrak v dihalnih poteh (z izjemo dihalnih bronhiolov) ne sodeluje pri izmenjavi plinov. Zato je očistek dihalne poti klical anatomski mrtvi prostor. Pri vdihavanju zadnje količine atmosferskega zraka vstopijo v mrtvi prostor in ga, ne da bi spremenile svojo sestavo, zapustijo pri izdihu.

Volumen anatomskega mrtvega prostora je približno 150 ml ali približno 1/3 dihalne prostornine pri mirnem dihanju. Tisti. od 500 ml vdihanega zraka ga pride v alveole le okoli 350 ml. V alveolah je na koncu mirnega izdiha približno 2500 ml zraka, zato se z vsakim mirnim vdihom obnovi le 1/7 alveolarnega zraka.

• < Nazaj

Pri moških prevladuje trebušno dihanje. Ko se prsni koš razširi zaradi krčenja diafragme. Pri ženskah je ravno obratno - prsni tip dihanja, saj se povečajo križna dimenzija prsni koš. Zato velja rek, da ženske dihajo s prsmi, moški pa s trebuhom.

Med mirnim vdihom in izdihom odrasli dihamo 16- do 20-krat na minuto. Hitrost dihanja je odvisna tudi od telesne teže. Velike, debele ženske dihajo počasi, suhe pa nizki ljudje- hitreje. Ker so bolj aktivni.

Ko človek mirno diha, za vdih in izdih porabi približno 500 ml zračne mase. To količino zraka imenujemo dihalni volumen. Če globoko vdihnete, lahko to količino povečate za 1500 ml. To se imenuje rezervna prostornina zraka. Nasprotno, med tihim izdihom lahko človek izdihne dodatnih 1500 ml. To se imenuje rezervni volumen izdiha.

Ti volumni v svoji kombinaciji tvorijo volumetrično (vitalno) kapaciteto pljuč.

Kaj je kapaciteta pljuč

Ta prostornina se drugače imenuje pljučna kapaciteta. To je količina zračnega toka, ki prehaja skozi dihalne organe. v različnih fazah dihalnega cikla. Neposredno izmerite velikost pljuč. Če rečeš navaden jezik, to je, ko oseba vdihne in izdihne zrak, njegova količina se šteje za volumen pljuč, kot v neki posodi - koliko zračne mase lahko vstopi v dihalni organ.

V povprečju je kapaciteta moških pljuč največ 3 do 6 litrov. Običajna norma je od 3 do 4 litre. Ampak za normalno dihanje rabljen samo majhen del ta zrak.

Normalni dihalni volumen je delež zraka, ki prehaja skozi dihala ob vdihu in izdihu.

Dejavniki, ki vplivajo na volumen pljuč

Na velikost pljuč vplivajo različni dejavniki: višina, življenjski slog, spol, kraj bivanja. Obstaja znanstvena tabela takih dejavnikov:

• Velika velikost pljuč je prisotna pri ljudeh naslednjih kategorij - visok, z na zdrav načinživljenje (nekadilci), asteniki, moški, pa tudi tisti, ki živijo nad morsko gladino.
• Majhna kapaciteta dihalne organe opazili pri nizkih, kadilcih, hiperstenikih, pri ženskah, pri starejših, pri tistih, ki živijo na morski gladini.

Pri ljudeh, ki večinaživljenje preživi na morski gladini, je majhna kapaciteta pljuč in obratno. To je posledica manjšega pritiska v atmosferi visoka stopnja. Posledično je otežen prodor kisika v telo. S prilagajanjem na takšno situacijo se poveča prevodnost zraka do tkiv.

Med nosečnostjo se velikost pljuč spremeni. Zmanjša se na 1,3 litra. To je posledica dejstva, da maternica pritiska na prsni septum (diafragmo). To vodi tudi do dejstva, da se skupna zmogljivost organa zmanjša na 5%. In rezervni volumen izdihanega zraka se zmanjša. Povprečna kapaciteta pljuč pri ženski je 3,5 litra.

Povečano število opazimo pri aktivni ljudje– športniki, plesalci itd. (do 6 litrov). Ker je njihovo telo natrenirano, se za izdihe in vzdihe uporablja celoten volumen organa. In pri šibkih, ki se ne ukvarjajo s športom, je le ena tretjina volumna vključena v proces dihanja.

