Жизненная ёмкость лёгких – важный показатель нормального функционирования человеческого организма. Потребность в её измерении возникает в ситуациях, когда требуется оценка состояния дыхательного аппарата. Процедура определения жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ) именуется спирометрией, и чаще всего осуществляется в условиях медицинского учреждения, с использованием специального прибора – спирометра.

Что такое ЖЕЛ

Жизненная ёмкость лёгких - это наибольшее количество воздуха, которое человек может вдохнуть после максимально глубокого выдоха. ЖЕЛ представляет собой важнейший показатель для каждого человека, однако наибольшее значение она имеет для лиц, занимающихся анаэробными и аэробными видами спорта. В этой среде данная характеристика является немаловажным фактором, от которой во многом зависят шансы на достижение высоких результатов.

ЖЕЛ неодинакова у разных категорий людей, и во многом определяется:

Половой принадлежностью.
Возрастным диапазоном.
Образом жизни.

Жизненную ёмкость лёгких принято измерять в сантиметрах кубических (см³). У взрослых мужчин ЖЕЛ колеблется между цифрами 3 500-4 000 см³. Для женщин жизненная ёмкость лёгких составляет в среднем 2 500-3 000 см³.

У мальчиков 4-17 лет данный показатель пребывает в пределах 1200-3500 см³. Для девочек того же возраста норма ЖЕЛ – 900-2760 см³.

Иногда показатели существенно отличаются от нормы. Так у спортсменов или лиц, имеющих от природы крепкое здоровье, они могут достигать уровня 6 000-8000 см³. Большей ЖЕЛ обладают высокорослые, некурящие люди, представители некоторых профессий, связанных с повышенной активностью и существенными физическими нагрузками (моряки, грузчики, кочегары, кузнецы, военнослужащие).

Важным преимуществом людей с высокой жизненной ёмкостью лёгких становится полноценное насыщение организма кислородом, тогда как при заниженных показателях О2 поступает в альвеолы в малых количествах.

ЖЕЛ склонна к постепенному понижению. Наблюдаются возрастные изменения динамики этого показателя – по мере старения человека они уменьшаются на 25-35% .

Существуют интересные статистические данные – помимо пола и возраста, на средние цифры ЖЕЛ способны повлиять раса и национальная принадлежность человека. В результате многочисленных исследований обнаружилось, что в сравнении с европейцами азиаты часто имеют более низкие лёгочные показатели.

Из чего состоит ЖЕЛ

ЖЕЛ представляет собой сумму 3 основных показателей:

дыхательного объёма;
объёма резервного воздуха;
остаточного функционального объёма.

Дыхательный объём представляет собой количество воздуха, которое удаётся вдохнуть и выдохнуть здоровому взрослому человеку в спокойном состоянии. Чаще всего его количество составляет 400-500 см³.

Под объёмом резервного воздуха следует понимать глубину глотка, который можно сделать после глубоко вдоха (около 1500 см³). Остаточный функциональный объём складывается из количества воздушной массы, которую не получится выдохнуть, и показателей резервного выдоха. Даже после самого глубокого выдоха в лёгких остаётся еще около 800-1700 кубических сантиметров воздуха.

В каких случаях необходимо уточнять лёгочный объём

Показатели ЖЕЛ играют важную роль при подозрении на наличие у пациента заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной системы. После того, как стандартный объём лёгких определён, специалист может поставить точный диагноз, и назначить больному высокоэффективный лечебный курс.

Постоянный недостаток кислорода способен привести к нежелательным осложнениям и недостаточной результативности терапевтических мероприятий. Только благодаря точным расчётам ЖЕЛ, можно рассчитывать на успешное прохождение лечения, и нормализацию состояния пациента.

Чтобы определить, необходима ли процедура по измерению ЖЕЛ, врач должен обязательно определить состояние диафрагмы и уровень перкуторного тона, измеряемого над лёгкими . Дополнительно предусмотрено проведение рентгеновского снимка, при изучении которого специалист уточняет, соответствует ли уровень прозрачности лёгочных полей требуемым показателям.

Как измерить объём лёгких – формула расчёта

Объём лёгких рассчитывается индивидуально. Во время определения данного показателя применяются специальные формулы, отталкивающиеся от возраста и половой принадлежности обследуемого.

Расчёт ЖЕЛ у взрослых:

Измерение ЖЕЛ у детей:

В процессе расчёта ЖЕЛ обязательно учитывается тот факт, что лёгкие здорового человека, активно занимающегося спортом, могут демонстрировать показатели выше стандартных на 20-30%. Именно поэтому, прежде чем приступить к обследованию, специалист уточняет, какой образ жизни ведёт пациент.

Определение ЖЕЛ с помощью спирометра

Измерения лёгочных показателей выполняют с помощью сухого спирометра. Это устройство позволяет определить жизненную емкость легких у разновозрастных пациентов.

Прежде чем приступить непосредственно к процедуре, на входную трубку спирометра надевают специальный мундштук, протирают его пропитанной спиртом ватой. Затем крышку прибора поворачивают, а его стрелку оставляют на отметке «ноль».

Предусмотрено несколько этапов замера:

Обследуемому предлагается выполнить 2-3 глубоких вдоха и выдоха (обязательно в положении стоя).
Затем необходимо вдохнуть как можно глубже и взять в рот мундштук.
На последнем этапе необходимо выдохнуть в спирометр максимально возможное количество воздуха, напрягая дыхательные и брюшные мышцы.

