Maksimaalne väljahingamise maht. Loodete maht ja minutimaht (MOD), hingamise ekvivalent

Vabasukelduja jaoks on kopsud peamine "töövahend" (muidugi aju järel), seega on meile oluline mõista kopsude ehitust ja kogu hingamisprotsessi. Tavaliselt mõeldakse hingamisest rääkides välist hingamist või kopsude ventilatsiooni – ainsat protsessi hingamisahelas, mida me märkame. Ja kaaluge, et hingamine peaks algama sellest.

Kopsude ja rindkere struktuur

Kopsud on käsnaga sarnane poorne organ, mis oma struktuurilt meenutab üksikute mullide kogumit või suure hulga marjadega viinamarjakobarat. Iga "marja" on kopsualveool (kopsuvesiikul) - koht, kus toimub kopsude põhifunktsioon - gaasivahetus. Alveoolide õhu ja vere vahel asub õhu-verebarjäär, mille moodustavad alveoolide ja verekapillaari väga õhukesed seinad. Just selle barjääri kaudu toimub gaaside difusioon: hapnik siseneb alveoolidest verre ja süsihappegaas verest alveooli.

Õhk siseneb alveoolidesse hingamisteede kaudu – trohhea, bronhide ja väiksemate bronhioolide kaudu, mis lõpevad alveolaarkottides. Bronhide ja bronhioolide hargnemine moodustab sagaraid (paremas kopsus on 3, vasakul 2 sagaraid). Keskmiselt on mõlemas kopsus ligikaudu 500-700 miljonit alveooli, mille hingamispind ulatub väljahingamisel 40 m 2 -st sissehingamisel 120 m 2 -ni. Sel juhul paikneb suurem hulk alveoole kopsude alumistes osades.

Bronhide ja hingetoru seintes on kõhre alus ja seetõttu on need üsna jäigad. Bronhioolid ja alveoolid on pehmeseinalised ja võivad seetõttu kokku kukkuda, st kleepuda kokku nagu tühjendatud õhupall, kui neis ei püsi õhurõhk. Et seda ei juhtuks, on kopsud ühe organina igast küljest kaetud pleuraga – tugeva hermeetilise membraaniga.

Pleural on kaks kihti - kaks lehte. Üks leht on tugevalt kinnitatud jäiga sisepinnale rind, teine ​​- ümbritseb kopse. Nende vahel on pleuraõõs, mis säilitab negatiivse rõhu. Tänu sellele on kopsud sirgendatud olekus. Negatiivne rõhk pleura ruumis on tingitud kopsude elastsest tagasilöögist, see tähendab kopsude pidevast soovist oma mahtu vähendada.

Kopsude elastne tagasilöök on tingitud kolmest tegurist:
1) alveoolide seinte koe elastsus nendes elastsete kiudude tõttu
2) bronhide lihaste toonus
3) alveoolide sisepinda katva vedelikukile pindpinevus.

Rindkere jäik raam koosneb ribidest, mis on tänu kõhrele ja liigestele painduvad, kinnituvad selgroo ja liigeste külge. Tänu sellele suureneb ja väheneb rindkere maht, säilitades samal ajal rindkereõõnes asuvate organite kaitsmiseks vajaliku jäikuse.

Õhu sissehingamiseks peame tekitama kopsudes atmosfäärirõhust madalama rõhu ja välja hingama kõrgema rõhu. Seega on sissehingamisel vaja suurendada rindkere mahtu, väljahingamisel - mahu vähenemist. Tegelikult kulub suurem osa hingamise pingutusest sissehingamisele, tavatingimustes toimub väljahingamine tänu kopsude elastsusomadustele.

Peamine hingamislihas on diafragma – kuplikujuline lihaseline vahesein rinnaõõne ja kõhuõõne vahel. Tavapäraselt saab selle piiri tõmmata piki ribide alumist serva.

Sissehingamisel diafragma tõmbub kokku ja laieneb aktiivne tegevus põhja poole siseorganid. Samal ajal kokkusurumatud elundid kõhuõõnde surutakse alla ja külgedele, venitades kõhuõõne seinu. Vaikse hingetõmbe korral langeb diafragma kuppel ligikaudu 1,5 cm ja rinnaõõne vertikaalne suurus suureneb vastavalt. Samal ajal lahknevad alumised ribid mõnevõrra, suurendades rindkere ümbermõõtu, mis on eriti märgatav alumistes osades. Väljahingamisel lõdvestub diafragma passiivselt ja seda tõmbavad üles kõõlused, mis hoiavad seda rahulikus olekus.

Lisaks diafragmale osalevad rindkere mahu suurenemises ka välised kaldus interkostaalsed ja kõhredevahelised lihased. Roiete tõusmise tulemusena suureneb rinnaku nihkumine ettepoole ja ribide külgmiste osade lahkumine külgedele.

Väga sügava intensiivse hingamise või sissehingamisresistentsuse suurenemisega kaasatakse rindkere mahu suurendamise protsessi mitmed abihingamislihased, mis võivad ribi tõsta: skalariform, pectoralis major ja minor, serratus anterior. Inspiratsiooni lisalihaste hulka kuuluvad ka sirutajalihased. rindkere piirkond lülisamba ja õlavöötme kinnitamine tagasi volditud kätele toetumisel (trapetsikujuline, rombikujuline, abaluu tõstmine).