Kako se merijo pljučni volumni

Za merjenje celotne prostornine organa se običajno vzamejo naslednji kazalniki.

• skupna zmogljivost;
• preostala zmogljivost;
• funkcionalna preostala zmogljivost;
• vitalna zmogljivost.

Kombinacija teh indikatorjev se uporablja pri analizi telesa. To vam omogoča, da ocenite prezračevalno zmogljivost pljuč, diagnosticirate prezračevalne motnje, ocenite terapevtski učinek z boleznimi.

Najenostavnejša in najbolj razširjena merilna metoda je redčenje plinov. Izvajajo ga zdravniki s posebno opremo.

Težko je z zanesljivo natančnostjo izračunati kapaciteto pljuč, saj je ta organ nekakšna mišica. Po potrebi se lahko razširi. Toda povprečna velikost pljuč odrasličlovek sloni ravno na teh številkah.

>>>> Kaj vpliva na volumen pljuč?

Kaj vpliva na volumen pljuč?

Kapaciteta pljuč povprečnega človeka je približno tri do šest litrov (zraka). Športniki, ki jim je napolnjenost pljuč z zrakom pomembna (potapljači, plavalci, tekači), med treningom razvijejo pljučno kapaciteto do osem litrov. Pri globokem dihanju volumen pljuč obremeni največjo količino zraka, pri normalnem enakomernem dihanju pa pljuča ne delujejo do maksimuma. Postavlja se vprašanje, zakaj je ta obseg tako pomemben, kaj vpliva na volumen pljuč?

V mirnem stanju telo, ki ni obremenjeno z boleznimi, ne uporablja celotnega volumna pljuč, da bi podpiralo delo vseh funkcionalni sistemi. Toda telo vedno ima kompenzacijske mehanizme, ki se po potrebi vklopijo in človeku nastavijo drugačen življenjski ritem (v stanju strahu ali živčne napetosti, pri premagovanju težkih okoljskih ovir). naravno okolje, pri telesna aktivnost, pri patološke spremembe v različnih telesnih strukturah).

V vsem izrednih razmerah povezano s tekom, zadrževanjem diha, kakršnim koli fizičnim naporom, mora biti telo sposobno povezati stroške kisika z njegovim vnosom in pogosteje dihati ali v pljuča vnesti več zraka, da ohrani raven kisika v telesu normalno. Narava se je odločila, da je bolj smotrno imeti v rezervi večji rezervoar za polnjenje telesa z zrakom, ki bo omogočal v pogojih zadrževanja diha ali pri dihanju z nečistočami plinov, ki niso kisik (po različni razlogi, vključno s patološkimi), da imajo na voljo količino zraka, ki zadostuje za proizvodnjo potrebne količine kisika.

Toda oseba ne more natančno predvideti, kdaj bo morda potreboval delo kompenzacijskega mehanizma, zato je treba vnaprej poskrbeti za vzdrževanje vitalne zmogljivosti pljuč v normalnem stanju. Zelo pomembno je pravočasno odkrivanje in zdravljenje bolezni dihal; trenirajte pljuča v procesu življenja in umetno ustvarite določeno obremenitev. To bo pomagalo v primerih, ko bo treba nadomestiti

Volumen pljuč. Stopnja dihanja. Globina dihanja. Volumni zraka v pljučih. Dihalni volumen. Rezerva, preostala prostornina. zmogljivost pljuč.

faze dihanja.

Proces zunanjega dihanja zaradi sprememb volumna zraka v pljučih med inspiratorno in ekspiratorno fazo dihalnega cikla. Pri umirjenem dihanju je razmerje med trajanjem vdiha in izdiha v dihalnem ciklu v povprečju 1:1,3. Za zunanje dihanje osebe je značilna pogostost in globina dihalnih gibov. Stopnja dihanja oseba se meri s številom dihalnih ciklov za 1 minuto in njegova vrednost v mirovanju pri odraslem se giblje od 12 do 20 v 1 minuti. Ta indikator zunanjega dihanja se poveča med fizičnim delom, zvišanjem temperature okolja in se spreminja tudi s starostjo. Na primer, pri novorojenčkih je frekvenca dihanja 60-70 na 1 min, pri ljudeh, starih 25-30 let, pa v povprečju 16 na 1 min. Globina dihanja določeno z volumnom vdihanega in izdihanega zraka v enem dihalnem ciklu. Produkt frekvence dihalnih gibov z njihovo globino označuje glavno vrednost zunanjega dihanja - prezračevanje pljuč. Kvantitativno merilo prezračevanja pljuč je minutni volumen dihanja - to je volumen zraka, ki ga oseba vdihne in izdihne v 1 minuti. Vrednost minutnega volumna dihanja osebe v mirovanju se giblje v območju 6-8 litrov. Med fizičnim delom pri človeku se lahko minutni volumen dihanja poveča za 7-10 krat.

