Mezi hlavní metody pro studium dýchání u lidí patří:
· Spirometrie je metoda pro stanovení vitální kapacity plic (VC) a objemů vzduchu v nich obsažených.
· Spirografie je metoda grafického záznamu ukazatelů funkce zevní části dýchacího systému.
Pneumotachometrie - metoda měření maximální rychlost nádech a výdech při nuceném dýchání.
Pneumografie - způsob registrace dýchací pohyby hruď.
· Špičková fluorometrie je jednoduchý způsob sebehodnocení a neustálého sledování průchodnosti průdušek. Přístroj - špičkový průtokoměr umožňuje měřit objem vzduchu procházejícího při výdechu za jednotku času (špičkový výdechový průtok).
· Funkční testy(Stange a Genche).
Spirometrie
Funkční stav plíce závisí na věku, pohlaví, fyzický vývoj a řada dalších faktorů. Nejčastější charakteristikou stavu plic je měření plicních objemů, které vypovídají o vývoji dýchacích orgánů a funkčních rezervách dýchacího systému. Objem vdechovaného a vydechovaného vzduchu lze měřit pomocí spirometru.
Spirometrie je nejdůležitějším způsobem hodnocení funkce vnější dýchání. Tato metoda určuje vitální kapacita plíce, plicní objemy a také objemová rychlost proudění vzduchu. Při spirometrii se člověk co nejsilněji nadechuje a vydechuje. Nejdůležitější údaje poskytuje analýza výdechového manévru – výdechu. Objemy a kapacity plic se nazývají statické (základní) respirační parametry. Existují 4 primární plicní objemy a 4 kapacity.
Vitální kapacita plic
Vitální kapacita plic je maximální částka vzduch, který lze vydechnout po maximálním nádechu. Během studie je stanovena skutečná vitální kapacita, která je porovnána s očekávanou vitální kapacitou (VC) a vypočtena pomocí vzorce (1). U dospělého člověka průměrné výšky je BEL 3-5 litrů. U mužů je jeho hodnota přibližně o 15 % vyšší než u žen. Školáci ve věku 11-12 let mají VAL kolem 2 litrů; děti do 4 let - 1 litr; novorozenci - 150 ml.
VIT=DO+ROVD+ROVD, (1)
Kde vitální kapacita je vitální kapacita plic; DO - dechový objem; ROVD - inspirační rezervní objem; ROvyd - exspirační rezervní objem.
JEL (1) = 2,5 Chrost (m). (2)
Dechový objem
Dechový objem (TV), neboli hloubka dýchání, je objem vdechovaných a
vzduch vydechovaný v klidu. U dospělých DO = 400-500 ml, u dětí ve věku 11-12 let - asi 200 ml, u novorozenců - 20-30 ml.
Exspirační rezervní objem
Exspirační rezervní objem (ERV) je maximální objem, který lze vydechnout s námahou po tichém výdechu. ROvyd = 800-1500 ml.
Inspirační rezervní objem
Rezervní objem inhalace (ROVD) - maximální objem vzduchu, který lze dodatečně vdechnout po tichém nadechnutí. Inspirační rezervní objem lze určit dvěma způsoby: vypočítat nebo změřit spirometrem. Pro výpočet je nutné odečíst součet dechových a exspiračních rezervních objemů od hodnoty vitální kapacity. Pro stanovení inspiračního rezervního objemu pomocí spirometru je potřeba naplnit spirometr 4 až 6 litry vzduchu a po klidném nádechu z atmosféry se ze spirometru maximálně nadechnout. Rozdíl mezi počátečním objemem vzduchu ve spirometru a objemem zbývajícím ve spirometru po hlubokém nádechu odpovídá inspiračnímu rezervnímu objemu. ROVD = 1500-2000 ml.
Zbytkový objem
Zbytkový objem (VR) je objem vzduchu, který zůstává v plicích i po maximálním výdechu. Pouze měřeno nepřímé metody. Princip jednoho z nich spočívá v tom, že se do plic vstříkne cizí plyn jako helium (metoda ředění) a změnou jeho koncentrace se vypočítá objem plic. Zbytkový objem je 25-30 % vitální kapacity. Vezměte OO=500-1000 ml.
Celková kapacita plic
Celková kapacita plic (TLC) je množství vzduchu v plicích po maximálním nádechu. TEL = 4500-7000 ml. Vypočteno pomocí vzorce (3)
OEL=VEL+OO. (3)
Funkční reziduální kapacita plic
Funkční reziduální kapacita plic (FOLC) je množství vzduchu zbývající v plicích po klidném výdechu.
Vypočteno pomocí vzorce (4)
FOEL=ROVD. (4)
Vstupní kapacita
Vstupní kapacita (IUC) je maximální objem vzduchu, který lze vdechnout po tichém výdechu. Vypočteno pomocí vzorce (5)
EVD=DO+ROVD. (5)
Kromě statických ukazatelů, které charakterizují stupeň fyzického rozvoje dýchacího aparátu, existují další dynamické ukazatele, které poskytují informace o účinnosti plicní ventilace a funkčním stavu dýchacího traktu.