Nagu eespool mainitud, kulgeb rahulik hingamine passiivselt, peaaegu inspiratsioonilihaste lõdvestumise taustal. Aktiivse intensiivse väljahingamisega "ühendavad" lihased kõhu seina, mille tulemuseks on kõhuõõne mahu vähenemine ja rõhu tõus selles. Surve kandub üle diafragmale ja tõstab seda. Vähendamise tõttu sisemised kaldus roietevahelised lihased langetavad ribisid ja toovad nende servad lähemale.

Hingamisliigutused

IN tavaline elu, ennast ja sõpru jälgides on näha nii hingamist, mida tagab peamiselt diafragma, kui ka hingamist, mida tagab peamiselt roietevaheliste lihaste töö. Ja see on normi piires. Õlavöötme lihased on sagedamini ühendatud, kui rasked haigused või intensiivne töö, kuid peaaegu mitte kunagi - normaalses seisundis suhteliselt tervetel inimestel.

Arvatakse, et hingamine, mida tagavad peamiselt diafragma liigutused, on tüüpilisem meestele. Tavaliselt kaasneb sissehingamisega kõhuseina kerge väljaulatumine, väljahingamisega selle kerge tagasitõmbumine. See on kõhu hingamine.

Naistel on kõige levinum rindkere hingamine, mille tagab peamiselt roietevaheliste lihaste töö. See võib olla tingitud naise bioloogilisest valmisolekust emaduseks ja sellest tulenevalt kõhuhingamise raskusest raseduse ajal. Seda tüüpi hingamise puhul teevad kõige märgatavamad liigutused rinnaku ja ribide poolt.

Hingamist, milles õlad ja rangluud aktiivselt liiguvad, tagab õlavöötme lihaste töö. Kopsude ventilatsioon on sel juhul ebaefektiivne ja puudutab ainult kopsude ülaosasid. Seetõttu nimetatakse seda tüüpi hingamist apikaalseks. Normaalsetes tingimustes seda tüüpi hingamist praktiliselt ei esine ja seda kasutatakse kas teatud võimlemise ajal või areneb tõsiste haiguste korral.

Vabasukeldumises usume, et kõhu- või kõhuhingamine on kõige loomulikum ja produktiivsem hingamisviis. Sama öeldakse joogas ja pranayamas.

Esiteks sellepärast, et kopsude alumistes sagarates on rohkem alveoole. Teiseks on hingamisliigutused seotud meie autonoomse närvisüsteemiga. Kõhuhingamine aktiveerib parasümpaatilise närvisüsteemi – keha piduripedaali. rindkere hingamine aktiveerib sümpaatilise närvisüsteemi – gaasipedaali. Aktiivse ja pika apikaalse hingamisega, sümpaatilise hingamise taastamine närvisüsteem. See toimib mõlemat pidi. Nii et paanikas inimesed hingavad alati apikaalset hingamist. Ja vastupidi, kui mõnda aega rahulikult kõhuga hingata, rahuneb närvisüsteem ja kõik protsessid aeglustuvad.

kopsumahud

Vaikse hingamise ajal hingab inimene sisse ja välja umbes 500 ml (300–800 ml) õhku, seda õhuhulka nimetatakse nn. loodete maht. Lisaks tavapärasele hingamismahule saab inimene sügavaima hingamisega sisse hingata veel umbes 3000 ml õhku – see on sissehingamise reservmaht. Pärast tavalist rahulikku väljahingamist suudab tavaline terve inimene väljahingamislihaste pingega kopsudest välja pigistada umbes 1300 ml õhku - see on väljahingamise reservi maht.

Nende mahtude summa on elutähtis võime (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Nagu näete, on loodus meile ette valmistanud peaaegu kümnekordse võimaluse kopsude kaudu õhku "pumbata".

Loodete maht on hingamise sügavuse kvantitatiivne väljendus. Kopsude elutähtsus on maksimaalne õhuhulk, mida saab ühe sisse- või väljahingamise ajal kopsudesse sisse või välja tuua. Meeste kopsude keskmine elutähtsus on 4000–5500 ml, naistel 3000–4500 ml. Füüsiline treening ja mitmesugused rindkere venitused võivad suurendada VC-d.

Pärast maksimaalset sügavat väljahingamist jääb kopsudesse umbes 1200 ml õhku. see - jääkmaht. Suurema osa sellest saab kopsudest eemaldada ainult avatud pneumotooraksiga.

Jääkmahu määrab eelkõige diafragma ja roietevaheliste lihaste elastsus. Suurtesse sügavustesse sukeldumiseks valmistumisel on oluline ülesanne rindkere liikuvuse suurendamine ja jääkmahu vähendamine. Sukeldumised alla jääkmahu keskmise treenimata inimese jaoks on sukeldumised sügavamale kui 30-35 meetrit. Üks populaarsemaid viise diafragma elastsuse suurendamiseks ja kopsude jääkmahu vähendamiseks on regulaarne uddiyana bandha sooritamine.

Maksimaalset õhuhulka, mis kopsudes võib olla, nimetatakse koguvõimsus kopsud, on see võrdne jääkmahu ja kopsude elutähtsa mahu summaga (kasutatud näites: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Õhu mahtu kopsudes vaikse väljahingamise lõpus (lõdvestunud hingamislihastega) nimetatakse nn. funktsionaalne jääkkopsumaht. See on võrdne jääkmahu ja väljahingamise reservmahu summaga (kasutatud näites: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funktsionaalne jääkkopsumaht on lähedane alveolaarse õhu mahule enne sissehingamist.