Выдох должен занимать от 4 до 8 секунд. Испытуемому необходимо удерживать корпус спирометра так, чтобы не создавать препятствий для воздушного потока, выходящего из прибора.

Результаты определяются по шкале спирометра, и выражаются в литрах. Измерения положено проводить не менее 3 раз. Окончательным результатом становится средняя арифметическая величина полученных показателей.

Причины отклонения от нормы

Как отклонение от нормы рассматривается величина ЖЕЛ, демонстрирующая результаты меньше положенных на 20 и более процентов. Подобное явление нередко наблюдается среди исследуемых лиц со следующими патологиями:

диффузным бронхитом;
фиброзами любого вида;
бронхиальной астмой;
бронхоспазмами;
эмфиземой лёгких;
ателектазами;
различными деформациями грудной клетки.

Уменьшению жизненной ёмкости лёгких подвержены активные курильщики, люди, недавно перенёсшие хирургические вмешательства.

Несоответствие ЖЕЛ стандартным показателям может сопровождаться развитием одышки, дыхательной и кислородной недостаточности разной степени тяжести, изменениями амплитуды колебаний грудной клетки, высоким стоянием нижних отделов лёгких и диафрагмы.

Действенные способы увеличения ЖЕЛ

Увеличению ЖЕЛ прежде всего способствуют:

здоровый образ жизни;
активные тренировки;
правильное питание.

Здоровый образ жизни

Из обширного перечня вредных привычек, наибольший вред органам дыхания наносит табакокурение. Врачи рекомендуют отказаться не только от обычных сигарет, но и от ставших широко популярными их электронных аналогов. Только в этом случае удаётся добиться повышения показателей дыхательной функции.

Активные тренировки

Лёгочный объём заметно увеличивается при занятиях:

плаванием;
дайвингом;
бегом;
велоспортом;
греблей;
аквааэробикой;
многоборьем (биатлоном, триатлоном);
конькобежными и горнолыжными видами спорта.

Специалисты утверждают – самый интенсивный рост показателей ЖЕЛ происходит в течение первого года активных тренировок . За несколько месяцев этот показатель может возрастать на 200-800 мл.

Правильное питание

При потребности в улучшении состояния лёгких, важно придерживаться определённых принципов питания. Помощь в повышении показаний ЖЕЛ оказывает употребление продуктов с богатым содержанием витаминов С и Е:

цитрусовых;
томатов;
зелени;
яблок;
листовых овощей.

Также стоит употреблять достаточное количество рыбы и других морепродуктов. При этом следует отдавать предпочтение способам готовки, позволяющим максимально сохранять полезный состав пищи (запеканию, паровому методу).

Постоянное присутствие в рационе перечисленных продуктов способствует заметному улучшению состояния бронхо-лёгочной системы. Сочетание питания с другими способами улучшения ЖЕЛ позволяет увеличить этот показатель на 50-60%.

Как достичь хороших показателей во время занятий ЛФК

Кроме двигательной активности и специального питания, полезными признаны упражнения дыхательной гимнастики, относящиеся к курсу оздоровительного ЛФК. Выполнять их можно только при отсутствии противопоказаний, после консультации с опытным специалистом.

Одним из наиболее эффективных методов, улучшающих состояние бронхолёгочной системы у человека, является диафрагмальное дыхание. Чтобы сделать гимнастику данным способом, необходимо выполнять описанные далее движения:

Лёжа на спине, максимально расслабить шейные и плечевые мышцы.
Одну руку поместить на грудную клетку, вторую – на живот.
Выполнять носовые вдохи, следя при этом, чтобы приподнимался брюшной пресс.
После каждого вдоха дыхание следует задерживать до 5-7 секунд.
Выдох нужно делать через рот, напрягая мускулы живота.

В течение одной тренировки потребуется выполнить около 5 подходов. Особенно полезным станет диафрагмальное дыхание для людей с хронической формой обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), приводящей к сильному ослаблению диафрагмы.

Самостоятельное измерение ЖЕЛ

Измерить данный показатель можно и в домашних условиях, используя обычный надувной шарик. Во время сеанса потребуется:

выполнить в расслабленном состоянии несколько неглубоких вдохов-выдохов;
сделав полный вдох, надуть шарик на максимальном выдохе;
завязать шар ниткой, и замерить величину его диаметра.

После всех выполненных действий применяется формула: V = 4/3*П (Пи)*R. Пи составляет 3,14, R – ½ от диаметра надутого шарика. Полученный результат – ёмкость лёгких в мл.

С медицинской точки зрения, судить по этому показателю можно лишь приблизительно, так как точность полученных цифр не будет достигать 100%. Для получения максимально достоверных данных процедуру рекомендуется повторить 2-3 раза. Затем полученные числа складываются, и определяется среднее значение.

При диагностике патологий дыхательной системы изучаются самые различные особенности и показатели. Одним из таких показателей является объем легких. Иначе данный показатель называется легочной емкостью.

Данная характеристика позволяет понять, как реализуется функционирование грудной клетки. Легочная емкость подразумевает количество воздуха, который проходит через этот орган в процессе дыхания.

Следует понимать, что понятие объема легких включает в себя несколько других отдельных показателей. Этим термином называется самая большая величина, которая характеризует деятельность грудной клетки и легких, но далеко не весь воздух, что способен вместить в себя этот орган, используется человеком в процессе жизнедеятельности.