Vynucená vitální kapacita
Forced vital capacity (FVC) je množství vzduchu, které lze vydechnout během nuceného výdechu po maximálním nádechu. Normálně je rozdíl mezi VC a FVC 100-300 ml. Zvýšení tohoto rozdílu na 1500 ml nebo více ukazuje na odpor proudění vzduchu v důsledku zúžení lumen malých průdušek. FVC = 3000-7000 ml.
Anatomický mrtvý prostor
Anatomický mrtvý prostor (ADS) - objem, ve kterém nedochází k výměně plynů (nosohltan, průdušnice, velké průdušky) - nelze přímo určit. DMP = 150 ml.
Dechová frekvence
Respirační frekvence (RR) je počet dechových cyklů za jednu minutu. BH = 16-18 tepů/min.
Minutový objem dýchání
Minutový dechový objem (MVR) je množství vzduchu ventilovaného v plicích za 1 minutu.
MOD = TO + BH. MOD = 8-12 l.
Alveolární ventilace
Alveolární ventilace(AB) - objem vydechovaného vzduchu vstupujícího do alveol. AB = 66 - 80 % mod. AB = 0,8 l/min.
Dechová rezerva
Dechová rezerva (RR) je ukazatel charakterizující možnosti zvýšení ventilace. Normálně je RD 85 % maximální plicní ventilace (MVL). MVL = 70-100 l/min.
MDT 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911
A.B. Zagainová, N.V. Turbasová. Fyziologie dýchání a krevního oběhu. Vzdělávací a metodická příručka v předmětu Fyziologie člověka a zvířat: pro studenty 3. ročníku ODO a 5. ročníku ODO Biologické fakulty. Tyumen: Tyumen Publishing House státní univerzita, 2007. - 76 s.
Vzdělávací příručka obsahuje laboratorní práce, sestavený v souladu s programem kurzu „Fyziologie člověka a zvířat“, z nichž mnohé ilustrují základní vědecká prohlášení klasická fyziologie. Část prací má aplikovaný charakter a představuje metody sebemonitoringu zdravotního a fyzického stavu, metody hodnocení fyzický výkon.
ODPOVĚDNÝ REDAKTOR: V.S , Doktor lékařských věd, profesor
© Tyumen State University, 2007
© Tyumen State University Publishing House, 2007
© A.B. Zagainová, N.V. Turbasová, 2007
Vysvětlivka
Předmětem výzkumu v sekcích „dýchání“ a „krevní oběh“ jsou živé organismy a jejich funkční struktury zajišťující tyto životní funkce, což předurčuje volbu metod fyziologického výzkumu.
Účel kurzu: vytvořit si představy o mechanismech fungování dýchacích a oběhových orgánů, o regulaci činnosti kardiovaskulárního a dýchacího systému, o jejich úloze při zajišťování interakce organismu s vnějším prostředím.
Cíle laboratorního workshopu: seznámit studenty s metodami studia fyziologických funkcí člověka a zvířat; ilustrovat základní vědecké principy; prezentovat metody selfmonitoringu fyzické kondice, hodnocení fyzické výkonnosti při pohybové aktivitě různé intenzity.
Na vedení laboratorní výuky v kurzu „Fyziologie člověka a zvířat“ je vyhrazeno 52 hodin pro ODO a 20 hodin pro ODO. Závěrečným formulářem zprávy za kurz „Fyziologie člověka a zvířat“ je zkouška.
Požadavky ke zkoušce: je nutné porozumět základům životních funkcí těla, včetně mechanismů fungování orgánových systémů, buněk a jednotlivých buněčné struktury, regulace prac fyziologické systémy, stejně jako vzorce interakce organismu s vnějším prostředím.
Vzdělávací a metodická příručka byla zpracována v rámci rámcového studijního programu „Fyziologie člověka a zvířat“ pro studenty Biologické fakulty.
FYZIOLOGIE DÝCHÁNÍ
Podstatou procesu dýchání je dodání kyslíku do tkání těla, což zajišťuje vznik oxidačních reakcí, což vede k uvolnění energie a uvolnění oxidu uhličitého z těla, který vzniká v důsledku metabolismus.
Proces, který se vyskytuje v plicích a zahrnuje výměnu plynů mezi krví a životní prostředí(vzduch vstupující do alveol se nazývá externí, plicní dýchání, nebo větrání.
V důsledku výměny plynů v plicích je krev nasycena kyslíkem a ztrácí oxid uhličitý, tzn. se opět stává schopnou transportu kyslíku do tkání.