Kopsude ventilatsioon määratakse sisse- või väljahingatava õhu mahu järgi ajaühikus. Tavaliselt mõõdetakse minutiline hingamismaht. Kopsude ventilatsioon sõltub hingamise sügavusest ja sagedusest, mis rahuolekus on vahemikus 12–18 hingetõmmet minutis. Hingamise minutimaht võrdub hingamismahu ja hingamissageduse korrutisega, s.o. umbes 6-9 liitrit.

Kopsumahtude hindamiseks kasutatakse spiromeetriat – välishingamise funktsiooni uurimise meetodit, mis hõlmab hingamise mahu- ja kiirusnäitajate mõõtmist. Soovitame seda uuringut kõigile, kes kavatsevad tõsiselt vabasukeldumisega tegeleda.

Õhk pole mitte ainult alveoolides, vaid ka hingamisteedes. Nende hulka kuuluvad ninaõõs (või suu koos hingamisega suu), ninaneelu, kõri, hingetoru, bronhid. Hingamisteede õhk (välja arvatud hingamisteede bronhioolid) ei osale gaasivahetuses. Seetõttu nimetatakse hingamisteede luumenit anatoomiline surnud ruum. Sissehingamisel sisenevad viimased atmosfääriõhu portsjonid surnud ruumi ja lahkuvad sellest väljahingamisel koostist muutmata.

Anatoomilise surnud ruumi maht on umbes 150 ml ehk umbes 1/3 hingamismahust vaiksel hingamisel. Need. 500 ml sissehingatavast õhust siseneb alveoolidesse ainult umbes 350 ml. Alveoolides on rahuliku väljahingamise lõpus umbes 2500 ml õhku, seetõttu uueneb iga rahuliku hingetõmbega ainult 1/7 alveolaarsest õhust.

• < Tagasi

Kopsuventilatsiooni näitajad sõltuvad suuresti inimese konstitutsioonist, kehalisest ettevalmistusest, pikkusest, kehakaalust, soost ja vanusest, mistõttu tuleb saadud andmeid võrrelda nn õigete väärtustega. Õiged väärtused arvutatakse spetsiaalsete nomogrammide ja valemite järgi, mis põhinevad õige põhiainevahetuse määratlusel. Paljud funktsionaalsed uurimismeetodid on aja jooksul vähendatud teatud standardmahuni.

Kopsumahtude mõõtmine

Loodete maht

Hingamismaht (TO) on normaalse hingamise ajal sisse- ja väljahingatava õhu maht, mis võrdub keskmiselt 500 ml-ga (kõikumisega 300–900 ml). Sellest umbes 150 ml on funktsionaalse surnud ruumi õhu (VFMP) maht kõris, hingetorus, bronhides, mis ei osale gaasivahetuses. HFMP funktsionaalne roll seisneb selles, et see seguneb sissehingatava õhuga, niisutab ja soojendab seda.

väljahingamise reservi maht

Väljahingamise reservmaht on 1500-2000 ml õhuhulk, mille inimene saab välja hingata, kui pärast tavalist väljahingamist teeb maksimaalse väljahingamise.

Sissehingamise reservmaht

Sissehingamise reservmaht on õhuhulk, mida inimene suudab sisse hingata, kui ta pärast tavalist sissehingamist maksimaalselt hingab. Võrdne 1500 - 2000 ml.

Kopsude elutähtis maht

Kopsude elutähtsus (VC) võrdub sisse- ja väljahingamise reservmahtude ja hingamismahu (keskmiselt 3700 ml) summaga ning on õhu maht, mida inimene suudab välja hingata sügavaima väljahingamise ajal pärast maksimaalne sissehingamine.

Jääkmaht

Jääkmaht (VR) on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamist. Võrdne 1000 - 1500 ml.

Kopsu kogumaht

Kogu (maksimaalne) kopsumaht (TLC) on hingamis-, reserv- (sisse- ja väljahingamine) ja jääkmahtude summa ning on 5000–6000 ml.

Hüvitise hindamiseks on vaja loodete mahtude uuringut hingamispuudulikkus suurendades hingamise sügavust (sisse- ja väljahingamine).

Kopsude spirograafia

Kõige usaldusväärsemad andmed annab kopsude spirograafia. Lisaks kopsumahtude mõõtmisele saab spirograafi abil saada mitmeid lisanäitajaid (hingamis- ja minutiventilatsiooni mahud jne). Andmed salvestatakse spirogrammi kujul, mille abil saab hinnata normi ja patoloogiat.

Kopsuventilatsiooni intensiivsuse uurimine

Minutiline hingamismaht

Hingamise minutimaht määratakse hingamismahu korrutamisel hingamissagedusega, keskmiselt on see 5000 ml. Täpsemalt määratud spirograafiaga.

Maksimaalne ventilatsioon

Maksimaalne kopsuventilatsioon ("hingamispiir") on õhuhulk, mida kopsud suudavad maksimaalse pingutuse korral ventileerida. hingamissüsteem. See määratakse spiromeetria abil võimalikult sügava hingamisega sagedusega umbes 50 minutis, tavaliselt 80–200 ml.