riž. 10.5. Volumen in prostornina zraka v človeških pljučih ter krivulja (spirogram) sprememb volumna zraka v pljučih pri mirnem dihanju, globokem vdihu in izdihu. FRC - funkcionalna preostala zmogljivost.

Količina zraka v pljučih. IN respiratorna fiziologija sprejeta je enotna nomenklatura pljučnih volumnov pri človeku, ki napolnijo pljuča z mirnim in globokim dihanjem v fazi vdiha in izdiha dihalnega cikla (slika 10.5). Običajno imenujemo prostornino pljuč, ki jo oseba vdihne ali izdihne med tihim dihanjem plimski volumen. Njegova vrednost med mirnim dihanjem je v povprečju 500 ml. Največja količina zraka, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, ki jo lahko oseba vdihne, ki presega dihalni volumen, se imenuje inspiratorni rezervni volumen(povprečno 3000 ml). Največja količina zraka, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, ki jo lahko oseba izdihne po umirjenem izdihu, se običajno imenuje ekspiratorni rezervni volumen (povprečno 1100 ml). Končno, količina zraka ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, ki ostane v pljučih po največjem izdihu, se običajno imenuje rezidualni volumen, njegova vrednost je približno 1200 ml.

Vsoto dveh ali več pljučnih volumnov imenujemo zmogljivost pljuč. Prostornina zraka v človeških pljučih je značilna inspiratorna pljučna kapaciteta, vitalna pljučna kapaciteta in funkcionalna preostala pljučna kapaciteta. Inspiratorna kapaciteta (3500 ml) je vsota dihalne prostornine in inspiratorne rezervne prostornine. Vitalna kapaciteta pljuč(4600 ml) vključuje dihalni volumen ter rezervni volumen vdiha in izdiha. Funkcionalna preostala kapaciteta pljuč(1600 ml) je vsota rezervnega volumna izdiha in preostalega volumna pljuč. vsota zmogljivost pljuč in preostali volumen Običajno imenujemo skupno kapaciteto pljuč, katere vrednost pri ljudeh je v povprečju 5700 ml.

Pri vdihavanju človeška pljuča zaradi krčenja diafragme in zunanjih medrebrnih mišic začnejo povečevati svoj volumen od nivoja , njegova vrednost pa pri mirnem dihanju znaša plimski volumen, in z globokim dihanjem - doseže različne vrednosti rezervni volumen dih. Pri izdihu se volumen pljuč vrne na začetno funkcionalno raven preostala zmogljivost pasivno, zaradi elastičnega odboja pljuč. Če zrak začne vstopati v volumen izdihanega zraka funkcionalna preostala zmogljivost, ki poteka med globokim dihanjem, pa tudi pri kašljanju ali kihanju, nato pa se izdih izvede s krčenjem mišic trebušne stene. V tem primeru vrednost intraplevralnega tlaka praviloma postane višja od atmosferskega tlaka, kar povzroči največjo hitrost pretoka zraka v dihalnem traktu.

2. Tehnika spirografije .

Študija se izvaja zjutraj na prazen želodec. Pred študijo je bolniku priporočljivo, da je v mirnem stanju 30 minut in preneha jemati bronhodilatatorje najpozneje 12 ur pred začetkom študije.

Spirografska krivulja in indikatorji pljučna ventilacija prikazano na sl. 2.

Statični indikatorji(določeno med tihim dihanjem).

