Maksimum ekspirasyon hacmi. Tidal hacim ve dakika hacmi (MOD), solunum eşdeğeri

Bir serbest dalgıç için akciğerler ana "çalışma aracıdır" (elbette beyinden sonra), bu nedenle akciğerlerin yapısını ve tüm nefes alma sürecini anlamak bizim için önemlidir. Genellikle, solunum hakkında konuştuğumuzda, dış solunum veya akciğerlerin havalandırılmasını kastediyoruz - solunum zincirinde fark ettiğimiz tek süreç. Ve nefesin onunla başlaması gerektiğini düşünün.

Akciğerlerin ve göğsün yapısı

Akciğerler, süngere benzer gözenekli bir organdır ve yapısında bireysel baloncukların birikimine veya çok sayıda çilek içeren bir salkım üzüme benzer. Her "meyve" bir pulmoner alveoldür (pulmoner vezikül) - akciğerlerin ana işlevinin gerçekleştirildiği bir yer - gaz değişimi. Alveollerin havası ile kan arasında, alveollerin çok ince duvarları ve kan kılcal damarlarından oluşan bir hava-kan bariyeri bulunur. Gazların difüzyonu bu bariyer aracılığıyla gerçekleşir: oksijen alveollerden kana girer ve karbondioksit kandan alveollere girer.

Hava alveollere hava yollarından girer - alveoler keselerde son bulan trokea, bronşlar ve daha küçük bronşiyoller. Bronşların ve bronşiyollerin dallanması lobları oluşturur (sağ akciğerde 3 lob, solda 2 lob vardır). Ortalama olarak, her iki akciğerde de yaklaşık 500-700 milyon alveol vardır ve bunların solunum yüzeyi ekshalasyon sırasında 40 m2 ile teneffüs edildiğinde 120 m2 arasında değişir. Bu durumda, akciğerlerin alt bölümlerinde daha fazla sayıda alveol bulunur.

Bronşlar ve trakea duvarlarında kıkırdaklı bir tabana sahiptir ve bu nedenle oldukça serttir. Bronşiyoller ve alveoller yumuşak duvarlıdır ve bu nedenle içlerinde bir miktar hava basıncı sağlanmazsa çökebilir, yani sönmüş bir balon gibi birbirine yapışabilir. Bunun olmasını önlemek için, tek bir organ olarak akciğerler her taraftan bir plevra - güçlü bir hermetik zar ile kaplıdır.

Plevranın iki katmanı vardır - iki yaprak. Bir yaprak sert bir yapının iç yüzeyine sıkıca tutturulmuştur. göğüs, diğeri - akciğerleri çevreler. Aralarında negatif basıncı koruyan plevral boşluk bulunur. Bu nedenle, akciğerler düzleştirilmiş bir durumdadır. Plevral boşluktaki negatif basınç, akciğerlerin elastik geri tepmesinden, yani akciğerlerin sürekli hacimlerini azaltma arzusundan kaynaklanır.

Akciğerlerin elastik geri tepmesi üç faktöre bağlıdır:
1) içlerinde elastik liflerin bulunması nedeniyle alveol duvarlarının dokusunun esnekliği
2) bronşiyal kas tonusu
3) alveollerin iç yüzeyini kaplayan sıvı filmin yüzey gerilimi.

Göğüs kafesinin sert çerçevesi, omurga ve eklemlere bağlı kıkırdak ve eklemler sayesinde esnek olan kaburgalardan oluşur. Bu nedenle göğüs boşluğunda bulunan organları korumak için gerekli sertliği korurken göğüs hacmi artar ve küçülür.

Havayı solumak için, akciğerlerde atmosferik basınçtan daha düşük bir basınç oluşturmamız ve daha yüksek bir basınç vermemiz gerekir. Bu nedenle, inhalasyon için göğsün hacmini artırmak, ekshalasyon için - hacimde bir azalma gereklidir. Aslında nefes alma çabasının çoğu inhalasyon için harcanır, normal şartlar altında ekshalasyon akciğerlerin elastik özelliklerinden dolayı gerçekleştirilir.

Ana solunum kası, göğüs boşluğu ile karın boşluğu arasında kubbeli bir kas bölümü olan diyaframdır. Geleneksel olarak, sınırı nervürlerin alt kenarı boyunca çizilebilir.

Nefes alırken diyafram kasılır ve genişler aktif eylem dibe doğru iç organlar. Aynı zamanda sıkıştırılamaz organlar karın boşluğu karın boşluğunun duvarlarını gererek aşağı ve yanlara doğru itilir. Sakin bir nefes ile diyaframın kubbesi yaklaşık 1,5 cm aşağı iner ve buna bağlı olarak göğüs boşluğunun dikey boyutu artar. Aynı zamanda, alt kaburgalar biraz farklılaşarak, özellikle alt kısımlarda belirgin olan göğüs çevresini arttırır. Nefes verirken, diyafram pasif olarak gevşer ve onu sakin durumda tutan tendonlar tarafından yukarı çekilir.

Diyaframa ek olarak, dış eğik interkostal ve interkartilajinöz kaslar da göğüs hacminin artmasında rol oynar. Kaburgaların yükselmesi sonucunda sternumun öne doğru yer değiştirmesi ve kaburgaların yan kısımlarının yanlara doğru ayrılması artar.

Çok derin yoğun nefes alma veya artan inhalasyon direnci ile, kaburgaları kaldırabilen göğüs hacmini artırma sürecine bir dizi yardımcı solunum kası dahil edilir: skalariform, pektoralis majör ve minör, serratus anterior. Aksesuar inspirasyon kasları aynı zamanda ekstansör kasları da içerir. göğüs bölgesi omurganın ve geriye doğru katlanmış kollar üzerinde dururken omuz kuşağının sabitlenmesi (trapezoidal, eşkenar dörtgen, kürek kemiğini kaldırma).