Hingamisvaru

Hingamisreserv peegeldab inimese hingamissüsteemi funktsionaalsust. Kell terve inimene võrdne 85%-ga kopsude maksimaalsest ventilatsioonist ning hingamispuudulikkuse korral väheneb 60-55%-ni ja alla selle.

Kõik need uuringud võimaldavad uurida kopsuventilatsiooni seisundit, selle varusid, mille vajadus võib tekkida raske füüsilise töö tegemisel või hingamisteede haiguse korral.

Hingamistegevuse mehaanika uurimine

See meetod võimaldab teil määrata sissehingamise ja väljahingamise suhet, hingamispinget erinevates hingamisfaasides.

EFZHEL

Kopsude väljahingamise forsseeritud eluvõimet (EFZhEL) uuritakse Votchal-Tiffno järgi. Seda mõõdetakse samamoodi nagu VC määramisel, kuid kõige kiirema sunnitud väljahingamisega. Tervetel inimestel on see 8-11% väiksem kui VC, peamiselt väikeste bronhide õhuvoolu takistuse suurenemise tõttu. Paljude haiguste korral, millega kaasneb resistentsuse suurenemine väikestes bronhides, näiteks bronhoobstruktiivsete sündroomide, kopsuemfüseemi, EFVC muutuste korral.

IFZHEL

Sissehingamise sunnitud eluvõime (IFVC) määratakse kõige kiirema sunnitud sissehingamise abil. See ei muutu emfüseemi korral, kuid väheneb läbilaskvuse halvenemisega hingamisteed.

Pneumotahomeetria

Pneumotahomeetria

Pneumotahomeetria hindab "tipp" õhuvoolu kiiruste muutust sunnitud sisse- ja väljahingamisel. See võimaldab teil hinnata bronhide läbilaskvuse seisundit. ###Pneumaatiline tahhograafia

Pneumotahograafia tehakse pneumotahograafia abil, mis registreerib õhuvoolu liikumise.

Testid ilmse või varjatud hingamispuudulikkuse tuvastamiseks

Põhineb hapnikutarbimise ja hapnikuvaeguse määramisel spirograafia ja ergospirograafia abil. Selle meetodi abil saab määrata patsiendi hapnikutarbimise ja hapnikuvaeguse, kui ta teeb teatud kehaline aktiivsus ja puhkeasendis.

Välise hingamise üks peamisi omadusi on hingamise minutimaht (MOD). Kopsude ventilatsioon määratakse sisse- või väljahingatava õhu mahu järgi ajaühikus. MOD on loodete mahu ja hingamissageduse korrutis.. Tavaliselt on puhkeolekus DO 500 ml, hingamistsüklite sagedus on 12–16 minutis, seega on MOD 6–7 l / min. Kopsude maksimaalne ventilatsioon on õhuhulk, mis läbib kopse 1 minuti jooksul hingamisliigutuste maksimaalse sageduse ja sügavuse ajal.

Alveolaarne ventilatsioon

Seega tagab välishingamine ehk kopsude ventilatsioon, et iga hingetõmbega (DO) jõuab kopsudesse ligikaudu 500 ml õhku. Vere küllastumine hapnikuga ja süsinikdioksiidi eemaldamine toimub siis, kui kopsukapillaaride vere kokkupuude alveoolides sisalduva õhuga. Alveolaarne õhk on imetajate ja inimeste keha sisemine gaasikeskkond. Selle parameetrid - hapniku ja süsinikdioksiidi sisaldus - on konstantsed. Alveolaarse õhu hulk vastab ligikaudu kopsude funktsionaalsele jääkmahtuvusele – õhuhulgale, mis jääb kopsudesse pärast vaikset väljahingamist ja on tavaliselt 2500 ml. Just seda alveolaarset õhku uuendab hingamisteede kaudu sisenev atmosfääriõhk. Tuleb meeles pidada, et kopsu gaasivahetuses ei osale mitte kogu sissehingatav õhk, vaid ainult see osa sellest, mis jõuab alveoolidesse. Seetõttu on kopsugaasivahetuse efektiivsuse hindamiseks oluline mitte niivõrd kopsuventilatsioon, kuivõrd alveolaarne ventilatsioon.

Nagu teate, ei osale osa loodete mahust gaasivahetuses, täites hingamisteede anatoomiliselt surnud ruumi - umbes 140–150 ml.

Lisaks on alveoolid, mis on hetkel ventileeritud, kuid ei varustata verega. See alveoolide osa on alveolaarne surnud ruum. Anatoomiliste ja alveolaarsete surnud ruumide summat nimetatakse funktsionaalseks või füsioloogiliseks surnud ruumiks. Ligikaudu 1/3 hingamismahust langeb õhuga täidetud surnud ruumi ventilatsioonile, mis ei osale otseselt gaasivahetuses ja liigub ainult sisse- ja väljahingamisel hingamisteede luumenis. Seetõttu on alveolaarruumide ventilatsioon – alveolaarventilatsioon – kopsuventilatsioon miinus surnud ruumi ventilatsioon. Tavaliselt on alveolaarne ventilatsioon 70–75% MOD väärtusest.

Alveolaarse ventilatsiooni arvutamine toimub järgmise valemi järgi: MAV = (DO - MP)  BH, kus MAV on minutiline alveolaarne ventilatsioon, DO on hingamismaht, MP on surnud ruumi maht, BH on hingamissagedus.