Величина емкости легких может различаться в зависимости от:

возраста;
пола;
присутствующих заболеваний
вида его занятости.

Когда говорится об объеме легких, подразумевается средняя величина, на которую обычно ориентируются врачи, сопоставляя с ней результаты измерений. Но, при обнаружении отклонений, нельзя сразу предполагать, что человек болен.

Нужно учитывать многие особенности, такие как окружность его грудной клетки, особенности образа жизни, перенесенные болезни и прочие характеристики.

Основные показатели и цели измерения

Понятие общей легочной емкости характеризуется тем количеством воздуха, которое может вместиться в легкие человека. Эта величина является самым большим показателем, который описывает работу грудной клетки и органов дыхания. Но не весь воздух участвует в обменных процессах. Для этого хватает незначительной его части, остальной оказывается резервным.

Величина общей емкости легких представлена суммой двух других показателей (жизненной емкости легких и остаточного воздуха). Жизненной емкостью называют величину, которая отражает то количество воздуха, что человек выдыхает при максимально глубоком дыхании.

То есть, пациент должен сделать очень глубокий вдох, а затем сильно выдохнуть, чтобы установить этот критерий. Под остаточным воздухом понимают то количество воздуха, которое продолжает сохраняться в легких после активного выдоха.

Иными словами, чтобы узнать общий объем легких, необходимо выяснить две величины – ЖЕЛ и ОВ. Но и они не являются конечными. Величину жизненной емкости составляют еще три показателя. Это:

дыхательный объем (именно тот воздух, который используется для дыхания);
резервный объем вдоха (его человек вдыхает при активном вдохе помимо основного дыхательного объема);
резервный объем выдоха (его выдыхают во время максимального выдоха после того, как удален основной дыхательный объем).

Если человек дышит спокойно и неглубоко, то резервное количество воздуха сохраняется у него в легких. Его, а также остаточный воздух включают в показатель, называемый функциональной остаточной емкостью. Лишь учитывая все эти величины, можно сделать выводы о состоянии грудной клетки и ее органов.

Данные показатели необходимо знать для постановки правильного диагноза. Чрезмерное увеличение или уменьшение легочной емкости ведет к опасным последствиям, поэтому данный показатель нужно контролировать. Особенно, если имеются подозрения на развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

Недостаточный объем или неправильное функционирование дыхательной системы приводит к кислородному голоданию, что негативно сказывается на всем организме. Если вовремя не обнаружить данное отклонение, могут произойти необратимые изменения, что сильно осложнит жизнь больного.

Эти показатели позволяют узнать, насколько эффективен выбранный способ лечения. Если медицинское воздействие является правильным, данные характеристики станут улучшаться.

Поэтому выполнение измерений такого рода является очень важным в процессе лечения. Тем не менее, не следует думать о патологических явлениях лишь по отклонениям в этих величинах. Они могут сильно отличаться в зависимости от многих обстоятельств, которые надо учитывать, чтобы сделать правильные выводы.

Особенности измерений и показатели

Основным методом для выявления объема легких является спирография. Выполняется эта процедура с помощью специального приспособления, которое позволяет выяснить основные характеристики дыхания. На их основе специалист может сделать выводы о состоянии пациента.

Никакой сложной подготовки для проведения спирографии не требуется. Желательно выполнять ее утром, перед едой. Необходимо, чтобы пациент не принимал лекарственных средств, воздействующих на процесс дыхания, чтобы измерения были точными.

При наличии дыхательных заболеваний, таких как бронхиальная астма, измерения нужно проводить дважды – сначала без лекарств, а потом после их принятия. Это позволит установить особенности влияния препаратов и эффективность лечения.

Поскольку в процессе измерений пациенту придется делать активные вдохи и выдохи, у него могут возникнуть побочные явления, такие как головная боль, слабость. Также может начать ныть грудь. Это не должно пугать, поскольку не представляет опасности и быстро проходит.

Очень важно знать, что объем легких у взрослого человека может быть различным, и это не означает наличия у него болезни. Это может быть обусловлено его возрастом, особенностями жизни, увлечениями и пр.

Кроме этого, даже при одинаковых обстоятельствах у разных людей может быть разный объем легких. Поэтому в медицине предусматривается средний показатель каждой изучаемой величины, который может варьироваться в зависимости от обстоятельств.

Средним показателем легочной емкости взрослых является величина в 4100-6000 мл. Величина ЖЕЛ в среднем составляет от 3000 до 4800 мл. Остаточный воздух может занимать объем 1100-1200 мл. Для других измеряемых величин тоже предусматриваются определенные рамки. Однако выход за их пределы не означает развитие болезни, хотя врач и может назначить дополнительные анализы.

Что касается этих особенностей у мужчин и женщин, то некоторые различия тоже наблюдаются. Величины данных особенностей у представительниц женского пола обычно несколько ниже, хотя это случается не всегда. При активных занятиях спортом объем легких может увеличиться, в результате измерения женщина может продемонстрировать нехарактерные для женщин данные.

Механизм вдоха и выдоха. Минутный объём дыхания.

Отрицательное давление в плевральной полости, физиологическое значение. Пневмоторакс.

6. Жизненная ёмкость лёгких (жёл), объёмы, составляющие жёл

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Дыханием называется комплекс физиологических процессов,

обеспечивающих обмен кислорода и углекислого газа между клетками

организма и внешней средой. Оно включает следующие этапы:

1. Внешнее дыхание или вентиляция. Это обмен дыхательных газов между

атмосферным воздухом и альвеолами.