K obnově plynového složení vnitřního prostředí těla dochází v důsledku krevního oběhu. Transportní funkce prováděné krví v důsledku fyzikálního rozpouštění CO 2 a O 2 v ní a jejich vazbě na krevní složky. Hemoglobin je tedy schopen vstoupit do reverzibilní reakce s kyslíkem a k vazbě CO 2 dochází v důsledku tvorby reverzibilních bikarbonátových sloučenin v krevní plazmě.
Spotřeba kyslíku buňkami a provádění oxidačních reakcí s tvorbou oxid uhličitý tvoří podstatu procesů vnitřní nebo tkáňové dýchání.
Pouze důsledné studium všech tří částí dýchání tedy může poskytnout představu o jednom z nejsložitějších fyziologických procesů.
Ke studiu vnějšího dýchání (pulmonální ventilace), výměny plynů v plicích a tkáních a také transportu plynů v krvi, různé metody, umožňující vyhodnotit dýchací funkce v klidu, při fyzické aktivitě a různých vlivech na organismus.
LABORATORNÍ PRÁCE č. 1
PNEUMOGRAFIE
Pneumografie je záznam dýchacích pohybů. Umožňuje určit frekvenci a hloubku dýchání a také poměr doby trvání nádechu a výdechu. U dospělého je počet dýchacích pohybů 12-18 za minutu, u dětí je dýchání častější. Při fyzické práci se zdvojnásobí i více. Na svalová práce mění se jak frekvence, tak hloubka dýchání. Změny rytmu dýchání a jeho hloubky jsou pozorovány při polykání, mluvení, po zadržení dechu atd.
Mezi dvěma fázemi dýchání nejsou žádné pauzy: nádech přímo přechází ve výdech a výdech v nádech.
Zpravidla je nádech o něco kratší než výdech. Čas nádechu souvisí s časem výdechu, například 11:12 nebo dokonce 10:14.
Kromě rytmických dýchacích pohybů, které zajišťují ventilaci plic, mohou být časem pozorovány zvláštní respirační pohyby. Některé z nich vznikají reflexně (ochranné dýchací pohyby: kašel, kýchání), jiné dobrovolně, v souvislosti s fonací (řeč, zpěv, recitace apod.).
Registrace dýchacích pohybů hrudníku se provádí pomocí speciálního zařízení - pneumografu. Výsledný záznam - pneumogram - umožňuje posoudit: dobu trvání dechových fází - nádech a výdech, frekvenci dýchání, relativní hloubku, závislost frekvence a hloubky dýchání na fyziologický stav tělo - odpočinek, práce atd.
Pneumografie je založena na principu vzdušného přenosu dýchacích pohybů hrudníku na psací páku.
Nejčastěji používaným pneumografem je v současnosti podlouhlá pryžová komora umístěná v látkovém pouzdře, hermeticky spojená pryžovou hadičkou s Maraisovou kapslí. Při každém nádechu se hrudník roztahuje a stlačuje vzduch v pneumografu. Tento tlak se přenese do dutiny Maraisovy kapsle, její elastická gumová čepička se zvedne a páka na ní spočívající zapíše pneumogram.
V závislosti na použitých senzorech lze provádět pneumografii různé způsoby. Nejjednodušší a nejdostupnější pro záznam dýchacích pohybů je pneumatický senzor s Maraisovou kapslí. Pro pneumografii lze použít reostat, tenzometr a kapacitní snímače, ale v tomto případě jsou vyžadována elektronická zesilovací a záznamová zařízení.
K práci potřebujete: kymograf, manžeta tlakoměru, kapsle Marais, stativ, odpaliště, pryžové trubky, časovač, roztok čpavku. Předmětem zkoumání je člověk.
Provádění práce. Sestavte instalaci pro záznam dýchacích pohybů, jak je znázorněno na Obr. 1, A. Manžeta z tlakoměru je upevněna na nejpohyblivější části hrudníku subjektu (pro břišní dýchání to bude dolní třetina, pro hrudní dýchání - střední třetina hrudníku) a je spojena pomocí trička a gumy trubky do kapsle Marais. Přes odpaliště, otevřením svorky, je do záznamového systému zavedeno malé množství vzduchu, což zajišťuje, že příliš mnoho vysoký tlak gumová membrána kapsle nepraskla. Poté, co se ujistíte, že je pneumograf správně zpevněn a pohyby hrudníku jsou přenášeny na páku Marais kapsle, spočítejte počet dechových pohybů za minutu a poté nastavte písátko tečně ke kymografu. Zapněte kymograf a časovač a začněte zaznamenávat pneumogram (subjekt by se na pneumogram neměl dívat).
Rýže. 1. Pneumografie.
A - grafický záznam dýchání pomocí Marais kapsle; B - pneumogramy zaznamenané během akce různé faktory, způsobující změnu dýchání: 1 - široká manžeta; 2 - pryžová trubka; 3 – odpaliště; 4 - Marais kapsle; 5 – kymograf; 6 - počítadlo času; 7 - univerzální stativ; a - klidné dýchání; b - při vdechování par amoniaku; c - během rozhovoru; d - po hyperventilaci; d - po dobrovolném zadržení dechu; e - při fyzické aktivitě; b"-e" - značky aplikovaného vlivu.