Joonis 6. MOD ja alveolaarse ventilatsiooni vaheline seos

Kasutame neid andmeid teise alveolaarset ventilatsiooni iseloomustava väärtuse arvutamiseks - alveoolide ventilatsiooni koefitsient . See suhe näitab, kui suur osa alveolaarsest õhust uueneb iga hingetõmbega. Alveoolides on vaikse väljahingamise lõpus umbes 2500 ml õhku (FFU), sissehingamise ajal siseneb alveoolidesse 350 ml õhku, seetõttu uueneb ainult 1/7 alveoolide õhust (2500/350 = 7/ 1).

Hingamissagedus - sisse- ja väljahingamiste arv ajaühikus. Täiskasvanu teeb keskmiselt 15-17 hingamisliigutust minutis. Suur tähtsus on trenn. Treenitud inimestel tehakse hingamisliigutused aeglasemalt ja ulatuvad 6-8 hingetõmmeteni minutis. Seega sõltub BH vastsündinutel mitmest tegurist. Seistes on hingamissagedus suurem kui istudes või lamades. Une ajal on hingamine harvem (ligikaudu 1/5).

Lihasetöö ajal kiireneb hingamine 2–3 korda, ulatudes teatud tüüpi spordiharjutuste puhul kuni 40–45 tsüklini minutis või rohkem. Temperatuur mõjutab hingamissagedust keskkond, emotsioonid, vaimne töö.

Hingamise sügavus või hingamise maht -õhuhulk, mida inimene normaalse hingamise ajal sisse ja välja hingab. Iga hingamisliigutuse ajal vahetatakse kopsudes 300-800 ml õhku. Hingamissageduse suurenedes väheneb hingamismaht (TO).

Minutiline hingamismaht- õhu hulk, mis läbib kopse minutis. See määratakse sissehingatava õhu koguse korrutisega hingamisliigutuste arvuga 1 minuti jooksul: MOD = TO x BH.

Täiskasvanu puhul on MOD 5-6 liitrit. Vanuse muutused Välise hingamise näitajad on toodud tabelis. 27.

Tab. 27. Välise hingamise näitajad (vastavalt: Khripkova, 1990)

Vastsündinud lapse hingamine on sagedane ja pinnapealne ning allub märkimisväärsetele kõikumistele. Vanusega väheneb hingamissagedus, suureneb hingamismaht ja kopsude ventilatsioon. Laste kõrgema hingamissageduse tõttu on hingamise minutimaht (1 kg kehakaalu kohta) palju suurem kui täiskasvanutel.

Kopsude ventilatsioon võib sõltuvalt lapse käitumisest erineda. Esimestel elukuudel suurendab ärevus, nutt, karjumine ventilatsiooni 2-3 korda, seda peamiselt hingamissügavuse suurenemise tõttu.

Lihastöö suurendab hingamise minutimahtu võrdeliselt koormuse suurusega. Mida vanemad on lapsed, seda intensiivsemat lihastööd nad saavad teha ja seda rohkem suureneb nende ventilatsioon. Treeningu mõjul saab aga sama tööd teha ka väiksema kopsuventilatsiooni tõusuga. Samas suudavad treenitud lapsed töö ajal oma minutihingamismahtu tõsta kõrgemale kui nende eakaaslased, kes trenni ei tee. harjutus(tsiteeritud: Markosjan, 1969). Vanuse kasvades on treeningu mõju rohkem väljendunud ning 14-15-aastastel noorukitel põhjustab treening samasuguseid olulisi nihkeid kopsuventilatsioonis kui täiskasvanutel.

Kopsude elutähtis maht- maksimaalne õhuhulk, mida saab pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. Eluvõime (VC) on hingamise oluline funktsionaalne omadus ja koosneb hingamismahust, sissehingamise reservmahust ja väljahingamise reservmahust.

Puhkeseisundis on hingamismaht kopsudes õhu kogumahuga võrreldes väike. Seetõttu saab inimene nii sisse kui ka välja hingata suure lisamahu. Sissehingamise reservmaht(RO vd) - õhuhulk, mida inimene saab pärast tavalist hingetõmmet lisaks sisse hingata ja on 1500-2000 ml. väljahingamise reservi maht(RO vyd) - õhu hulk, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist täiendavalt välja hingata; selle väärtus on 1000-1500 ml.

Isegi pärast sügavaimat väljahingamist jääb osa õhku kopsude alveoolidesse ja hingamisteedesse – see on jääkmaht(OO). Vaiksel hingamisel jääb aga kopsudesse jääkmahust oluliselt rohkem õhku. Nimetatakse õhuhulka, mis jääb kopsudesse pärast vaikset väljahingamist funktsionaalne jääkvõimsus(VASTANE). See koosneb kopsu jääkmahust ja väljahingamise reservmahust.

Suurim arvÕhuhulka, mis täidab kopsud täielikult, nimetatakse kopsude kogumahtuvuseks (TLC). See hõlmab õhu jääkmahtu ja kopsude elutähtsat mahtu. Kopsude mahtude ja mahtuvuse suhe on näidatud joonisel fig. 8 (Atl., lk 169). Eluvõime muutub vanusega (tabel 28). Kuna kopsumahu mõõtmine eeldab lapse enda aktiivset ja teadlikku osalemist, mõõdetakse seda 4-5-aastastel lastel.