Yukarıda bahsedildiği gibi, sakin bir nefes, neredeyse ilham kaslarının gevşemesinin arka planına karşı pasif olarak ilerler. Aktif yoğun ekshalasyon ile kaslar "bağlanır" karın duvarı, karın boşluğunun hacminde bir azalmaya ve içindeki basınçta bir artışa neden olur. Basınç diyaframa aktarılır ve onu yükseltir. azalma nedeniyle iç eğik interkostal kaslar kaburgaları alçaltır ve kenarlarını yakınlaştırır.

Solunum hareketleri

AT sıradan hayat, kendinizi ve arkadaşlarınızı gözlemleyerek, hem esas olarak diyafram tarafından sağlanan nefesi hem de esas olarak interkostal kasların çalışmasıyla sağlanan nefesi görebilirsiniz. Ve bu normal aralıkta. Omuz kuşağının kasları, ne zaman daha sık bağlanır? ciddi hastalıklar veya yoğun çalışma, ancak neredeyse hiç - normal durumdaki nispeten sağlıklı insanlarda.

Esas olarak diyaframın hareketleriyle sağlanan nefes almanın erkekler için daha tipik olduğuna inanılmaktadır. Normalde inhalasyona karın duvarının hafif bir çıkıntısı, ekshalasyona hafif geri çekilmesi eşlik eder. Bu karın nefesidir.

Kadınlarda, esas olarak interkostal kasların çalışmasıyla sağlanan göğüs tipi solunum en yaygın olanıdır. Bunun nedeni, bir kadının anneliğe biyolojik olarak hazır olması ve bunun sonucunda hamilelik sırasında karından nefes almada zorluk çekmesi olabilir. Bu tür nefes almada en belirgin hareketler göğüs kemiği ve kaburgalar tarafından yapılır.

Omuzların ve köprücük kemiklerinin aktif olarak hareket ettiği nefes, omuz kuşağı kaslarının çalışmasıyla sağlanır. Bu durumda akciğerlerin havalandırılması etkisizdir ve yalnızca akciğerlerin üst kısımlarını ilgilendirir. Bu nedenle, bu tür solunum apikal olarak adlandırılır. Normal koşullar altında, bu tür solunum pratikte gerçekleşmez ve ya belirli jimnastik sırasında kullanılır ya da ciddi hastalıklarla gelişir.

Serbest dalışta karın veya göbek nefesinin en doğal ve verimli nefes alma şekli olduğuna inanıyoruz. Aynı şey yoga ve pranayama'da da söylenir.

Birincisi, çünkü akciğerlerin alt loblarında daha fazla alveol vardır. İkincisi, solunum hareketleri otonom sinir sistemimizle bağlantılıdır. Göbek nefesi, vücudun fren pedalı olan parasempatik sinir sistemini harekete geçirir. göğüs nefesi sempatik sinir sistemini harekete geçirir - gaz pedalı. Aktif ve uzun apikal solunum ile sempatik sinirlerin yeniden uyarılması gergin sistem. Bu her iki yönde de çalışır. Bu yüzden panikleyen insanlar her zaman apikal nefes alırlar. Ve tam tersi, bir süre midenizle sakince nefes alırsanız, sinir sistemi sakinleşir ve tüm işlemler yavaşlar.

akciğer hacimleri

Sessiz nefes alma sırasında, bir kişi yaklaşık 500 ml (300 ila 800 ml) hava solur ve verir, bu hava hacmine denir. gelgit hacmi. Olağan tidal hacme ek olarak, bir kişi en derin nefesle yaklaşık 3000 ml hava daha soluyabilir - bu inspirasyon yedek hacmi. Normal, sakin bir ekshalasyondan sonra, sıradan sağlıklı bir kişi, ekshalasyon kaslarının gerilimi ile akciğerlerden yaklaşık 1300 ml havayı "sıkabilir" - bu, ekspirasyon yedek hacmi.

Bu hacimlerin toplamı hayati kapasite (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Gördüğünüz gibi, doğa bizim için akciğerlerden hava "pompalama" olasılığının neredeyse on katı kadarını hazırladı.

Gelgit hacmi, nefes alma derinliğinin nicel bir ifadesidir. Akciğerlerin hayati kapasitesi, bir inhalasyon veya ekshalasyon sırasında akciğerlerin içine veya dışına getirilebilecek maksimum hava hacmidir. Erkeklerde akciğerlerin ortalama hayati kapasitesi 4000 - 5500 ml, kadınlarda - 3000 - 4500 ml'dir. Beden eğitimi ve çeşitli göğüs germe hareketleri VC'yi artırabilir.

Maksimum derin ekshalasyondan sonra, akciğerlerde yaklaşık 1200 ml hava kalır. BT - artık hacim. Büyük bir kısmı ancak açık bir pnömotoraks ile akciğerlerden uzaklaştırılabilir.

Rezidüel hacim esas olarak diyafram ve interkostal kasların esnekliği tarafından belirlenir. Göğsün hareketliliğini artırmak ve kalan hacmi azaltmak, büyük derinliklere dalışa hazırlanmak için önemli bir görevdir. Ortalama eğitimsiz bir kişi için kalan hacmin altındaki dalışlar, 30-35 metreden daha derine yapılan dalışlardır. Diyaframın esnekliğini artırmanın ve akciğerlerin artık hacmini azaltmanın popüler yollarından biri, düzenli olarak uddiyana bandha yapmaktır.