Na kymografu jsou zaznamenány následující typy dýchání:
1) klidné dýchání;
2) hluboké dýchání(subjekt se dobrovolně několikrát zhluboka nadechne a vydechne – vitální kapacita plic);
3) dýchání po fyzická aktivita. Za tímto účelem je subjekt požádán, aby provedl 10-12 dřepů, aniž by odstranil pneumograf. Zároveň, aby v důsledku prudkých rázů vzduchu nedošlo k protržení pneumatiky Mareyho kapsle, je použita Peanova svorka ke stlačení pryžové hadičky spojující pneumograf s kapslí. Ihned po ukončení dřepů se svorka odstraní a zaznamenají se dýchací pohyby);
4) dýchání při recitaci, mluvení, smích (pozor, jak se mění délka nádechu a výdechu);
5) dýchání při kašli. K tomu subjekt provede několik dobrovolných výdechových pohybů kašle;
6) dušnost – dušnost způsobená zadržováním dechu. Experiment se provádí v následujícím pořadí. Po zapsání normální dýchání(eipnoa) když subjekt sedí, požádejte ho, aby při výdechu zadržel dech. Obvykle po 20-30 sekundách dochází k nedobrovolnému obnovení dýchání a frekvence a hloubka dýchacích pohybů se výrazně zvyšuje, je pozorována dušnost;
7) změna dýchání s poklesem oxidu uhličitého v alveolárním vzduchu a krvi, které je dosaženo hyperventilací plic. Subjekt dělá hluboké a časté dechové pohyby, dokud se mu nezatočí hlava, načež dojde k přirozenému zadržení dechu (apnoe);
8) při polykání;
9) při vdechování par čpavku (bavlna navlhčená roztokem čpavku je přivedena do nosu testované osoby).
Některé pneumogramy jsou zobrazeny na Obr. 1,B.
Vložte výsledné pneumogramy do svého poznámkového bloku. Vypočítejte počet dýchacích pohybů za 1 minutu při různé podmínky registrace pneumogramu. Určete, v jaké fázi dýchání dochází k polykání a řeči. Porovnejte charakter změn dýchání pod vlivem různých expozičních faktorů.
LABORATORNÍ PRÁCE č. 2
SPIROMETRIE
Spirometrie je metoda pro stanovení vitální kapacity plic a objemů vzduchu, z nichž se skládají. Vitální kapacita plic (VC) je největší počet vzduch, který může člověk vydechnout po maximálním nádechu. Na Obr. Obrázek 2 ukazuje objemy a kapacity plic charakterizující funkční stav plic a také pneumogram vysvětlující souvislost mezi objemy a kapacitami plic a respiračními pohyby. Funkční stav plic závisí na věku, výšce, pohlaví, fyzickém vývoji a řadě dalších faktorů. K posouzení funkce dýchání v této osoby naměřené plicní objemy by měly být porovnány se správnými hodnotami. Správné hodnoty jsou vypočteny pomocí vzorců nebo stanoveny pomocí nomogramů (obr. 3), odchylky ± 15 % jsou považovány za nevýznamné. K měření vitální kapacity a objemů jejích součástí se používá suchý spirometr (obr. 4).
Rýže. 2. Spirogram. Objemy a kapacity plic:
ROVD - inspirační rezervní objem; DO - dechový objem; ROvyd - exspirační rezervní objem; OO - zbytkový objem; Evd - inspirační kapacita; FRC - funkční zbytková kapacita; Vitální kapacita - vitální kapacita plic; TLC – celková kapacita plic.
Objemy plic:
Inspirační rezervní objem(ROVD) - maximální objem vzduchu, který může člověk po klidném nádechu vdechnout.
Exspirační rezervní objem(ROvyd) - maximální objem vzduchu, který může člověk po klidném výdechu vydechnout.
Zbytkový objem(OO) je objem plynu v plicích po maximálním výdechu.
Inspirační kapacita(Evd) je maximální objem vzduchu, který může člověk po tichém výdechu vdechnout.
Funkční zbytková kapacita(FRC) je objem plynu zbývajícího v plicích po tichém nadechnutí.
Vitální kapacita plic(VC) – maximální objem vzduchu, který lze vydechnout po maximálním nádechu.
Celková kapacita plic(Oel) - objem plynů v plicích po maximálním nádechu.
K práci potřebujete: suchý spirometr, nosní klip, náustek, alkohol, vata. Předmětem zkoumání je člověk.
Výhodou suchého spirometru je, že je přenosný a snadno se používá. Suchý spirometr je vzduchová turbína roztáčená proudem vydechovaného vzduchu. Rotace turbíny je přenášena přes kinematický řetězec na šipku zařízení. Pro zastavení jehly na konci výdechu je spirometr vybaven brzdným zařízením. Objem měřeného vzduchu se určuje pomocí stupnice přístroje. Stupnici lze otáčet, což umožňuje vynulování ukazatele před každým měřením. Vzduch je vydechován z plic přes náustek.