16-17-aastaselt saavutab kopsude elutähtsus täiskasvanule iseloomulike väärtuste. Kopsude elutähtsus on füüsilise arengu oluline näitaja.

Tab. 28. Kopsude elujõulisuse keskmine väärtus, ml (vastavalt: Khripkova, 1990)

KOOS lapsepõlves ja kuni 18-19 eluaastani suureneb kopsude elutähtsus, 18-35 aastaselt püsib see konstantsel tasemel ja pärast 40 aastat väheneb. See on tingitud kopsude elastsuse ja rindkere liikuvuse vähenemisest.

Kopsude elutähtsus sõltub paljudest teguritest, eelkõige keha pikkusest, kaalust ja soost. Eluvõime hindamiseks arvutatakse õige väärtus spetsiaalsete valemite abil:

meeste:

Tere tulemast peaks = [(kasv, cm∙ 0,052)] - [(vanus, aastat ∙ 0,022)] - 3,60;

naistele:

Tere tulemast peaks = [(kasv, cm∙ 0,041)] - [(vanus, aastat ∙ 0,018)] - 2,68;

poistele vanuses 8-10 aastat:

Tere tulemast peaks = [(kasv, cm∙ 0,052)] - [(vanus, aastat ∙ 0,022)] - 4,6;

poistele vanuses 13-16 aastat:

Tere tulemast peaks = [(kasv, cm∙ 0,052)] - [(vanus, aastat ∙ 0,022)] - 4,2

tüdrukutele vanuses 8-16 aastat:

Tere tulemast peaks = [(kasv, cm∙ 0,041)] - [(vanus, aastat ∙ 0,018)] - 3,7

Naistel on VC 25% väiksem kui meestel; treenitud inimestel on see suurem kui treenimata inimestel. See on eriti kõrge selliste spordialade harrastamisel nagu ujumine, jooksmine, suusatamine, sõudmine jne. Näiteks sõudjatele on see 5500 ml, ujujatele - 4900 ml, võimlejatele - 4300 ml, jalgpalluritele - 4 200 ml, tõstjatele - umbes 4000 ml. Kopsude elutähtsuse määramiseks kasutatakse spiromeetrilist seadet (spiromeetria meetod). See koosneb veega anumast ja teisest tagurpidi asetatud anumast, mille maht on vähemalt 6 liitrit ja mis sisaldab õhku. Selle teise anuma põhjaga on ühendatud torude süsteem. Nende torude kaudu uuritav hingab, nii et õhk tema kopsudes ja veresoones moodustab ühtse süsteemi.

Gaasivahetus

Gaaside sisaldus alveoolides. Sisse- ja väljahingamise ajal ventileerib inimene pidevalt kopse, säilitades gaasi koostise alveoolides. Inimene hingab sisse kõrge hapnikusisaldusega (20,9%) ja madala süsihappegaasisisaldusega (0,03%) atmosfääriõhku. Väljahingatav õhk sisaldab 16,3% hapnikku ja 4% süsihappegaasi. Sissehingamisel satub 450 ml sissehingatavast atmosfääriõhust kopsudesse vaid umbes 300 ml ning ligikaudu 150 ml jääb hingamisteedesse ega osale gaasivahetuses. Väljahingamisel, mis järgneb sissehingamisele, tuuakse see õhk välja muutumatuna, see tähendab, et see ei erine oma koostiselt atmosfääri omast. Sellepärast kutsuvad nad seda õhuks. surnud või kahjulikud ruumi. Kopsudesse jõudnud õhk seguneb siin juba alveoolides oleva 3000 ml õhuga. Gaasivahetuses osalevat alveoolides olevat gaasisegu nimetatakse alveolaarne õhk. Sissetulev õhuosa on selle lisamise mahuga võrreldes väike, seega on kogu õhu täielik uuendamine kopsudes aeglane ja vahelduv protsess. Atmosfääri- ja alveolaarse õhu vahetus mõjutab alveolaarset õhku vähe ja selle koostis jääb praktiliselt muutumatuks, nagu on näha tabelist. 29.

Tab. 29. Sissehingatava, alveolaarse ja väljahingatava õhu koostis, %

Kui võrrelda alveolaarse õhu koostist sisse- ja väljahingatava õhu koostisega, siis on näha, et organism säilitab oma vajadusteks viiendiku sissetulevast hapnikust, samas kui CO 2 kogus väljahingatavas õhus on 100 korda suurem. kui kogus, mis siseneb kehasse sissehingamisel. Võrreldes sissehingatava õhuga sisaldab see vähem hapnikku, kuid rohkem CO 2 . Alveolaarne õhk puutub tihedalt kokku verega ja selle koostisest sõltub arteriaalse vere gaasiline koostis.

Lastel on nii väljahingatavas kui ka alveolaarses õhus erinev koostis: mida nooremad lapsed, seda madalam on nende süsihappegaasi protsent ja mida suurem on hapniku protsent vastavalt väljahingatavas ja alveolaarses õhus, seda väiksem on hapnikutarbimise protsent (tabel 30). . Järelikult on lastel kopsuventilatsiooni efektiivsus madal. Seetõttu peab laps sama koguse tarbitud hapniku ja vabaneva süsinikdioksiidi jaoks kopse rohkem ventileerima kui täiskasvanud.