Glavne spremenljivke, ki se uporabljajo za prikaz opazovanih indikatorjev zunanjega dihanja in za konstruiranje indikatorjev-konstruktov so: volumen pretoka dihalni plini, V (l) in čas t ©. Odnosi med temi spremenljivkami so predstavljeni v obliki grafov ali grafikonov. Vsi so spirogrami.

Graf odvisnosti prostornine pretoka mešanice dihalnih plinov od časa se imenuje spirogram: glasnost tok - čas.

Graf soodvisnosti volumskega pretoka mešanice dihalnih plinov in volumna pretoka imenujemo spirogram: volumetrična hitrost tok - glasnost tok.

Izmeri plimski volumen(DO) - povprečni volumen zraka, ki ga bolnik vdihne in izdihne med normalnim dihanjem v mirovanju. Običajno je 500-800 ml. Del DO, ki sodeluje pri izmenjavi plinov, se imenuje alveolarni volumen(AO) in v povprečju znaša 2/3 vrednosti DO. Preostanek (1/3 vrednosti TO) je prostornina funkcionalnega mrtvega prostora(FMP).

Po umirjenem izdihu pacient izdihne čim globlje – odmerjeno ekspiracijski rezervni volumen(ROvyd), ki je običajno 1000-1500 ml.

Po umirjenem vdihu sledi najgloblji vdih – odmerjen inspiratorni rezervni volumen(Rovd). Pri analizi statičnih indikatorjev se izračuna inspiratorna zmogljivost(Evd) - vsota DO in Rovd, ki označuje sposobnost pljučnega tkiva, da se razteza, kot tudi zmogljivost pljuč(VC) - največja prostornina, ki jo lahko vdihnemo po najglobljem izdihu (vsota TO, RO VD in Rovid običajno znaša od 3000 do 5000 ml).

Po običajnem umirjenem dihanju se izvede dihalni manever: naredi se najgloblji vdih, nato najgloblji, najostrejši in najdaljši (vsaj 6 s) izdih. Tako je definiran prisilna vitalna zmogljivost(FVC) - volumen zraka, ki ga je mogoče izdihniti med prisilnim izdihom po največjem vdihu (običajno 70-80% VC).

Kako se zabeleži končna faza študije maksimalno prezračevanje(MVL) - največji volumen zraka, ki ga lahko pljuča prezračijo v I min. MVL označuje funkcionalno zmogljivost zunanjega dihalnega aparata in je običajno 50-180 litrov. Zmanjšanje MVL opazimo z zmanjšanjem pljučnega volumna zaradi restriktivnih (restriktivnih) in obstruktivnih motenj pljučnega prezračevanja.

Pri analizi spirografske krivulje, dobljene v manevru s prisilnim izdihom, izmerite določene kazalnike hitrosti (slika 3):

1) forsirani ekspiracijski volumen v prvi sekundi (FEV 1) - volumen zraka, ki se izdihne v prvi sekundi z najhitrejšim izdihom; meri se v ml in izračuna kot odstotek FVC; zdravi ljudje v prvi sekundi izdihnejo vsaj 70 % FVC;

2) vzorec oz Indeks Tiffno- razmerje FEV 1 (ml) / VC (ml), pomnoženo s 100 %; običajno je vsaj 70-75%;

3) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 75 % FVC (ISO 75), ki ostane v pljučih;

4) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 50 % FVC (MOS 50), ki ostane v pljučih;

5) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 25 % FVC (MOS 25), ki ostane v pljučih;

6) povprečna volumetrična hitrost forsiranega izdiha, izračunana v merilnem območju od 25 do 75 % FVC (SOS 25-75).

Oznake na diagramu. Najvišje stopnje prisilnega izdiha: 25 ÷ 75 % FEV- volumetrični pretok v srednjem intervalu forsiranega izdiha (med 25 % in 75 % vitalne kapacitete), FEV1 je volumen pretoka v prvi sekundi prisilnega izdiha.

riž. 3. Spirografska krivulja, dobljena pri manevru prisilnega izdiha. Izračun FEV 1 in SOS 25-75