Akciğerlerde bulunabilecek maksimum hava miktarına denir. toplam kapasite akciğerler, akciğerlerin artık hacmi ile yaşamsal kapasitesinin toplamına eşittir (kullanılan örnekte: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Sessiz bir ekshalasyonun sonunda (gevşemiş solunum kasları ile) akciğerlerdeki hava hacmine denir. fonksiyonel rezidüel akciğer kapasitesi. Rezidüel hacim ile ekspirasyon rezerv hacminin toplamına eşittir (kullanılan örnekte: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Fonksiyonel rezidüel akciğer kapasitesi inhalasyondan önceki alveolar hava hacmine yakındır.

Akciğer havalandırması, birim zamanda alınan veya verilen havanın hacmi ile belirlenir. Genellikle ölçülür dakika solunum hacmi. Akciğerlerin havalandırılması, dinlenme halinde dakikada 12 ila 18 nefes arasında değişen nefes almanın derinliğine ve sıklığına bağlıdır. Dakikadaki solunum hacmi, solunum hacmi ile solunum hızının ürününe eşittir, örn. yaklaşık 6-9 litre.

Akciğer hacimlerini değerlendirmek için, solunumun hacimsel ve hız göstergelerinin ölçümünü içeren dış solunum işlevini incelemek için bir yöntem olan spirometri kullanılır. Bu çalışmayı ciddi olarak serbest dalış yapmayı planlayan herkese tavsiye ediyoruz.

Hava sadece alveollerde değil, aynı zamanda hava yollarında da bulunur. Bunlar arasında burun boşluğu (veya ağızdan nefes alan ağız), nazofarenks, gırtlak, trakea, bronşlar bulunur. Solunum yollarındaki hava (solunum bronşiyolleri hariç) gaz değişimine katılmaz. Bu nedenle hava yollarının lümenine denir. anatomik ölü boşluk Solunduğunda, atmosferik havanın son kısımları ölü boşluğa girer ve bileşimlerini değiştirmeden nefes verirken onu terk eder.

Anatomik ölü boşluğun hacmi yaklaşık 150 ml veya sessiz solunum sırasındaki tidal hacmin yaklaşık 1/3'üdür. Şunlar. 500 ml solunan havanın sadece 350 ml kadarı alveollere girer. Sakin bir ekshalasyonun sonunda alveollerde yaklaşık 2500 ml hava vardır, bu nedenle her sakin nefeste alveol havasının sadece 1/7'si yenilenir.

• < Geri

Pulmoner ventilasyonun göstergeleri büyük ölçüde bir kişinin yapısına, fiziksel eğitimine, boyuna, vücut ağırlığına, cinsiyetine ve yaşına bağlıdır, bu nedenle elde edilen veriler sözde uygun değerlerle karşılaştırılmalıdır. Uygun değerler, uygun bazal metabolizma tanımına dayanan özel nomogramlara ve formüllere göre hesaplanır. Birçok işlevsel araştırma yöntemi zamanla belirli bir standart hacme indirgenmiştir.

Akciğer hacimlerinin ölçümü

gelgit hacmi

Gelgit hacmi (TO), normal solunum sırasında alınan ve verilen havanın hacmidir, ortalama 500 ml'ye eşittir (300 ila 900 ml arasında dalgalanmalarla). Bunun yaklaşık 150 ml'si, gaz değişiminde yer almayan gırtlak, trakea, bronşlardaki fonksiyonel ölü boşluk havasının (VFMP) hacmidir. HFMP'nin işlevsel rolü, solunan hava ile karışarak onu nemlendirmesi ve ısıtmasıdır.

ekspirasyon yedek hacmi

Ekspirasyon yedek hacmi, bir kişinin normal bir ekshalasyondan sonra maksimum ekshalasyon yapması durumunda ekshalasyon yapabileceği 1500-2000 ml'ye eşit hava hacmidir.

İnspirasyon yedek hacmi

İnspirasyon yedek hacmi, bir kişinin normal bir inspirasyondan sonra maksimum bir nefes alması durumunda soluyabileceği hava hacmidir. 1500 - 2000 ml'ye eşittir.

Akciğerlerin hayati kapasitesi

Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC), inhalasyon ve ekshalasyonun yedek hacimleri ile tidal hacmin (ortalama 3700 ml) toplamına eşittir ve bir kişinin bir sonraki en derin ekshalasyon sırasında nefes verebildiği hava hacmidir. maksimum inhalasyon.

artık hacim

Artık hacim (VR), maksimum ekshalasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir. 1000 - 1500 ml'ye eşittir.

Toplam akciğer kapasitesi

Toplam (maksimum) akciğer kapasitesi (TLC), solunum, rezerv (inhalasyon ve ekshalasyon) ve rezidüel hacimlerin toplamıdır ve 5000 - 6000 ml'dir.

Tazminatı değerlendirmek için gelgit hacimlerinin incelenmesi gereklidir. Solunum yetmezliği nefes alma derinliğini artırarak (inhalasyon ve ekshalasyon).

Akciğerlerin spirografisi

Akciğerlerin spirografisi en güvenilir verileri sağlar. Akciğer hacimlerinin ölçülmesine ek olarak, bir dizi ek gösterge (solunum ve dakika ventilasyon hacimleri, vb.) elde etmek için bir spirograf kullanılabilir. Veriler, norm ve patolojiyi yargılamak için kullanılabilecek bir spirogram biçiminde kaydedilir.

Pulmoner ventilasyonun yoğunluğunun incelenmesi

Dakika solunum hacmi

Dakika solunum hacmi, tidal hacmin solunum hızı ile çarpılmasıyla belirlenir, ortalama olarak 5000 ml'dir. Daha kesin olarak spirografi ile belirlenir.