Tab. 30. Väljahingatava ja alveolaarse õhu koostis
(keskmised andmed: Šalkov, 1957; komp. Kõrval: Markosjan, 1969)

Kuna väikelastel on hingamine sage ja pinnapealne, moodustab suur osa hingamismahust "surnud" ruumi maht. Selle tulemusena koosneb väljahingatav õhk rohkem atmosfääriõhust ning selles on teatud hingamismahust väiksem süsihappegaasi ja hapniku kasutamise protsent. Seetõttu on laste ventilatsiooni efektiivsus madal. Vaatamata täiskasvanutega võrreldes suurenenud hapnikusisaldusele ei ole lastel alveoolide õhus märkimisväärne, kuna 14–15% hapnikust alveoolides on piisav vere hemoglobiini täielikuks küllastamiseks. Arteriaalsesse verre ei pääse rohkem hapnikku, kui hemoglobiiniga seob. Madal tase Süsinikdioksiidi sisaldus alveolaarses õhus lastel viitab selle väiksemale sisaldusele arteriaalses veres võrreldes täiskasvanutega.

Gaasivahetus kopsudes. Gaasivahetus kopsudes toimub hapniku difusiooni tulemusena alveolaarsest õhust verre ja süsinikdioksiidi difusioonist verest alveolaarsesse õhku. Difusioon tekib erinevuse tõttu osaline rõhk need gaasid alveolaarses õhus ja nende küllastumine veres.

Osaline rõhk- see on osa kogurõhust, mis langeb selle gaasi osakaalule gaasisegus. Hapniku osarõhk alveoolides (100 mm Hg) on ​​palju suurem kui O 2 pinge kopsukapillaaridesse sisenevas venoosses veres (40 mm Hg). CO 2 osarõhu parameetritel on vastupidine väärtus - 46 mm Hg. Art. alguses kopsukapillaarid ja 40 mm Hg. Art. alveoolides. Hapniku ja süsinikdioksiidi osarõhk ja pinge kopsudes on toodud tabelis. 31.

Tab. 31. Hapniku ja süsihappegaasi osarõhk ja pinge kopsudes, mm Hg. Art.

Need rõhugradiendid (erinevused) on liikumapanev jõud O 2 ja CO 2 difusioonile, st gaasivahetusele kopsudes.

Kopsude hapniku difusioonivõime on väga kõrge. Selle põhjuseks on alveoolide suur arv (sadu miljoneid), nende suur gaasivahetuspind (umbes 100 m 2), aga ka alveolaarmembraani väike paksus (umbes 1 mikron). Inimese kopsude hapniku difusioonivõime on umbes 25 ml / min 1 mm Hg kohta. Art. Süsinikdioksiidi puhul on selle difusioonivõime tänu selle suurele lahustuvusele kopsumembraanis 24 korda suurem.

Hapniku difusiooni tagab osaline rõhuerinevus umbes 60 mm Hg. Art., Ja süsinikdioksiid - ainult umbes 6 mm Hg. Art. Aeg, mille jooksul veri läbib väikese ringi kapillaare (umbes 0,8 s), on piisav osarõhu ja gaasi pinge täielikuks ühtlustamiseks: hapnik lahustub veres ja süsihappegaas liigub alveolaarõhku. Süsinikdioksiidi üleminek alveolaarseks õhuks suhteliselt väikese rõhuerinevuse juures on seletatav selle gaasi suure difusioonivõimega (Atl., joon. 7, lk 168).

Seega toimub kopsukapillaarides pidev hapniku ja süsinikdioksiidi vahetus. Selle vahetuse tulemusena veri küllastub hapnikuga ja vabaneb süsinikdioksiidist.

Inimeste hingamise uurimise peamised meetodid on järgmised:

· Spiromeetria on meetod kopsude elutähtsuse (VC) ja selle koostises olevate õhuhulkade määramiseks.

· Spirograafia - hingamissüsteemi välislüli funktsiooni näitajate graafilise registreerimise meetod.

· Pneumotahomeetria – meetod sisse- ja väljahingamise maksimaalse kiiruse mõõtmiseks sundhingamise ajal.

Pneumograafia on meetod rindkere hingamisliigutuste registreerimiseks.

· Tippfluoromeetria – lihtne viis bronhide läbilaskvuse enesehindamiseks ja pidevaks jälgimiseks. Seade - tippvooluhulgamõõtur võimaldab mõõta väljahingamisel läbiva õhu mahtu ajaühiku kohta (väljahingamise tippvool).

· Funktsionaalsed katsed(Shtange ja Genche).

Spiromeetria

Kopsude funktsionaalne seisund sõltub vanusest, soost, füüsilisest arengust ja paljudest muudest teguritest. Kopsude seisundi levinuim tunnus on kopsumahtude mõõtmine, mis näitavad hingamiselundite arengut ja hingamissüsteemi funktsionaalseid reserve. Sisse- ja väljahingatava õhu mahtu saab mõõta spiromeetriga.

Spiromeetria on kõige olulisem viis välise hingamise funktsiooni hindamiseks. Selle meetodiga määratakse kopsude elutähtsus, kopsumahud ja ka mahuline õhuvoolukiirus. Spiromeetria ajal hingab inimene sisse ja välja maksimaalse jõuga. Olulisemad andmed annab väljahingamismanöövri – väljahingamise – analüüs. Kopsude mahtu ja võimsust nimetatakse staatilisteks (põhi) hingamisparameetriteks. Seal on 4 esmast kopsumahtu ja 4 mahutit.