2. Диффузия газов в легких. Т.е. их обмен между воздухом альвеол и кровью.

3. Транспорт газов кровью.

4. Диффузия газов в тканях. Обмен газов между кровью капилляров и

внутриклеточной жидкостью.

5. Клеточное дыхание. Поглощение кислорода и образование углекислого

газа в клетках.

Механизмы внешнего дыхания

Внешнее дыхание осуществляется в результате ритмических движений

грудной клетки. Дыхательный цикл состоит из фаз вдоха (inspiratio) и выдоха

(exspiratio), между которыми отсутствует пауза. В покое у взрослого

человека частота дыхательных движений 16-20 в минуту. Вдох это активный

процесс. При спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные и

межхрящевые мышцы. Они приподнимают ребра, а грудина отодвигается

вперед. Это ведет к увеличению сагитального и фронтального размеров

грудной полости. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы. Ее купол

опускается и органы брюшной полости сдвигаются вниз, в стороны и вперед.

За счет этого грудная полость увеличивается и в вертикальном направлении.

После окончания вдоха дыхательные мышцы расслабляются. Начинается

выдох. Спокойный выдох пассивный процесс. Во время него происходит

возвращение грудной клетки в исходное состояние. Это происходит под

действием ее собственного веса, натянутого связочного аппарата и давления

на диафрагму органов брюшной полости. При физической нагрузке,

патологических состояниях, сопровождающихся одышкой (туберкулез

легких, бронхиальная астма и т.д.) возникает форсированное дыхание. В акт

вдоха и выдоха вовлекаются вспомогательные мышцы. При форсированном

вдохе дополнительно сокращаются грудино-ключично-сосцевидные,

лестничные, грудные и трапециевидные мышцы. Они способствуют

дополнительному поднятию ребер. При форсированном выдохе сокращаются

внутренние межреберные мышцы, которые усиливают опускание ребер. Т.е.

это активный процесс. Различают грудной и брюшной тип дыхания. При

первом дыхание в основном осуществляется за счет межреберных мышц, при

втором за счет мышц диафрагмы. Грудной или реберный тип дыхания

характерен для женщин. Брюшной или диафрагмальный для мужчин.

Физиологически более выгоден брюшной тип, так как он осуществляется с

меньшей затратой энергии. Кроме того, движения органов брюшной полости

при дыхании препятствуют их воспалительным заболеваниям. Иногда

встречается смешанный тип дыхания.

Несмотря на то, что легкие не сращены с грудной стенкой, они повторяют

ее движения. Это объясняется тем, что между ними имеется замкнутая

плевральная щель. Изнутри стенка грудной полости покрыта париетальным

листком плевры, а легкие ее висцеральным листком. В межплевральной щели

находится небольшое количество серозной жидкости. При вдохе объем

грудной полости возрастает. А так как плевральная изолирована от

атмосферы, то давление в ней понижается. Легкие расширяются, давление в

альвеолах становится ниже атмосферного. Воздух через трахею и бронхи

поступает в альвеолы. Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается.

Давление в плевральной щели возрастает, воздух выходит из альвеол.

Движения или экскурсии легких объясняются колебаниями отрицательного

межплеврального давления. После спокойного выдоха оно ниже

атмосферного на 4-6 мм.рт.ст. На высоте спокойного вдоха на 8-9 мм.рт.ст.

После форсированного выдоха оно ниже на 1-3 мм.рт.ст., а форсированного

вдоха на 10-15 мм. рт. ст. Наличие отрицательного межплеврального

давления объясняется эластической тягой легких. Это сила, с которой легкие

стремятся сжаться к корням, противодействуя атмосферному давлению. Она

обусловлена упругостью легочной ткани, которая содержит много

эластических волокон. Кроме того, эластическую тягу увеличивает

поверхностное натяжение альвеол. Изнутри они покрыты пленкой

сурфактанта. Это липопротеид, вырабатываемый митохондриями

альвеолярного эпителия. Благодаря особому строению его молекулы, на

вдохе он повышает поверхностное натяжение альвеол, а на выдохе, когда их

размеры уменьшаются, наоборот понижает. Это препятствует спадению

альвеол, т.е. возникновению ателектаза. При генетической патологии, у

некоторых новорожденных нарушается выработка сурфактанта. Возникает

ателектаз и ребенок гибнет. В старости, а также при некоторых хронических

заболеваниях легких, количество эластических волокон возрастает. Это

явление называется пневмофиброзом. Дыхательные экскурсии затрудняются.

При эмфиземе эластические волокна наоборот разрушаются и эластическая

тяга легких снижается. Альвеолы раздуваются, величина экскурсий легких

также уменьшается.

При попадании воздуха в плевральную полость возникает пневмоторакс.

Различают его следующие виды:

1. По механизму возникновения: патологический (рак легких, абсцесс,

проникающее ранение грудной клетки) и искусственный (лечение

туберкулеза).

2. В зависимости от того, какой листок плевры поврежден выделяют

наружный и внутренний пневмоторакс.

3. По степени сообщения с атмосферой различают открытый пневмоторакс,

когда плевральная полость постоянно сообщается с атмосферой. Закрытый,

если произошло однократное попадание воздуха. Клапанный, когда на вдохе

воздух из атмосферы входит в плевральную щель, а на выдохе отверстие

закрывается.

4. В зависимости от стороны поражения - односторонний (правосторонний,

левосторонний), двусторонний.