Izračun indikatorjev hitrosti ima velik pomen pri prepoznavanju znakov bronhialne obstrukcije. Zmanjšanje indeksa Tiffno in FEV 1 je znak bolezni, ki jih spremlja zmanjšanje bronhialna prehodnost - bronhialna astma, kronična obstruktivna pljučna bolezen, bronhiektazije itd. Največ vrednosti pri diagnozi imajo indikatorji MOS. začetne manifestacije bronhialna obstrukcija. SOS 25-75 prikazuje stanje prehodnosti malih bronhijev in bronhiolov. Slednji indikator je bolj informativen kot FEV 1 za odkrivanje zgodnjih obstruktivnih motenj. Glede na to, da v Ukrajini, Evropi in ZDA obstaja nekaj razlik v označevanju pljučnih volumnov, zmogljivosti in kazalnikov hitrosti, ki označujejo pljučno prezračevanje, podajamo oznake teh kazalcev v ruščini in angleščini (tabela 1).

Tabela 1. Ime indikatorjev pljučne ventilacije v ruskem in angleškem jeziku

Ime indikatorja v ruščini	Sprejeta okrajšava	Ime indikatorja za angleški jezik	Sprejeta okrajšava
Vitalna kapaciteta pljuč	VC	Vitalna zmogljivost	VC
Volumen dihanja	PREJ	Volumen dihanja	TV
Inspiratorni rezervni volumen	Rovd	inspiratorni rezervni volumen	IRV
ekspiracijski rezervni volumen	Rovyd	Rezervni volumen izdiha	ERV
Maksimalno prezračevanje	MVL	Največje prostovoljno prezračevanje	MW
prisilna vitalna zmogljivost	FZhEL	prisilna vitalna zmogljivost	FVC
Forsirani ekspiracijski volumen v prvi sekundi	FEV1	Volumen prisilnega izdiha 1 s	FEV1
Indeks Tiffno	IT ali FEV 1 / VC%		FEV1 % = FEV1/VC %
Največja hitrost pretoka pri izdihu 25 % FVC ostane v pljučih	MOS 25	Največji ekspiratorni pretok 25 % FVC	MEF25
Prisilni ekspiracijski pretok 75 % FVC	FEF75
Največja hitrost pretoka pri izdihu 50 % FVC ostane v pljučih	MOS 50	Največji ekspiratorni pretok 50 % FVC	MEF50
Prisilni ekspiracijski pretok 50 % FVC	FEF50
Največja hitrost pretoka pri izdihu 75 % FVC ostane v pljučih	MOS 75	Največji ekspiratorni pretok 75 % FVC	MEF75
Prisilni ekspiracijski pretok 25 % FVC	FEF25
Povprečna hitrost izdihanega pretoka v razponu od 25 % do 75 % FVC	SOS 25-75	Največji ekspiratorni pretok 25-75 % FVC	MEF25-75
Forsirani ekspiratorni pretok 25-75 % FVC	FEF25-75

Tabela 2. Ime in ujemanje indikatorjev pljučne ventilacije v različne države

Ukrajina	Evropi	ZDA
mes 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

Vsi kazalniki pljučne ventilacije so spremenljivi. Οʜᴎ je odvisno od spola, starosti, teže, višine, položaja telesa, stanja bolnikovega živčnega sistema in drugih dejavnikov. Iz tega razloga, da bi pravilno ocenili funkcionalno stanje prezračevanje pljuč, je absolutna vrednost enega ali drugega indikatorja nezadostna. Treba je primerjati prejeto absolutni indikatorji z ustreznimi vrednostmi zdrava oseba enaka starost, višina, teža in spol - tako imenovani ustrezni kazalniki. Takšna primerjava je izražena v odstotkih glede na zapadli kazalnik. Odstopanja, ki presegajo 15-20% vrednosti predpisanega indikatorja, se štejejo za patološke.

5. SPIROGRAFIJA Z REGISTRACIJO ZANKE PRETOK-VOLUMEN

Spirografija z registracijo zanke "pretok-volumen" - sodobna metodaštudija pljučne ventilacije, ki je sestavljena iz določanja volumetrične hitrosti zračnega toka v inhalacijskem traktu in njenega grafičnega prikaza v obliki zanke "pretok-volumen" z umirjenim dihanjem bolnika in ko izvaja določene dihalne manevre. V tujini ta metoda klical spirometrija.

meriti raziskava je diagnoza vrste in stopnje motenj pljučne ventilacije na podlagi analize kvantitativnih in kvalitativnih sprememb spirografskih parametrov. Indikacije in kontraindikacije za uporabo metode so podobne kot pri klasični spirografiji.