Maksimum havalandırma

Maksimum akciğer havalandırması ("solunum sınırı"), akciğerler tarafından maksimum eforla havalandırılabilen hava miktarıdır. solunum sistemi. Normalde 80 - 200 ml'ye eşit, dakikada yaklaşık 50 sıklıkta mümkün olan en derin nefesle spirometri ile belirlenir.

Nefes rezervi

Solunum rezervi, insan solunum sisteminin işlevselliğini yansıtır. -de sağlıklı kişi akciğerlerin maksimum ventilasyonunun %85'ine eşittir ve solunum yetmezliği durumunda %60 - 55 ve altına düşer.

Tüm bu testler, ağır fiziksel çalışma sırasında veya bir solunum yolu hastalığı durumunda ortaya çıkabilecek ihtiyaç olan pulmoner ventilasyonun durumunu, rezervlerini incelemeyi mümkün kılar.

Solunum eyleminin mekaniğinin incelenmesi

Bu yöntem, soluma ve ekshalasyon oranını, solunumun farklı aşamalarında solunum çabasını belirlemenizi sağlar.

EFZHEL

Akciğerlerin ekspiratuar zorlu hayati kapasitesi (EFZhEL) Votchal-Tiffno'ya göre incelenir. VC'yi belirlerken olduğu gibi ölçülür, ancak en hızlı, zorlu ekshalasyon ile. Sağlıklı bireylerde, esas olarak küçük bronşlarda hava akımına karşı direncin artması nedeniyle VC'den %8-11 daha azdır. Küçük bronşlarda direnç artışının eşlik ettiği bazı hastalıklarda, örneğin bronko-obstrüktif sendromlarda, pulmoner amfizemde, EFVC değişir.

IFZHEL

İnspiratuar zorlu vital kapasite (IFVC), en hızlı zorlu inspirasyon ile belirlenir. Amfizem ile değişmez, ancak açıklığın bozulması ile azalır. solunum sistemi.

pnömotakometri

pnömotakometri

Pnömotakometri, zorlu inhalasyon ve ekshalasyon sırasında "tepe" hava akış hızlarındaki değişikliği değerlendirir. Bronş açıklığının durumunu değerlendirmenizi sağlar. ###Pnömatik takografi

Pnömotakografi, hava akımının hareketini kaydeden bir pnömotakograf kullanılarak gerçekleştirilir.

Açık veya gizli solunum yetmezliğinin tespiti için testler

Spirografi ve ergospirografi kullanılarak oksijen tüketiminin ve oksijen eksikliğinin belirlenmesine dayanır. Bu yöntem, belirli bir işlemi gerçekleştiren bir hastanın oksijen tüketimini ve oksijen eksikliğini belirleyebilir. fiziksel aktivite ve istirahatte.

Dış solunumun ana özelliklerinden biri, dakika solunum hacmidir (MOD). Akciğer havalandırması, birim zamanda alınan veya verilen havanın hacmi ile belirlenir. MOD, tidal hacmin solunum hızıyla çarpımıdır.. Normalde istirahatte DO 500 ml'dir, solunum döngülerinin sıklığı dakikada 12 - 16'dır, dolayısıyla MOD 6 - 7 l / dak'dır. Akciğerlerin maksimum ventilasyonu, solunum hareketlerinin maksimum sıklığı ve derinliği sırasında 1 dakikada akciğerlerden geçen hava hacmidir.

Alveoler havalandırma

Böylece, dış solunum veya akciğerlerin havalandırılması, her nefeste (DO) akciğerlere yaklaşık 500 ml hava girmesini sağlar. Kanın oksijenle doygunluğu ve karbondioksitin uzaklaştırılması şu durumlarda gerçekleşir: pulmoner kılcal damarların kanının alveollerde bulunan hava ile teması. Alveoler hava, memelilerin ve insanların vücudunun iç gaz ortamıdır. Parametreleri - oksijen ve karbondioksit içeriği - sabittir. Alveoler hava miktarı, yaklaşık olarak akciğerlerin fonksiyonel kalıntı kapasitesine - sakin bir ekshalasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarına karşılık gelir ve normalde 2500 ml'dir. Solunum yolundan giren atmosferik hava ile yenilenen bu alveolar havadır. Solunan havanın tamamının pulmoner gaz değişimine katılmadığı, sadece alveollere ulaşan kısmının dahil olduğu akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, pulmoner gaz değişiminin etkinliğini değerlendirmek için, pulmoner ventilasyondan çok alveolar ventilasyon önemlidir.

Bildiğiniz gibi, gelgit hacminin bir kısmı gaz değişimine katılmaz ve solunum yolunun anatomik olarak ölü boşluğunu doldurur - yaklaşık 140 - 150 ml.

Ek olarak, şu anda havalandırılan ancak kanla beslenmeyen alveoller vardır. Alveollerin bu kısmı alveoler ölü boşluktur. Anatomik ve alveoler ölü boşlukların toplamına fonksiyonel veya fizyolojik ölü boşluk denir. Solunum hacminin yaklaşık 1/3'ü, doğrudan gaz alışverişinde yer almayan ve yalnızca inhalasyon ve ekshalasyon sırasında hava yollarının lümeninde hareket eden hava ile dolu ölü boşluğun havalandırılmasına düşer. Bu nedenle, alveoler boşlukların havalandırılması - alveoler havalandırma - pulmoner havalandırma eksi ölü boşluk havalandırmasıdır. Normalde alveoler ventilasyon MOD değerinin %70 - 75'idir.

Alveolar ventilasyonun hesaplanması şu formüle göre yapılır: MAV = (DO - MP)  BH, burada MAV dakika alveolar ventilasyon, DO tidal hacim, MP ölü boşluk hacmi, BH solunum hızıdır.