Пневмоторакс является опасным для жизни осложнением. В результате

него легкое спадается и выключается из дыхания. Особенно опасен

клапанный пневмоторакс.

Показатели легочной вентиляции

Суммарное количество воздуха, которое вмещают легкие после

максимального вдоха, называется общей емкостью легких (ОЕЛ). Она

включает дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем

выдоха и остаточный объем.

Дыхательный объем (ДО) - это количество воздуха поступающего в

легкие во время спокойного вдоха. Его величина 300-800 мл. У мужчин в

среднем 600-700 мл, у женщин 300-500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвдоха). Количество воздуха, которое можно

дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Он составляет 2000-3000

мл. Этот объем определяет резервные возможности дыхания, т.к. за счет него

возрастает дыхательный объем при физической нагрузке.

Резервный объем выдоха (РОвыдоха). Это объем воздуха, который можно

дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Он равен 1000-1500 мл.

Остаточный объем (ОО). Это объем воздуха остающегося в легких после

максимального выдоха. Его величина 1200-1500 мл.

Функциональный остаточная емкость (ФОЕ)- это количество воздуха,

остающегося в легких после спокойного выдоха. Т.е. это сумма остаточного

объема и резервного объема выдоха. С помощью ФОЭ выравниваются

колебания концентрации О2 и СО2 в альвеолярном воздухе в фазы вдоха и

выдоха. В молодом возрасте она около 2500 мл., старческом 3500

(пневмофиброз, эмфизема).

Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного

объема выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). У мужчин она

составляет 3500-4500 мл, в среднем 4000 мл. У женщин 3000-3500 мл.

Величину жизненной емкости легких и составляющих ее объемов можно

измерить с помощью сухого и водяного спирометров, а также спирографа.

Для газообмена в легких имеет большое значение скорость обмена

альвеолярного воздуха, т.е. вентиляция альвеол. Ее количественным

показателем является минутный объем дыхания (МОД). Это произведение

дыхательного объема на частоту дыханий в минуту. В покое МОД составляет

6-8 литров. Максимальной объем вентиляции - это объем воздуха

проходящего через легкие при наибольшей глубине и частоте дыхания в

Нормальное дыхание называется эйпное, учащенное - тахипное, его

урежение брадипное, одышка - диспное, остановка дыхания - апное.

Выраженная одышка в положении лежа, при недостаточности левого сердца -

ортопное.

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. «Вредное пространство», его физиологическое значение.

1. Должную величину ЖЕЛ - ДЖЕЛ рассчитайте по росту и возрасту, используя уравнения Болдуина:

мужчины: ДЖЕЛ (л) = Р(27.63 - 0.112 А),

женщины: ДЖЕЛ (л) = Р(21.78 - 0.101 А),

где: Р - рост, см, А - возраст, годы.

2. По Антони ДЖЕЛ рассчитайте из основного обмена:

ДЖЕЛ мужчин = 2,6 ´ ОО,

ДЖЕЛ женщин = 2.2 ´00.

Рис. 25. Спирограмма

Для расчета ДЖЕЛ у детей до 16 лет можно использовать уравнения:

мальчики: ДЖЕЛ (л) = 4.53 Р - 3.9,

девочки: ДЖЕЛ (л) = З.75 Р - 3.15,

где Р - рост, м.

Форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ), или объем форсированного выдоха (ОФВ) - количество воздуха, которое может быть выдохнуто при форсированном выдохе после глубокого вдоха. После максимального глубокого вдоха на несколько секунд задержите дыхание, а затем быстро и насколько возможно глубоко выдыхайте. Исследования повторите 2-3 раза и зафиксируйте максимальное значение. ФЖЕЛ определяйте при большой скорости протяжки бумаги (от 600 мм/мин и более) и рассчитайте аналогично ЖЕЛ. Помимо абсолютной величины ФЖЕЛ, нужно учесть объем форсированного выдоха за 1 сек - ФЖЕЛ 1.

Должную величину ФЖЕЛ 1 у детей высчитывают из уравнения:

мальчики: ФЖЕЛ 1 (л/с) = З.78 ´ Рм - 3.18,

девочки: ФЖЕЛ 1 (л/с) = 3.30 ´ Рм - 2.79.

Для характеристики механики дыхания представляют интерес как абсолютная величина ФЖЕЛ 1 , так и индекс Тиффно, т.е. отношение ФЖЕЛ 1 к ЖЕЛ в процентах. Пока не существует единого мнения, к какому объекту ЖЕЛ следует относить ФЖЕЛ 1 - к фактической ЖЕЛ, ФЖЕЛ данного субъекта или к ДЖЕЛ. Более физиологичным считается отношение ФЖЕЛ 1 к фактической ЖЕЛ в данных условиях. В норме ФЖЕЛ 1 составляет не менее 70% фактической ЖЕЛ. Снижение ФЖЕЛ характерно дня заболеваний, сопровождающихся нарушением бронхиальной проводимости (бронхиальная астма, распространенные формы хронической пневмонии и т.п.).

Представление о состоянии механики дыхания дает и качественная оценка кривой ФЖЕЛ. Пологая форма верхней трети кривой отражает повышенное сопротивление крупных бронхов, растянутая конечная часть указывает на ухудшение проводимости мелких дыхательных путей и снижение эластичности легких. Ступенеобразный ход кривой отражает клапанный механизм нарушения бронхиальной проводимости.