Kopsude elutähtis maht

Eluvõime on maksimaalne õhuhulk, mida saab pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. Uuringu käigus määratakse tegelik VC, mida võrreldakse tasulise VC-ga (JEL) ja arvutatakse valemiga (1). Keskmist kasvu täiskasvanul on JEL 3-5 liitrit. Meestel on selle väärtus umbes 15% suurem kui naistel. 11-12-aastastel koolilastel on JEL umbes 2 liitrit; alla 4-aastased lapsed - 1 liiter; vastsündinud - 150 ml.

VC=DO+ROVD+ROvyd, (1)

kus VC on kopsude elutähtsus; DO - hingamismaht; Rvd - sissehingamise reservmaht; ROvyd - väljahingamise reservi maht.

JEL (l) \u003d 2,5 Crost (m). (2)

Loodete maht

Loodete maht (TO) ehk hingamise sügavus on sissehingatava ja

puhkeolekus õhk välja hingatud. Täiskasvanutel DO = 400-500 ml, 11-12-aastastel lastel - umbes 200 ml, vastsündinutel - 20-30 ml.

väljahingamise reservi maht

Väljahingamise reservmaht (ERV) on maksimaalne maht, mida saab pärast vaikset väljahingamist jõuliselt välja hingata. ROvy = 800-1500 ml.

Sissehingamise reservmaht

Sissehingamise reservmaht (IRV) on maksimaalne õhuhulk, mida saab pärast tavalist sissehingamist täiendavalt sisse hingata. Sissehingamise reservmahtu saab määrata kahel viisil: arvutada või mõõta spiromeetriga. Arvutamiseks on vaja VC väärtusest lahutada hingamisteede ja väljahingamise reservi mahtude summa. Sissehingamise reservmahu määramiseks spiromeetri abil on vaja tõmmata spiromeetrisse 4–6 liitrit õhku ja pärast rahulikku atmosfäärist väljahingamist hingata spiromeetrist maksimaalselt sisse. Erinevus spiromeetris oleva algse õhumahu ja pärast sügavat sissehingamist spiromeetrisse jäänud mahu vahel vastab sissehingamise reservmahule. Rovd \u003d 1500-2000 ml.

Jääkmaht

Jääkmaht (VR) on õhu maht, mis jääb kopsudesse isegi pärast maksimaalset väljahingamist. Seda mõõdetakse ainult kaudsete meetoditega. Neist ühe põhimõte seisneb selles, et kopsudesse süstitakse võõrgaas, näiteks heelium (lahjendusmeetod) ja selle kontsentratsiooni muutuse järgi arvutatakse kopsude maht. Jääkmaht on 25-30% VC väärtusest. Võtke OO=500-1000 ml.

Kopsu kogumaht

Kopsu kogumaht (TLC) on õhu hulk kopsudes pärast maksimaalset sissehingamist. TEL = 4500-7000 ml. Arvutatud valemiga (3)

HEL \u003d WILD + OO. (3)

Kopsu funktsionaalne jääkmaht

Funktsionaalne jääkmaht (FRC) on pärast tavalist väljahingamist kopsudesse jäänud õhu hulk.

Arvutatud valemiga (4)

FOEL = Rovd. (4)

Sisendvõimsus

Sisselaskevõime (ERC) on maksimaalne õhukogus, mida saab pärast tavalist väljahingamist sisse hingata. Arvutatud valemiga (5)

EVD=DO+ROVD. (5)

Lisaks staatilistele näitajatele, mis iseloomustavad hingamisaparaadi füüsilise arengu astet, on ka täiendavaid - dünaamilisi näitajaid, mis annavad teavet kopsude ventilatsiooni efektiivsuse ja hingamisteede funktsionaalse seisundi kohta.

sunnitud elutähtsus

Forsseeritud eluvõime (FVC) on õhu hulk, mida saab sundväljahingamise ajal pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. Tavaliselt on VC ja FVC vahe 100-300 ml. Selle erinevuse suurenemine 1500 ml-ni või rohkem näitab õhuvoolu takistust väikeste bronhide valendiku ahenemise tõttu. FVC = 3000-7000 ml.

Anatoomiline surnud ruum

Anatoomilist surnud ruumi (DMP) - mahtu, milles gaasivahetust ei toimu (ninaneelu, hingetoru, suured bronhid) - ei saa otseselt määrata. DMP = 150 ml.

Hingamissagedus

Hingamissagedus (RR) - hingamistsüklite arv minutis. BH \u003d 16-18 alalisvoolu / min.

Minutiline hingamismaht

Minutine hingamismaht (MOD) – kopsudes 1 minuti jooksul ventileeritava õhu hulk.

MOD = TO + BH. MOD = 8-12 l.

Alveolaarne ventilatsioon

Alveolaarne ventilatsioon (AV) - alveoolidesse siseneva väljahingatava õhu maht. AB = 66–80% MOD-st. AB = 0,8 l/min.

Hingamisvaru

Hingamisteede reserv (RD) - näitaja, mis iseloomustab ventilatsiooni suurendamise võimalust. Tavaliselt on RD 85% kopsude maksimaalsest ventilatsioonist (MVL). MVL = 70-100 l / min.