Şekil 6. MOD ve alveoler ventilasyon arasındaki ilişki

Bu verileri, alveoler ventilasyonu karakterize eden başka bir değeri hesaplamak için kullanırız - alveoler ventilasyon katsayısı . Bu katsayı Alveoler havanın ne kadarının her nefeste yenilendiğini gösterir. Sakin bir ekshalasyonun sonunda alveollerde yaklaşık 2500 ml hava (FFU) vardır, inspirasyon sırasında 350 ml hava alveollere girer, bu nedenle alveol havasının sadece 1/7'si yenilenir (2500/350 = 7/ 1).

Solunum hızı - birim zamandaki inhalasyon ve ekshalasyon sayısı. Bir yetişkin dakikada ortalama 15-17 solunum hareketi yapar. Büyük önem antrenmanı var Eğitimli kişilerde solunum hareketleri daha yavaş gerçekleştirilir ve dakikada 6-8 nefes kadardır. Dolayısıyla yenidoğanlarda BH bir dizi faktöre bağlıdır. Ayaktayken, solunum hızı otururken veya uzanırken olduğundan daha fazladır. Uyku sırasında solunum daha nadirdir (yaklaşık 1/5).

Kas çalışması sırasında nefes 2-3 kat hızlanır, bazı spor egzersizlerinde dakikada 40-45 devire veya daha fazlasına ulaşır. Sıcaklık solunum hızını etkiler çevre, duygular, zihinsel çalışma.

Solunum derinliği veya tidal hacim - Bir kişinin normal nefes alma sırasında aldığı ve verdiği hava miktarı. Her solunum hareketi sırasında akciğerlerde 300-800 ml hava alışverişi yapılır. Solunum hızı arttıkça tidal hacim (TO) düşer.

Dakika solunum hacmi- dakikada akciğerlerden geçen hava miktarı. 1 dakikadaki solunum hareketlerinin sayısı ile solunan hava miktarının çarpımı ile belirlenir: MOD = TO x BH.

Bir yetişkinde MOD 5-6 litredir. Yaş değişiklikleri dış solunum göstergeleri tabloda sunulmuştur. 27.

Sekme 27. Dış solunum göstergeleri (aşağıdakilere göre): Hripkova, 1990)

Yeni doğmuş bir bebeğin solunumu sık ve yüzeyseldir ve önemli dalgalanmalara maruz kalır. Yaşla birlikte solunum sayısında azalma, tidal hacimde ve pulmoner ventilasyonda artış olur. Çocuklarda daha yüksek solunum hızı nedeniyle, dakika solunum hacmi (1 kg ağırlık cinsinden) yetişkinlerden çok daha yüksektir.

Akciğerlerin havalandırılması çocuğun davranışına göre değişiklik gösterebilir. Yaşamın ilk aylarında, kaygı, ağlama, çığlık atma, özellikle nefes alma derinliğindeki artışa bağlı olarak ventilasyonu 2-3 kat artırır.

Kas çalışması, yükün büyüklüğü ile orantılı olarak dakikadaki solunum hacmini artırır. Çocuklar büyüdükçe daha yoğun kas çalışması yapabilirler ve ventilasyonları artar. Ancak antrenmanın etkisi altında akciğer ventilasyonunda daha küçük bir artışla aynı çalışma yapılabilir. Aynı zamanda eğitimli çocuklar, egzersiz yapmayan akranlarına göre iş sırasında dakika solunum hacimlerini daha yüksek bir düzeye çıkarabilirler. egzersiz yapmak(den alıntıdır: Markosyan, 1969). Yaşla birlikte, antrenmanın etkisi daha belirgindir ve 14-15 yaşındaki ergenlerde antrenman, pulmoner ventilasyonda yetişkinlerde olduğu gibi aynı önemli değişimlere neden olur.

Akciğerlerin hayati kapasitesi- maksimum inspirasyondan sonra dışarı atılabilen maksimum hava miktarı. Vital kapasite (VC), solunumun önemli bir fonksiyonel özelliğidir ve tidal hacim, inspirasyon yedek hacmi ve ekspirasyon yedek hacminden oluşur.

İstirahat halindeki tidal hacim, akciğerlerdeki toplam hava hacmine kıyasla küçüktür. Bu nedenle, bir kişi büyük bir ek hacmi hem soluyabilir hem de verebilir. İnspirasyon yedek hacmi(RO vd) - bir kişinin normal bir nefesten sonra ek olarak soluyabileceği hava miktarı ve 1500-2000 ml'dir. ekspirasyon yedek hacmi(RO vyd) - bir kişinin sakin bir ekshalasyondan sonra ek olarak soluyabileceği hava miktarı; değeri 1000-1500 ml'dir.

En derin ekspirasyondan sonra bile, akciğerlerin alveollerinde ve hava yollarında bir miktar hava kalır - bu artık hacim(OO). Bununla birlikte, sessiz solunum sırasında, akciğerlerde kalan hacimden önemli ölçüde daha fazla hava kalır. Sessiz bir ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarına denir. Fonksiyonel artık kapasite(DÜŞMAN). Rezidüel akciğer hacmi ve ekspirasyon yedek hacminden oluşur.

en büyük sayı Akciğerleri tamamen dolduran hava miktarına toplam akciğer kapasitesi (TLC) denir. Kalan hava hacmini ve akciğerlerin yaşamsal kapasitesini içerir. Akciğerlerin hacimleri ve kapasiteleri arasındaki oran, Şek. 8 (Atl., s. 169). Hayati kapasite yaşla birlikte değişir (Tablo 28). Akciğer kapasitesinin ölçümü çocuğun kendisinin aktif ve bilinçli katılımını gerektirdiğinden 4-5 yaş arası çocuklarda ölçülür.