Максимальна вентиляция легких (МВЛ, л/мнн) - максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано легкими в течение 1 минуты. В течение 12-20 секунд дышите в спирограф с максимально возможной быстротой и глубиной (более длительная гипервентиляция усиливает выделение С02 и способствует гипокарпнии, вследствие чего могут возникнуть головокружение, рвота и даже обморочное состояние). Вычислите МВЛ по сумме величин зубцов спирографа в мм, затем, в соответствии с масштабом шкалы спирографа, сделайте пересчет в миллилитрах.

Должную МВЛ рассчитайте по уравнению:

мальчики: ДМВЛ = 99.1 ´ Рм - 74.3,

девочки: ДМВЛ = 92.4 ´ Рм - 68.0.

Величина МВЛ подвержена значительным индивидуальным колебаниям и зависит от влияния различных легочных и внелегочных факторов. МВЛ, как и индекс Тиффно , позволяет судить о суммарных изменениях механики дыхания (отражает мышечную силу, растяжимость легких и грудной клетки, а также сопротивление воздушному потоку) и характеризует резервные возможности дыхания.

Для выяснения преобладающего влияния на МВЛ обструктивных и реструктивных изменений в легких вычислите отношение МВЛ (в процентах от ДМВЛ): ЖЕЛ (в процентах от ДЖЕЛ), которое называется показателем скорости движения воздуха. Если этот показатель меньше единицы, то это указывает на преобладание обструктивных нарушений, больше единицы - реструктнвных.

Поглощение кислорода (ПО 2 , мл/мин) - количество кислорода, которое поглощается в легких за 1 минуту. При спирографии с автоматической подачей кислорода П0 2 определяют по кривой регистрации подачи кислорода, при дыхании воздухом - по наклону записи спирограммы.

Должную величину определите по формуле:

ДПО 2 = ДОО: 7.07,

где ДОО - должный основной обмен.

Величина П0 2 зависит от функционального состояния легких, сердечно-сосудистой системы и уровня окислительно-восстановительных процессов в организме. Снижение П0 2 при наличии выраженной дыхательной и сердечной недостаточности указывает на истощение резервных возможностей организма.

Коэффициент использования кислорода в легких (КИО 2) определяется количеством кислорода в миллилитрах, поглощенного из 1 литра вентилируемого воздуха, и рассчитывается как отношение ПО 2 к МОД. Все исходные показатели измеряют в одном отрезке спирограммы. Нормальная величина КИО 2 для детей после 6 лет и для взрослых - 35-40 мл/л; до 5 лет - 30-33 мл/л.

Величина КИО 2 зависит от условий диффузии кислорода, объема альвеолярной вентиляции, совершенства координации между легочной вентиляцией и кровообращением в малом круге и дает представление от эффективности вентиляции и газообмена в легких. Снижение КИ0 2 свидетельствует о несоответствии вентиляции и кровотока и встречается при легочной и сердечной недостаточности, при эмоциональных напряжениях, гипервентиляции. Увеличение КИ0 2 указывает на повышенное использование кислорода вентилируемого воздуха в легких.

ЖИЗНЕННАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ.

ЖЕЛ у каждого человека в процессе его развития претерпевает существенные изменения: сначала она увеличивается, а потом (у пожилых людей) уменьшается. Для количественной оценки вентиляции легких необходимо знать составные части ЖЕЛ. Легочные объемы подразделяют на статические и динамические. Статические легочные объемы измеряют при завершенных дыхательных движениях без лимитирования их скорости. Динамические легочные объемы измеряют при проведении дыхательных движений с ограничением времени на их выполнение. ЖЕЛ ― это объем воздуха, который можно максимально выдохнуть после максимального вдоха. У людей среднего возраста в среднем 3,5-5,0 л.

Общая емкость легких (ОЕЛ) состоит из ЖЕЛ и остаточного воздуха (около 1,0-1,5 л). ЖЕЛ состоит из: 1) дыхательный воздух (объем) »500 мл (от 400 до 900 мл могут быть индивидуальные колебания, которые зависят от возраста, пола, физической натренированности). Из 500 мл до легких доходит 350-360 мл, а 140-150 мл остается в мертвом пространстве - в дыхательных путях; 2) резервный объем вдоха - тот объем воздуха, который можно вдохнуть при максимальном вдохе после обычного вдоха. В среднем 1,5-1,8 л; 3) резервный объем выдоха - тот объем воздуха, который можно выдохнуть при максимальном выдохе после спокойного выдоха. Равен 1,0-1,4 л.

Остаточный объем ― равен 1-1,5 л, он не входит в ЖЕЛ - это объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Он может выходить при двухстороннем пневмотораксе, при вскрытии грудной клетки. Для определения остаточного объема используются инертные газы, учитывается концентрация вдыхаемого инертного газа и конечного инертного газа в выдыхаеммом воздухе и расчетным методом определяют остаточный объем.

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) - это сумма остаточного воздуха и резервного объема выдоха. В среднем 2,8-3,0 л. Из этой части воздуха происходит вентиляция разовая - за один вдох и выдох поступает 350 мл воздуха. Коэффициент вентиляции составляет 1/6-1/7 часть этого объема.