Provádění práce. Náústek spirometru se otře vatou navlhčenou alkoholem. Po maximálním nádechu vydechne subjekt co nejhlouběji do spirometru. Vitální vitální kapacita se zjišťuje pomocí stupnice spirometru. Přesnost výsledků se zvyšuje, pokud je vitální kapacita měřena několikrát a je vypočtena průměrná hodnota. Pro opakovaná měření je nutné pokaždé nastavit výchozí polohu stupnice spirometru. K tomu se měřící stupnice suchého spirometru otočí a nulový dílek stupnice se vyrovná se šipkou.
Vitální vitální kapacita se zjišťuje ve stoje, vsedě a vleže a také po fyzické aktivitě (20 dřepů za 30 sekund). Všimněte si rozdílu ve výsledcích měření.
Poté subjekt provede několik tichých výdechů do spirometru. Zároveň se počítá počet dýchacích pohybů. Určete vydělením hodnot spirometru počtem výdechů provedených do spirometru dechový objem vzduch.
Rýže. 3. Nomogram pro určení správné hodnoty vitální kapacity.
Rýže. 4. Spirometr se suchým vzduchem.
Pro určení exspirační rezervní objem Po dalším tichém výdechu vydechne subjekt maximálně do spirometru. Výdechový rezervní objem se určuje pomocí stupnice spirometru. Měření několikrát opakujte a vypočítejte průměrnou hodnotu.
Inspirační rezervní objem lze určit dvěma způsoby: vypočítat a změřit spirometrem. Pro její výpočet je nutné od hodnoty vitální kapacity odečíst součet dechových a rezervních (výdechových) objemů vzduchu. Při měření nádechového rezervního objemu spirometrem se do něj nasaje určitý objem vzduchu a subjekt se po tichém nadechnutí maximálně nadechne ze spirometru. Rozdíl mezi počátečním objemem vzduchu ve spirometru a objemem zbývajícím po hlubokém nádechu odpovídá inspiračnímu rezervnímu objemu.
Pro určení zbytkový objem vzduchu neexistují žádné přímé metody, proto se používají metody nepřímé. Mohou být založeny na různé principy. K těmto účelům se využívá např. pletysmografie, oxygemometrie a měření koncentrace indikátorových plynů (helium, dusík). Předpokládá se, že normálně je zbytkový objem 25-30 % vitální kapacity.
Spirometr umožňuje stanovit řadu dalších charakteristik dechové aktivity. Jedním z nich je množství plicní ventilace. Pro jeho určení se počet dechových cyklů za minutu vynásobí dechovým objemem. Za jednu minutu se tedy normálně mezi tělem a okolím vymění asi 6000 ml vzduchu.
Alveolární ventilace= dechová frekvence x (dechový objem - objem „mrtvého“ prostoru).
Stanovením parametrů dýchání můžete posoudit intenzitu metabolismu v těle stanovením spotřeby kyslíku.
Během práce je důležité zjistit, zda jsou hodnoty získané pro konkrétní osobu v normálním rozmezí. Pro tento účel byly vyvinuty speciální nomogramy a vzorce, které zohledňují korelaci individuální vlastnosti funkce vnějšího dýchání a faktory jako pohlaví, výška, věk atd.
Správná hodnota vitální kapacity plic se vypočítá pomocí vzorců (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):
pro muže -
VC = ((výška (cm) x 0,052) – (věk (roky) x 0,022)) - 3,60;
pro ženy -
VC = ((výška (cm) x 0,041) - (věk (roky) x 0,018)) - 2,68.
pro kluky 8-12 let
VC = ((výška (cm) x 0,052) - (věk (roky) x 0,022)) - 4,6;
pro kluky 13-16 let
VC = ((výška (cm) x 0,052) - (věk (roky) x 0,022)) - 4,2;
pro dívky 8-16 let
VC = ((výška (cm) x 0,041) - (věk (roky) x 0,018)) - 3,7.
Ve věku 16-17 let dosahuje vitální kapacita plic hodnot charakteristických pro dospělého.
Výsledky práce a jejich návrh. 1. Zadejte výsledky měření do tabulky 1 a vypočítejte průměrnou vitální hodnotu.
stůl 1
|
Číslo měření | Vitální vitální kapacita (odpočinek) |
||
| stojící | sedící | ||
| 1 2 3 Průměr | |||
2. Porovnejte výsledky měření vitální kapacity (klidu) ve stoje a vsedě. 3. Porovnejte výsledky měření vitální kapacity ve stoji (v klidu) s výsledky získanými po fyzické aktivitě. 4. Vypočítejte % správné hodnoty se znalostí ukazatele vitální kapacity získaného při měření stání (klidu) a správné vitální kapacity (vypočteno podle vzorce):
GELfact. x 100 (%).