16-17 yaşlarında akciğerlerin hayati kapasitesi bir yetişkinin karakteristik değerlerine ulaşır. Akciğerlerin hayati kapasitesi, fiziksel gelişimin önemli bir göstergesidir.

Sekme 28. Akciğerlerin hayati kapasitesinin ortalama değeri, ml (göre: Hripkova, 1990)

İTİBAREN çocukluk 18-19 yaşa kadar akciğerlerin yaşamsal kapasitesi artar, 18-35 yaşa kadar sabit kalır, 40 yaşından sonra ise azalır. Bu, akciğerlerin esnekliğindeki ve göğsün hareketliliğindeki azalmadan kaynaklanmaktadır.

Akciğerlerin hayati kapasitesi, özellikle vücut uzunluğu, ağırlık ve cinsiyet gibi bir dizi faktöre bağlıdır. Hayati kapasiteyi değerlendirmek için, özel formüller kullanılarak uygun değer hesaplanır:

erkekler için:

HOŞ GELDİNİZ = [(büyüme, santimetre∙ 0,052)] - [(yaş, yıl ∙ 0,022)] - 3,60;

Kadınlar için:

HOŞ GELDİNİZ = [(büyüme, santimetre∙ 0,041)] - [(yaş, yıl ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 yaş arası erkek çocuklar için:

HOŞ GELDİNİZ = [(büyüme, santimetre∙ 0,052)] - [(yaş, yıl ∙ 0,022)] - 4,6;

13-16 yaş arası erkek çocuklar için:

HOŞ GELDİNİZ = [(büyüme, santimetre∙ 0,052)] - [(yaş, yıl ∙ 0,022)] - 4,2

8-16 yaş arası kızlar için:

HOŞ GELDİNİZ = [(büyüme, santimetre∙ 0,041)] - [(yaş, yıl ∙ 0,018)] - 3,7

Kadınlarda VC erkeklerden %25 daha azdır; eğitimli insanlarda eğitimsiz insanlardan daha fazladır. Yüzme, koşu, kayak, kürek çekme gibi sporları yaparken özellikle yüksektir. Örneğin kürekçiler için 5.500 ml, yüzücüler için - 4.900 ml, jimnastikçiler için - 4.300 ml, futbolcular için - 4.200 ml, halterciler için - yaklaşık 4.000 ml. Akciğerlerin hayati kapasitesini belirlemek için spirometre cihazı (spirometri yöntemi) kullanılır. İçinde su olan bir kaptan ve içinde hava bulunan en az 6 litre kapasiteli baş aşağı yerleştirilmiş başka bir kaptan oluşur. Bu ikinci kabın tabanına bir boru sistemi bağlanmıştır. Denek bu tüpler aracılığıyla nefes alır, böylece ciğerlerindeki ve damardaki hava tek bir sistem oluşturur.

Gaz takası

Alveollerdeki gazların içeriği. İnhalasyon ve ekshalasyon eylemi sırasında, bir kişi alveollerdeki gaz bileşimini koruyarak akciğerleri sürekli olarak havalandırır. Bir kişi, yüksek oksijen içeriği (% 20,9) ve düşük karbondioksit içeriği (% 0,03) ile atmosferik havayı solur. Ekshale edilen hava %16,3 oksijen ve %4 karbondioksit içerir. Solunduğunda, 450 ml solunan atmosferik havanın sadece yaklaşık 300 ml'si akciğerlere girer ve yaklaşık 150 ml hava yollarında kalır ve gaz değişimine katılmaz. İnhalasyonu takip eden ekshalasyon sırasında bu hava değişmeden dışarı verilir, yani bileşimi atmosferik olandan farklı değildir. Bu yüzden ona hava diyorlar. ölü veya zararlı Uzay. Akciğerlere ulaşan hava, alveollerde bulunan 3000 ml hava ile burada karışır. Alveollerde gaz alışverişinde bulunan gaz karışımına ne ad verilir? alveol havası. Havanın gelen kısmı, eklendiği hacme göre küçüktür, bu nedenle akciğerlerdeki tüm havanın tamamen yenilenmesi yavaş ve aralıklı bir süreçtir. Atmosferik ve alveoler hava arasındaki değişimin alveoler hava üzerinde çok az etkisi vardır ve bileşimi Tablodan da görülebileceği gibi pratik olarak sabit kalır. 29.

Sekme 29. Solunan, alveoler ve dışarı verilen havanın bileşimi, % olarak

Alveol havasının bileşimi ile alınan ve verilen havanın bileşimi karşılaştırıldığında, vücudun gelen oksijenin beşte birini ihtiyacı için tuttuğu, solunan havadaki CO 2 miktarının ise 100 kat daha fazla olduğu görülebilir. inhalasyon sırasında vücuda giren miktardan daha fazladır. Solunan havaya kıyasla daha az oksijen ama daha fazla CO2 içerir. Alveoler hava, kanla yakın temasa geçer ve arteriyel kanın gaz bileşimi, bileşimine bağlıdır.

Çocuklar hem ekshale hem de alveolar havanın farklı bir bileşimine sahiptir: Çocuklar ne kadar küçükse, karbondioksit yüzdeleri o kadar düşük ve sırasıyla ekshale edilen ve alveoler havadaki oksijen yüzdesi ne kadar yüksekse, oksijen kullanım yüzdesi o kadar düşüktür (Tablo 30). . Sonuç olarak çocuklarda pulmoner ventilasyonun etkinliği düşüktür. Bu nedenle, aynı miktarda oksijen tüketilmesi ve salınan karbondioksit için bir çocuğun akciğerlerini yetişkinlerden daha fazla havalandırması gerekir.