Факторы, влияющие на ЖЕЛ:

1) возраст: у детей ЖЕЛ меньше, чем у взрослых. У пожилых меньше, чем у людей среднего возраста. Должная ЖЕЛ (ДЖЕЛ) определяется по формуле Болдуина (будете определять на практических занятиях). Если между ДЖЕЛ и ЖЕЛ имеется разница до 15%, то это нормально;

2) степень физической тренированности (у спортсменов ЖЕЛ больше). Это обусловлено большой силой сокращения дыхательных мышц и эластическими свойствами легких;

3) пол (у женщин » на 25% меньше, чем у мужчин);

4) при заболеваниях дыхательной системы (при эмфиземе легких, при воспалении легких ЖЕЛ уменьшается). Измерение легочных объемов производится методами спирометрии и спирографии. Определение этих величин имеет клиническое (у больных) и контрольное (у здоровых людей, спортсменов) значение.

Анатомическое вредное пространство (150-160 мл) - включает в себя все дыхательные пути. Здесь обмена газов между кровью и дыхательными путями не происходит. При увеличении вредного пространства (например, в противогазе) до легких при обычной глубине вдоха воздуха доходит меньше, поэтому дыхание должно быть глубокое, а также под маской противогаза накапливается влага, что приводит к снижению парциального давления кислорода. Кроме понятия анатомическое вредное (мертвое) пространство имеется понятие функциональное (физиологическое) вредное пространство. Сюда, кроме воздухоносных путей, входят нефункционирующие альвеолы. Этот показатель имеет переменное значение. Он изменяется из-за того, что через капилляры некоторых альвеол прекращается кровоток, они не участвуют в газообмене и функциональное вредное пространство увеличивается.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ.

Обмену О 2 и СО 2 между атмосферным воздухом и внутренней средой организма способствует постоянное обновление состава воздуха, находящегося в альвеолах, т.е. происходит альвеолярная вентиляция. Степень легочной вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. При увеличении объема дыхательного воздуха (а во время интенсивной мышечной работы он может увеличиться до 2500 мл, т.е. в 5 раз) резко возрастает вентиляции легких и альвеол. Для количественной характеристики степени вентиляции легких существуют понятия: минутный объем дыхания (МОД), минутная вентиляция легких и разовая вентиляция легких. Минутный объем дыхания ― это общее количество воздуха, которое проходит через легкие за 1 мин. В покое этот объем составляет 6-8 л. Простым методом определения МОД является умножение частоты дыхания на величину дыхательного объема (например, 16·500). При интенсивной мышечной работе минутный объем дыхания может достигать до 100-120 л

Под разовой вентиляцией легких понимают тот объем воздуха, который обновляется при каждом вдохе и выдохе, т.е. составляет около 350-360 мл (дыхательный объем минус объем вредного пространства). В результате вентиляции легких уровень парциального давления газов в альвеолах находится на достаточно постоянном уровне. Состав атмосферного воздуха по процентному содержанию газов существенно отличается от альвеолярного и выдыхаемого воздуха. Атмосферный воздух содержит: О 2 ― 20,85%, СО 2 ― 0,03-0,04%, азота ― 78,62%. В альвеолярном воздухе содержится О 2 ― 13,5%, СО 2 ― 5,3% и азота- 74,9%. В выдыхаемом воздухе содержание этих газов составляет соответственно 15,5%, 3,7% и 74,6%. Приведенное выше процентное соотношение газов достаточно стабильное, но парциальное давление их может меняться в зависимости от общего барометрического давления. Парциальное давление газов снижается в условиях высокогорья. Из приведенных выше данных также видно, что содержание кислорода в выдыхаемом воздухе оказывается больше, чем в альвеолярном воздухе, а углекислого газа меньше. Это объясняется тем, что выдыхаемый воздух, проходя через дыхательные пути, перемешивается воздухом, содержащимся в них, а состав воздуха в верхних дыхательных путях близок к составу атмосферного воздуха. Важным показателем эффективности дыхания является альвеолярная вентиляция, именно от степени альвеолярной вентиляции зависит обеспечение организма кислородом и выведение углекислого газа. Минутный объем дыхания не всегда отражает истинный обмен газов между альвеолами и кровью. Он может быть в достаточной степени увеличен и тогда, когда дыхание будет частое и поверхностное, но в этом случае альвеолярная вентиляция будет выражена слабее, чем при глубоком дыхании. Характер вентиляции легких может меняться в результате влияния разных причин: мышечная работа, психо–эмоциональное возбуждение, низкое парциальное давление кислорода или высокое содержание СО 2 , различные патологические процессы в дыхательной и сердечно–сосудистой системах и т.д. В последнее время была сделана попытка классификации типов вентиляции.

Были выделены следующие типы вентиляции:

1) нормовентиляция, когда парциальное давление СО 2 в альвеолах около 40 мм рт.ст.;

2) гипервентиляция, когда парциальное давление СО 2 в альвеолах ниже 40 мм рт.ст.;

3) гиповентиляция, когда парц. давл. СО 2 в альвеолах выше 40 мм рт.ст.;

4) повышенная вентиляция ― любое увеличение альвеолярной вентиляции по сравнению с уровнем покоя независимо от парциального давления газов в альвеолах (например, при мышечной работе);

5) эупноэ ― нормальная вентиляция в покое с ощущением комфорта;

6) гиперпноэ ― увеличение глубины дыхания не зависимо от того изменена частота дыханий или нет;

7) тахипноэ ― увеличение частоты дыхания;

8) брадипноэ ― снижение частоты дыхания;

9) апноэ ― остановка дыхания (вследствие уменьшение парциального давления СО 2 в артериальной крови;

10) диспноэ (одышка) ― неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания или затрудненности его;

11) ортопноэ ― выраженная одышка в связи с застоем (чаще всего) крови в легочных капиллярах в результате недостаточности левого желудочка. Таким больным тяжело лежать;

12) асфиксия ― остановка или угнетение дыхания (чаще всего при параличе дыхательного центра).