5. Porovnejte hodnotu VC naměřenou spirometrem se správnou VC zjištěnou pomocí nomogramu. Vypočítejte zbytkový objem a také kapacity plic: celkovou kapacitu plic, inspirační kapacitu a funkční zbytkovou kapacitu. 6. Vyvodit závěry.
LABORATORNÍ PRÁCE č. 3
STANOVENÍ MINUTOVÉHO OBJEMU DÝCHÁNÍ (MOV) A OBJEMU PLIC
(TIDAČNÍ, INSPIRACE REZERVNÍ OBJEM
A OBJEM EXPIRAČNÍ REZERVY)
Ventilace je určena objemem vzduchu vdechovaného nebo vydechovaného za jednotku času. Obvykle se měří minutový objem dýchání (MRV). Jeho hodnota při klidném dýchání je 6-9 litrů. Ventilace plic závisí na hloubce a frekvenci dýchání, která je v klidu 16 za 1 minutu (od 12 do 18). Minutový objem dýchání se rovná:
MOD = TO x BH,
kde DO - dechový objem; RR - dechová frekvence.
K práci potřebujete: suchý spirometr, nosní klip, alkohol, vata. Předmětem zkoumání je člověk.
Provádění práce. K určení objemu dýchat vzduch subjekt musí po klidném nádechu klidně vydechnout do spirometru a určit dechový objem (TIdal volume – TI). Pro stanovení exspiračního rezervního objemu (ERV) po klidném normálním výdechu do okolního prostoru vydechněte zhluboka do spirometru. Chcete-li určit nádechový rezervní objem (IRV), nastavte vnitřní válec spirometru na určitou úroveň (3000-5000) a poté se klidně nadechněte z atmosféry, držte nos a nadechněte se ze spirometru na maximum. Všechna měření opakujte třikrát. Inspirační rezervní objem lze určit rozdílem:
ROVD = VITÁLNÍ - (DO - ROvyd)
Metodou výpočtu určete součet DO, Rovd a Rovd, který tvoří vitální kapacitu plic (VC).
Výsledky práce a jejich návrh. 1. Získaná data prezentujte ve formě tabulky 2.
2. Vypočítejte minutový objem dýchání.
tabulka 2
LABORATORNÍ PRÁCE č. 4
Dýchací objemy se stanovují spirometricky a měly by být považovány za jednu z nejindikativnějších ventilačních hodnot.
Minutový objem dýchání
To se týká množství vzduchu vyvětraného během tichého dýchání za minutu.
Způsob stanovení. Subjekt napojený na spirograf dostane nejprve na několik minut příležitost zvyknout si na pro něj ne zcela obvyklé dýchání. Poté, co zpočátku ve většině případů nastává hyperventilace, ustoupí klidnému dýchání, určí se minutový objem dýchání vynásobením objemu dýchání při nádechu počtem dechů za minutu. V případě neklidného dýchání se měří objemy ventilované pro každý dech po dobu jedné minuty a výsledky se sečtou.
Normální hodnoty. Správný minutový objem dýchání se získá vynásobením správného bazálního metabolismu (správný počet kalorií za 24 hodin ve srovnání s celkovou plochou povrchu těla) 4,73.
Výsledné hodnoty se budou pohybovat v rozmezí 6-9 litrů. Jsou ovlivněny rychlostí (intenzitou) metabolismu (např. tyreotoxikóza) a množstvím ventilace mrtvého prostoru. To umožňuje někdy připisovat odchylky od normy patologii jednoho z těchto faktorů.
Při nahrazení dýchání vzduchu kyslíkovým dýcháním u zdravých jedinců nedochází k žádné změně minutový objem dýchání. Naopak s velmi výrazným respirační selhání Minutový objem při dýchání kyslíku klesá a zároveň se zvyšuje spotřeba kyslíku za minutu. Dochází k „zklidnění dýchání“. Tento efekt se vysvětluje lepší arterializací krve při dýchání. čistý kyslík ve srovnání s dýcháním atmosférického vzduchu. To přitahuje ještě více pozornosti při zátěži.
Srovnejte s tím, co bylo řečeno v části o kardiopulmonálním (kardiopulmonálním) nedostatku kyslíku.
Test na maximální výdechový objem (Tiffno test)
Maximálním výdechovým objemem se rozumí výdechová práce plic za sekundu, tj. množství vzduchu vydechnuté silou za sekundu po maximálním nádechu.
Délka výdechu u pacientů s emfyzémem je delší než u zdravých jedinců. Tuto skutečnost, poprvé zaznamenanou na Hutchinsonově spirometru, později potvrdili Tiffeneau a Pinelli, kteří také poukázali na její zcela definitivní vztah s vitální kapacitou.