Sekme 30. Ekshale ve alveolar havanın bileşimi
(şunun için ortalama veriler: Şalkov 1957; komp. üzerinde: Markosyan, 1969)

Küçük çocuklarda solunum sık ve yüzeysel olduğundan, solunum hacminin büyük bir kısmı "ölü" boşluk hacmidir. Sonuç olarak, dışarı verilen hava daha çok atmosferik havadan oluşur ve belirli bir solunum hacminden daha düşük bir karbondioksit yüzdesine ve oksijen kullanım yüzdesine sahiptir. Sonuç olarak çocuklarda ventilasyonun etkinliği düşüktür. Alveollerdeki oksijenin% 14-15'i kan hemoglobinini tamamen doyurmak için yeterli olduğundan, yetişkinlere kıyasla artmış olmasına rağmen, çocuklarda alveolar havadaki oksijen yüzdesi önemli değildir. Hemoglobinin bağladığından daha fazla oksijen arteriyel kana geçemez. Düşük seviyeÇocuklarda alveolar havadaki karbondioksit içeriği, yetişkinlere kıyasla arteriyel kandaki içeriğinin daha düşük olduğunu gösterir.

Akciğerlerde gaz değişimi. Akciğerlerdeki gaz değişimi, alveoler havadaki oksijenin kana ve kandaki karbondioksitin alveolar havaya difüzyonu sonucu gerçekleşir. Fark nedeniyle difüzyon meydana gelir kısmi basıncı alveoler havadaki bu gazlar ve kandaki doygunlukları.

Kısmi basıncı- bu, gaz karışımındaki bu gazın oranına düşen toplam basıncın kısmıdır. Oksijenin alveollerdeki kısmi basıncı (100 mm Hg), akciğer kılcal damarlarına giren venöz kandaki O2 basıncından (40 mm Hg) çok daha yüksektir. CO 2 için kısmi basınç parametreleri zıt değere sahiptir - 46 mm Hg. Sanat. pulmoner kılcal damarların başlangıcında ve 40 mm Hg. Sanat. alveollerde. Akciğerlerdeki oksijen ve karbondioksitin kısmi basıncı ve gerilimi Tablo'da verilmiştir. 31.

Sekme 31. Akciğerlerdeki oksijen ve karbondioksitin kısmi basıncı ve gerilimi, mm Hg. Sanat.

Bu basınç gradyanları (farklar), O2 ve CO2 difüzyonunun, yani akciğerlerdeki gaz değişiminin itici gücüdür.

Akciğerlerin oksijeni difüzyon kapasitesi çok yüksektir. Bunun nedeni, çok sayıda alveol (yüz milyonlarca), büyük gaz değişim yüzeyleri (yaklaşık 100 m2) ve ayrıca alveolar zarın küçük kalınlığı (yaklaşık 1 mikron) nedeniyledir. İnsanlarda akciğerlerin oksijeni difüzyon kapasitesi 1 mm Hg'de yaklaşık 25 ml/dk'dır. Sanat. Karbondioksit için akciğer zarındaki yüksek çözünürlüğü nedeniyle difüzyon kapasitesi 24 kat daha fazladır.

Oksijen difüzyonu, yaklaşık 60 mm Hg'lik bir kısmi basınç farkı ile sağlanır. Art. ve karbondioksit - sadece yaklaşık 6 mm Hg. Sanat. Kanın küçük dairenin kılcal damarlarından akma süresi (yaklaşık 0,8 s), kısmi basıncı ve gaz gerilimini tamamen eşitlemek için yeterlidir: oksijen kanda çözünür ve karbondioksit alveol havasına geçer. Nispeten küçük bir basınç farkında karbondioksitin alveol havasına geçişi, bu gazın yüksek difüzyon kapasitesi ile açıklanmaktadır (Atl., Şekil 7, s. 168).

Böylece, pulmoner kılcal damarlarda sürekli bir oksijen ve karbondioksit değişimi vardır. Bu alışveriş sonucunda kan oksijenle doyurulur ve karbondioksitten salınır.

İnsanlarda nefes almayı incelemek için ana yöntemler şunları içerir:

· Spirometri, akciğerlerin yaşamsal kapasitesini (VC) ve onu oluşturan hava hacimlerini belirleme yöntemidir.

· Spirografi - solunum sisteminin dış bağlantısının işlevinin göstergelerinin grafik kaydı yöntemi.

· Pnömotakometri - zorlu nefes alma sırasında maksimum inhalasyon ve ekshalasyon hızını ölçme yöntemi.

Pnömografi, göğsün solunum hareketlerini kaydetme yöntemidir.

· Pik florometri - basit bir öz-değerlendirme yöntemi ve bronş açıklığının sürekli izlenmesi. Cihaz - tepe akış ölçer, birim zamanda ekshalasyon sırasında geçen havanın hacmini ölçmenizi sağlar (tepe ekspirasyon akışı).

· Fonksiyonel denemeler(Shtange ve Genche).

spirometri

Akciğerlerin işlevsel durumu yaşa, cinsiyete, fiziksel gelişime ve bir dizi başka faktöre bağlıdır. Akciğerlerin durumunun en yaygın özelliği, solunum organlarının gelişimini ve solunum sisteminin fonksiyonel rezervlerini gösteren akciğer hacimlerinin ölçülmesidir. Alınan ve verilen havanın hacmi bir spirometre kullanılarak ölçülebilir.