Искусственное дыхание. Остановка дыхания независимо от вызвавшей ее причины смертельно опасна. С момента остановки дыхания и кровообращения человек находится в состоянии клинической смерти. Как правило, уже через 5-10 мин недостаток О 2 и накопление СО 2 приводят к необратимым повреждениям клеток жизненно важных органов, в результате чего наступает биологическая смерть. Если за этот короткий срок провести реанимационные мероприятия, то человека можно спасти.

К нарушению дыхания могут привести самые разные причины, в том числе закупорка дыхательных путей, повреждение грудной клетки, резкое нарушение газообмена и угнетение дыхательных центров вследствие повреждения головного мозга или отравления. В течение некоторого времени после внезапной остановки дыхания кровообращение еще сохраняется: пульс на сонной артерии определяется в течение 3-5 мин после последнего вдоха. В случае же внезапной остановки сердца дыхательные движения прекращаются уже через 30-60 с.

Обеспечение проходимости дыхательных путей. У человека в бессознательном состоянии утрачиваются защитные рефлексы, благодаря которым в норме воздухоносные пути свободны. В этих условиях рвота или носовое либо горловое кровотечение может привести к закупорке дыхательных путей (трахеи и бронхов). Поэтому для восстановления дыхания в первую очередь необходимо быстро очистить рот и глотку. Однако даже без этих осложнений воздухоносные пути человека, лежащего в бессознательном состоянии на спине, могут быть перекрыты языком в результате западения нижней челюсти. Чтобы предупредить перекрывание воздухоносных путей языком, запрокидывают голову больного и смещают его нижнюю челюсть кпереди.

Искусственное дыхание методом вдувания. Для проведения искусственного дыхания без помощи специальных устройств наиболее эффективен способ, при котором реаниматор вдувает воздух в нос или рот пострадавшего, т.е. непосредственно в его дыхательные пути.

При дыхании «рот в нос» реаниматор кладет ладонь на лоб пострадавшего в области границы роста волос и запрокидывает его голову. Второй рукой реаниматор выдвигает нижнюю челюсть пострадавшего и закрывает ему рот, надавливая большим пальцем на губы. Сделав глубокий вдох, реаниматор плотно приникает ртом к носу пострадавшего и производит инсуфляцию (вдувание воздуха в дыхательные пути). При этом грудная клетка пострадавшего должна приподняться. Затем реаниматор освобождает нос пострадавшего, и происходит пассивный выдох под действием силы тяжести грудной клетки и эластической тяги легких. При этом следует следить за тем, чтобы грудная клетка возвращалась в исходное положение.

При дыхании «рот в рот» реаниматор и пострадавший занимают то же положение: одна ладонь реаниматора лежит на лбу больного, другая ― под его нижней челюстью, Реаниматор приникает ртом ко рту пострадавшего, закрывая при этом своей щекой его нос. Можно также сдавить ноздри пострадавшего при помощи большого и указательного пальцев руки, лежащей на лбу. При этом способе искусственного дыхания также следует следить за движениями грудной клетки при инсуфляции и выдохе.

Какой бы способ искусственного дыхания ни использовался, прежде всего, необходимо произвести в быстром темпе 5-10 инсуфляции, с тем, чтобы как можно быстрее ликвидировать недостаток О 2 и избыток СО 2 в тканях. После этого инсуфляции следует производить с интервалом 5 с. При соблюдении этих правил насыщение артериальной крови пострадавшего кислородом почти постоянно превышает 90%.

Искусственное дыхание при помощи специальных устройств. Существует простое приспособление, при помощи которого (если оно находится под рукой) можно производить искусственное дыхание. Оно состоит из маски, герметично накладываемой на лицо больного, клапана и мешка, который вручную сжимается, а затей расправляется. При наличии баллона с кислородом его можно присоединить к этому устройству, для того чтобы повысить содержание О 2 во вдыхаемом воздухе.

При широко используемом в настоящее время ингаляционвом наркозе воздух из дыхательного аппарата поступает в легкие через эндотрахеальную трубку. В этом случае можно подавать воздух в легкие при повышенном давлении, и тогда вдох будет происходить в результате раздувания легких, а выдох ― пассивно. Можно также управлять дыханием, создавая колебания давления, чтобы оно было попеременно выше и ниже атмосферного (при этом среднее давление должно быть равно атмосферному). Поскольку отрицательное давление в грудной полости способствует возврату венозной крови к сердцу, предпочтительнее применять искусственное дыхание в режиме изменяющегося давления.

Применение дыхательных насосов или ручных дыхательных мешков необходимо при операциях с использованием миорелаксантов, устраняющих рефлекторное напряжение мышц. Эти вещества «выключают» и дыхательные мышцы, поэтому вентиляция легких возможна лишь за счет искусственного дыхания.

В случае если у больного имеется хроническое нарушение внешнего дыхания (например, при детском спинальном параличе), вентиляцию легких можно поддерживать с помощью так называемого боксового респиратора («железное легкое»). При этом туловище больного, находящееся в горизонтальном положении, помещают в камеру, оставляя свободной лишь голову. Для инициации вдоха давление в камере понижают, чтобы внутригрудное давление стало выше, чем давление во внешней среде.