Metodologija. Študija se izvaja v prvi polovici dneva, ne glede na obrok. Pacientu ponudimo, da zapre oba nosna prehoda s posebno objemko, vzame posamezen steriliziran ustnik v usta in ga tesno stisne z ustnicami. Bolnik v sedečem položaju diha skozi cev v odprtem krogu, z majhnim ali nič upora pri dihanju. Pacientu je treba razložiti, da pri preizkusu prisilnega dihanja izdihne v napravo, kot da bi morali ugasniti svečke na rojstnodnevni torti. Po obdobju umirjenega dihanja bolnik čim globlje vdihne, zaradi česar se posname eliptična krivulja (krivulja AEB). Nato pacient naredi najhitrejši in najbolj intenziven prisilni izdih. To registrira krivuljo značilna oblika, ki pri zdravih ljudeh spominja na trikotnik (slika 4).

riž. 4. Normalna zanka (krivulja) razmerja volumetričnega pretoka in volumna zraka med dihalnimi manevri. Vdih se začne v točki A, izdih - v točki B. POS se zabeleži v točki C. Največji pretok pri izdihu na sredini FVC ustreza točki D, največji pretok pri vdihu - točki E

Spirogram: volumetrična hitrost pretoka - volumen forsiranega inspiratornega/ekspiratornega pretoka.

Največji pretok zraka pri izdihu je prikazan z začetnim delom krivulje (točka C, kjer je največja hitrost izdihanega pretoka- POS VYD) - Po tem se volumenski pretok zmanjša (točka D, kjer je zabeležen MOS 50) in krivulja se vrne v prvotni položaj (točka A). V tem primeru krivulja "pretok-volumen" opisuje razmerje med volumetričnim pretokom zraka in pljučnim volumnom (zmogljivostjo pljuč) med dihalnimi gibi. Podatke o hitrostih in volumnih pretoka zraka obdeluje osebni računalnik zahvaljujoč prilagojeni programski opremi. Krivulja pretok-volumen se prikaže na zaslonu monitorja in se lahko natisne na papir, shrani na magnetni medij ali v pomnilnik osebnega računalnika. Sodobne naprave delo s spirografskimi senzorji v odprtem sistemu z naknadno integracijo signala pretoka zraka za pridobitev sinhronih vrednosti pljučnih volumnov. Računalniško izračunani rezultati preskusa so natisnjeni skupaj s krivuljo pretoka in volumna na papir absolutne vrednosti in kot odstotek zapadlih vrednosti. V tem primeru je na abscisni osi narisan FVC (prostornina zraka), na ordinatni osi pa pretok zraka, merjen v litrih na sekundo (l/s) (slika 5).

riž. Sl. 5. Krivulja "pretok-volumen" prisilnega dihanja in indikatorji pljučne ventilacije pri zdravi osebi

riž. 6 Shema spirograma FVC in ustrezne krivulje forsiranega izdiha v koordinatah pretok-volumen: V je volumska os; V" - os toka

Zanka pretok-volumen je prva izpeljanka klasičnega spirograma. Čeprav krivulja pretok-volumen vsebuje v bistvu enake podatke kot klasični spirogram, omogoča vidnost razmerja med pretokom in volumnom globlji vpogled v funkcionalne lastnosti tako zgornji kot spodnji dihalni trakt (slika 6). Izračun visoko informativnih indikatorjev MOS 25, MOS 50, MOS 75 po klasičnem spirogramu ima številne tehnične težave pri izvedbi. grafične podobe. Zaradi tega njegovi rezultati niso zelo natančni, zato je te kazalnike bolje določiti iz krivulje pretok-volumen. Ocena sprememb spirografskih kazalcev hitrosti se izvaja glede na stopnjo njihovega odstopanja od pravilne vrednosti. Kot spodnja meja norme se praviloma vzame vrednost indikatorja pretoka, ki je 60% pravilne ravni.

MICRO MEDICAL LTD (ZDRUŽENO KRALJESTVO)

Spirograph MasterScreen Pneumo	Spirograph FlowScreen II

Spirometer-spirograf SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (RUSIJA)

Spirometer SPIRO-SPEKTR NEURO-SOFT (RUSIJA)