Spirometri, dış solunumun işlevini değerlendirmenin en önemli yoludur. Bu yöntem, akciğerlerin hayati kapasitesini, akciğer hacimlerini ve ayrıca hacimsel hava akış hızını belirler. Spirometri sırasında, bir kişi maksimum güçle nefes alır ve verir. En önemli veriler, ekspiratuar manevra - ekshalasyon analizi ile verilir. Akciğer hacimleri ve kapasiteleri, statik (temel) solunum parametreleri olarak adlandırılır. 4 birincil akciğer hacmi ve 4 kap vardır.

Akciğerlerin hayati kapasitesi

Hayati kapasite, maksimum bir inhalasyondan sonra dışarı atılabilen maksimum hava miktarıdır. Çalışma sırasında, vadesi gelen VC (JEL) ile karşılaştırılan ve formül (1) ile hesaplanan gerçek VC belirlenir. Ortalama boydaki bir yetişkinde JEL 3-5 litredir. Erkeklerde değeri kadınlara göre yaklaşık %15 daha fazladır. 11-12 yaşlarındaki okul çocuklarının JEL'i yaklaşık 2 litredir; 4 yaşından küçük çocuklar - 1 litre; yenidoğan - 150 ml.

VC=DO+ROVD+ROvyd, (1)

VC, akciğerlerin yaşamsal kapasitesidir; DO - solunum hacmi; Rvd - inspirasyon yedek hacmi; ROvyd - ekspirasyon yedek hacmi.

JEL (l) \u003d 2.5Chrost (m). (2)

gelgit hacmi

Tidal hacim (TO) veya nefes alma derinliği, solunan ve

hava istirahat halinde dışarı verilir. Yetişkinlerde DO = 400-500 ml, 11-12 yaş arası çocuklarda - yaklaşık 200 ml, yenidoğanlarda - 20-30 ml.

ekspirasyon yedek hacmi

Ekspiratuar yedek hacim (ERV), sessiz bir ekshalasyondan sonra zorla ekshalasyon yapılabilecek maksimum hacimdir. ROvy = 800-1500 ml.

İnspirasyon yedek hacmi

İnspirasyon yedek hacmi (IRV), normal bir inspirasyondan sonra ek olarak solunabilen maksimum hava miktarıdır. İnspirasyon yedek hacmi iki şekilde belirlenebilir: hesaplanır veya bir spirometre ile ölçülür. Hesaplamak için, solunum ve ekspiratuar rezerv hacimlerinin toplamını VC değerinden çıkarmak gerekir. Bir spirometre kullanarak inspirasyon yedek hacmini belirlemek için, spirometreye 4 ila 6 litre hava çekmek ve atmosferden sakin bir nefes aldıktan sonra spirometreden maksimum nefes almak gerekir. Spirometredeki ilk hava hacmi ile derin bir nefesten sonra spirometrede kalan hacim arasındaki fark, inspiratuar rezerv hacmine karşılık gelir. Rovd \u003d 1500-2000 ml.

artık hacim

Artık hacim (VR), maksimum ekshalasyondan sonra bile akciğerlerde kalan hava hacmidir. Sadece dolaylı yöntemlerle ölçülür. Bunlardan birinin prensibi, helyum gibi yabancı bir gazın akciğerlere enjekte edilmesi (seyreltme yöntemi) ve konsantrasyonundaki değişimden akciğer hacminin hesaplanmasıdır. Rezidüel hacim, VC değerinin %25-30'udur. OO=500-1000 ml alın.

Toplam akciğer kapasitesi

Toplam akciğer kapasitesi (TLC), maksimum inhalasyondan sonra akciğerlerdeki hava miktarıdır. TEL = 4500-7000 mi. Formül (3) ile hesaplanır

HEL \u003d VAHŞİ + OO. (3)

Fonksiyonel rezidüel akciğer kapasitesi

Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRC), normal bir ekshalasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarıdır.

Formül (4) ile hesaplanır

FOEL = Rovd. (dört)

Giriş kapasitesi

Giriş kapasitesi (ERC), normal bir ekshalasyondan sonra solunabilen maksimum hava hacmidir. Formül (5) ile hesaplanır

EVD=DO+ROVD. (5)

Solunum cihazının fiziksel gelişim derecesini karakterize eden statik göstergelere ek olarak, akciğer ventilasyonunun etkinliği ve solunum yolunun işlevsel durumu hakkında bilgi sağlayan ek - dinamik göstergeler vardır.

zorunlu yaşamsal kapasite

Zorlanmış hayati kapasite (FVC), maksimum bir inhalasyondan sonra zorlu bir ekshalasyon sırasında dışarı atılabilen hava miktarıdır. Normalde VC ile FVC arasındaki fark 100-300 ml'dir. Bu farkın 1500 ml veya üzerine çıkması, küçük bronşların lümeninin daralmasına bağlı olarak hava akımına direnci gösterir. FVC = 3000-7000 mi.

Anatomik ölü boşluk

Anatomik ölü boşluk (DMP) - gaz değişiminin gerçekleşmediği hacim (nazofarenks, trakea, büyük bronşlar) - doğrudan belirlenemez. ÇYP = 150 ml.

Solunum hızı

Solunum hızı (RR) - bir dakikadaki solunum döngüsü sayısı. BH \u003d 16-18 d.c. / dak.

Dakika solunum hacmi

Dakika solunum hacmi (MOD) - 1 dakika içinde akciğerlerde havalandırılan hava miktarı.

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

Alveoler havalandırma

Alveolar ventilasyon (AV) - alveollere giren ekshalasyon havasının hacmi. AB = MOD'un %66 - 80'i. AB = 0,8 l/dak.

Nefes rezervi

Solunum rezervi (RD) - havalandırmayı artırma olasılığını karakterize eden bir gösterge. Normalde RD, akciğerlerin maksimum ventilasyonunun (MVL) %85'idir. MVL = 70-100 lt/dak.