V německé literatuře se množství vzduchu vydechnutého ve vzorku za sekundu nazývá „užitečný zlomek vitální kapacity“, Britové hovoří o „časované kapacitě“ (kapacita na určité časové období), ve francouzské literatuře termín „capacite pulmonaire utilisable a l'effort“ (pulmonální kapacita, využitá s námahou).
Tento vzorek získává zvláštní význam protože umožňuje vyvodit obecné závěry o šířce dýchacího traktu a podle toho o velikosti odporu dýchání v bronchiálním systému, jakož i o elasticitě plic, pohyblivosti hrudníku a síle dýchacích cest. svaly.
Normální hodnoty. Maximální výdechový objem je vyjádřen jako procento vitální kapacity. U zdravých lidí se rovná 70-80 % vitální kapacity. V tomto případě musí během první půl sekundy vypršet alespoň 55 % dostupné vitální kapacity.
U zdravých lidí trvá úplný výdech po hlubokém nádechu 4 sekundy. Po 2 sekundách je vydechováno 94 % vitální kapacity, po 3 sekundách - 97 % vitální kapacity.
Výdechový objem klesá s věkem z 83 % vitální kapacity v mládí na 69 % ve stáří. Tuto skutečnost potvrzuje Gitter ve svém rozsáhlém výzkumu na více než 1000 průmyslových dělnících. Tiffeneau považuje za normální maximální výdechový objem v první sekundě, což je 83,3 % skutečné nebo skutečné kapacity, Biicherl – 77,3 % u mužů a 82,3 % u žen.
Způsob provedení. Používá se spirograf, jehož kymograf rychle posune pásku (nejméně 10 mm/s). Po zaznamenání vitální kapacity obvyklým způsobem je subjekt požádán, aby se znovu maximálně nadechl, trochu zadržel dech a pak rychle a co nejhlubší vydechl. Určitého zjednodušení lze dosáhnout, pokud se zaznamená tzv. expirogram se současným stanovením vitální kapacity a maximálního objemu výdechu v jednom výdechu po maximálním nádechu.
Školní známka. Tiffeneauův test je považován za spolehlivé kritérium pro rozpoznání obstrukční bronchitidy a výsledného emfyzému. V těchto případech je při normální vitální kapacitě zjištěn významný pokles maximálního výdechového objemu, zatímco při restriktivní ventilační poruše, i když je vitální kapacita snížena, zůstává procento maximálního výdechového objemu normální.
Protože příčina obstrukčních poruch spolu s organicky způsobenými překážkami v dýchací trakt Může se také vyskytnout funkční spasmus pro diferenciálně diagnostickou identifikaci skutečné příčiny se doporučuje test astmamolyzinem.
Asthmolysinový test. Po předběžném stanovení vitální kapacity a maximálního výdechového objemu se subkutánně podá 1 ml astmamolyzinu nebo histaminu a po 30 minutách se znovu stanoví stejné hodnoty. Pokud získané hodnoty ventilace naznačují tendenci k normalizaci, pak mluvíme o tom o funkční složce obstrukční bronchitidy.
Článek připravil a upravil: chirurgJednou z hlavních metod hodnocení ventilační funkce plic používaných v praxi lékařského vyšetření porodu je spirografie, který umožňuje stanovit statistické plicní objemy - vitální kapacita (VC), funkční zbytková kapacita (FRC), reziduální objem plic, celková kapacita plic, dynamické plicní objemy - dechový objem, minutový objem, maximální ventilace.
Schopnost plně zachovat složení plynu arteriální krev ještě není zárukou nepřítomnosti plicní insuficience u pacientů s bronchopulmonální patologií. Arterializace krve může být udržována na úrovni blízké normálu díky kompenzačnímu přepětí mechanismů, které ji zajišťují, což je také známkou plicního selhání. Mezi takové mechanismy patří především funkce větrání.
Přiměřenost parametrů objemové ventilace je určena „ dynamické objemy plic", který zahrnuje dechový objem A minutový objem dýchání (MOV).
Dechový objem v klidu zdravý člověk je cca 0,5l. Z důvodu PŘEHOZ získaná vynásobením požadované bazální metabolické rychlosti faktorem 4,73. Takto získané hodnoty se pohybují v rozmezí 6-9 l. Nicméně srovnání skutečné hodnoty PŘEHOZ(stanoveno za podmínek bazálního metabolismu nebo jemu blízké) má správně smysl pouze pro souhrnné posouzení změn hodnoty, které mohou zahrnovat jak změny samotné ventilace, tak poruchy spotřeby kyslíku.
Pro posouzení skutečných ventilačních odchylek od normy je nutné vzít v úvahu Faktor využití kyslíku (KIO 2)- poměr absorbovaného O 2 (v ml/min) k PŘEHOZ(v l/min).
Na základě faktor využití kyslíku lze posoudit účinnost ventilace. U zdravých lidí je CI v průměru 40.
Na KIO 2 ventilace pod 35 ml/l je nadměrná ve vztahu ke spotřebě kyslíku ( hyperventilace), s rostoucím KIO 2 nad 45 ml/l mluvíme hypoventilace.
Dalším způsobem vyjádření účinnosti výměny plynů při plicní ventilaci je definování respirační ekvivalent, tj. objem ventilovaného vzduchu na 100 ml spotřebovaného kyslíku: určete poměr PŘEHOZ na množství spotřebovaného kyslíku (neboli oxidu uhličitého - DE oxid uhličitý).
U zdravého člověka je 100 ml spotřebovaného kyslíku nebo uvolněného oxidu uhličitého zajištěno objemem ventilovaného vzduchu blízkým 3 l/min.
U pacientů s plicní patologií funkční poruchyúčinnost výměny plynů je snížena a spotřeba 100 ml kyslíku vyžaduje větší ventilaci než u zdravých lidí.
Při posuzování účinnosti větrání nárůst rychlost dýchání(BH) se považuje za typické znamení respirační selhání je vhodné vzít v úvahu při porodním vyšetření: při I. stupni respiračního selhání nepřesahuje RR 24, při II. stupni 28, při. III stupněČerná díra je velmi velká.
Objemy a kapacity plic
Během procesu plicní ventilace se složení plynu v alveolárním vzduchu průběžně aktualizuje. Množství plicní ventilace je dáno hloubkou dýchání neboli dechovým objemem a frekvencí dýchacích pohybů. Při dýchacích pohybech se plíce člověka plní vdechovaným vzduchem, jehož objem je součástí celkového objemu plic. Pro kvantitativní popis plicní ventilace byla celková kapacita plic rozdělena do několika složek nebo objemů. V tomto případě je kapacita plic součtem dvou nebo více objemů.
Objemy plic se dělí na statické a dynamické. Statické plicní objemy se měří během dokončených dýchacích pohybů bez omezení jejich rychlosti. Dynamické plicní objemy se měří při dýchacích pohybech s časovým limitem pro jejich provedení.
Objemy plic. Objem vzduchu v plicích a dýchacím traktu závisí na následujících ukazatelích: 1) antropometrické individuální charakteristiky osoby a dýchacího systému; 2) vlastnosti plicní tkáně; 3) povrchové napětí alveolů; 4) síla vyvinutá dýchacími svaly.
Dechový objem (VT) je objem vzduchu, který člověk vdechne a vydechne při klidném dýchání. U dospělého je DO přibližně 500 ml. Hodnota DO závisí na podmínkách měření (klid, zátěž, poloha těla). DO se vypočítá jako průměrná hodnota po změření přibližně šesti tichých dechových pohybů.
Inspirační rezervní objem (IRV) je maximální objem vzduchu, který je subjekt schopen vdechnout po tichém nadechnutí. Velikost ROVD je 1,5-1,8 litru.
Expirační rezervní objem (ERV) je maximální objem vzduchu, který může člověk dodatečně vydechnout z úrovně tichého výdechu. Hodnota POvyd je v horizontální poloze nižší než ve vertikální poloze a s obezitou klesá. Je to v průměru 1,0-1,4 litru.
Zbytkový objem (VR) je objem vzduchu, který zůstává v plicích po maximálním výdechu. Zbytkový objem je 1,0-1,5 litru.
Kapacita plic. Vitální kapacita plic (VC) zahrnuje dechový objem, inspirační rezervní objem a exspirační rezervní objem. U mužů středního věku se vitální kapacita pohybuje mezi 3,5-5,0 litry a více. Pro ženy jsou typické nižší hodnoty (3,0-4,0 l). V závislosti na metodice měření vitální kapacity se rozlišuje inhalační vitální kapacita, kdy po úplném výdechu dosáhne max. hluboký nádech a vitální kapacita výdechu, kdy po úplném nádechu dojde k maximálnímu výdechu.
Inspirační kapacita (EIC) se rovná součtu dechového objemu a inspiračního rezervního objemu. U lidí je EUD v průměru 2,0-2,3 litru.
Funkční reziduální kapacita (FRC) je objem vzduchu v plicích po tichém výdechu. FRC je součet exspiračního rezervního objemu a reziduálního objemu. Hodnota FRC je výrazně ovlivněna mírou fyzické aktivity člověka a polohou těla: FRC je menší ve vodorovné poloze těla než v sedě nebo ve stoje. FRC klesá u obezity v důsledku snížení celkové poddajnosti hrudníku.
Celková kapacita plic (TLC) je objem vzduchu v plicích na konci plného nádechu. TEL se počítá dvěma způsoby: TEL - OO + VC nebo TEL - FRC + Evd.
Statické objemy plic se mohou snížit za patologických podmínek, které vedou k omezené expanzi plic. Patří sem neuromuskulární onemocnění, onemocnění hrudníku, břicha, pleurální léze zvyšující ztuhlost plicní tkáně a onemocnění, která způsobují pokles počtu funkčních alveolů (atelektáza, resekce, změny jizev na plicích).
