Pagrindiniai žmonių kvėpavimo tyrimo metodai yra šie:
· Spirometrija yra plaučių gyvybinės talpos (VC) ir juos sudarančio oro kiekio nustatymo metodas.
· Spirografija – išorinės kvėpavimo sistemos dalies funkcijos rodiklių grafinio fiksavimo metodas.
Pneumotachometrija – matavimo metodas Maksimalus greitisįkvėpimas ir iškvėpimas priverstinio kvėpavimo metu.
Pneumografija – registravimo būdas kvėpavimo judesiai krūtinė.
· Pikinė fluorometrija – paprastas savęs įvertinimo ir bronchų praeinamumo nuolatinio stebėjimo būdas. Prietaisas – didžiausio srauto matuoklis leidžia išmatuoti iškvėpimo metu praeinančio oro kiekį per laiko vienetą (pikiausias iškvėpimo srautas).
· Funkciniai testai(Stange ir Genche).
Spirometrija
Funkcinė būsena plaučiai priklauso nuo amžiaus, lyties, fizinis vystymasis ir daugybė kitų veiksnių. Dažniausia plaučių būklės charakteristika – plaučių tūrių matavimas, rodantis kvėpavimo organų išsivystymą ir kvėpavimo sistemos funkcines atsargas. Įkvėpto ir iškvepiamo oro tūris gali būti matuojamas naudojant spirometrą.
Spirometrija yra svarbiausias būdas įvertinti funkciją išorinis kvėpavimas. Šis metodas nustato gyvybinis pajėgumas plaučius, plaučių tūrį, taip pat tūrinį oro srauto greitį. Atliekant spirometriją žmogus įkvepia ir iškvepia kiek įmanoma stipriau. Svarbiausius duomenis pateikia iškvėpimo manevro – iškvėpimo – analizė. Plaučių tūris ir talpa vadinami statiniais (pagrindiniais) kvėpavimo parametrais. Yra 4 pirminiai plaučių tūriai ir 4 talpos.
Plaučių gyvybinė talpa
Plaučių gyvybinė talpa yra maksimali suma oras, kurį galima iškvėpti maksimaliai įkvėpus. Tyrimo metu nustatomas faktinis gyvybinis pajėgumas, kuris lyginamas su numatomu gyvybingumu (VC) ir apskaičiuojamas pagal (1) formulę. Vidutinio ūgio suaugusiam žmogui BEL yra 3–5 litrai. Vyrams jo vertė yra maždaug 15% didesnė nei moterų. 11-12 metų moksleivių VAL yra apie 2 litrus; vaikai iki 4 metų - 1 litras; naujagimiai - 150 ml.
VIT=DO+ROVD+ROVD, (1)
Kur gyvybinė talpa yra plaučių gyvybinė talpa; DO – kvėpavimo tūris; ROVD - įkvėpimo rezervinis tūris; ROvyd - iškvėpimo rezervo tūris.
JEL (l) = 2,5 Chrost (m). (2)
Potvynių tūris
Potvynio tūris (TV), arba kvėpavimo gylis, yra įkvėpimo tūris ir
oras iškvėptas ramybės būsenoje. Suaugusiesiems DO = 400-500 ml, 11-12 metų vaikams - apie 200 ml, naujagimiams - 20-30 ml.
Iškvėpimo rezervo tūris
Iškvėpimo rezervinis tūris (ERV) – tai didžiausias tūris, kurį galima iškvėpti su pastangomis po ramaus iškvėpimo. ROvyd = 800-1500 ml.
Įkvėpimo rezervinis tūris
Rezervinis tūrisįkvėpimas (ROVD) – didžiausias oro tūris, kurį galima papildomai įkvėpti ramiai įkvėpus. Įkvėpimo rezervinį tūrį galima nustatyti dviem būdais: skaičiuojant arba matuojant spirometru. Norint apskaičiuoti, iš gyvybinės talpos vertės reikia atimti kvėpavimo ir iškvėpimo rezervo tūrių sumą. Norint nustatyti rezervinį įkvėpimo tūrį naudojant spirometrą, reikia pripildyti spirometrą 4–6 litrais oro ir, ramiai įkvėpus iš atmosferos, maksimaliai iš spirometro įkvėpti. Skirtumas tarp pradinio oro tūrio spirometre ir tūrio, likusio spirometre po gilaus įkvėpimo, atitinka įkvėpimo rezervinį tūrį. ROVD =1500-2000 ml.
Likutinis tūris
Liekamasis tūris (VR) – tai oro tūris, likęs plaučiuose net po maksimalaus iškvėpimo. Tik išmatuotas netiesioginiai metodai. Vieno iš jų principas – į plaučius įleidžiamos svetimos dujos, pavyzdžiui, helis (skiedimo metodas) ir keičiant jų koncentraciją apskaičiuojamas plaučių tūris. Likutinis tūris yra 25-30% gyvybinės talpos. Paimkite OO=500-1000 ml.
Bendra plaučių talpa
Bendra plaučių talpa (TLC) – tai oro kiekis plaučiuose po maksimalaus įkvėpimo. TEL = 4500-7000 ml. Apskaičiuota pagal (3) formulę
OEL=VEL+OO. (3)
Funkcinis liekamasis plaučių pajėgumas
Funkcinė liekamoji plaučių talpa (FRC) – tai oro kiekis, likęs plaučiuose po ramaus iškvėpimo.
Apskaičiuota pagal (4) formulę
FOEL = ROVD. (4)
Įvesties talpa
Įleidimo talpa (IUC) yra didžiausias oro tūris, kurį galima įkvėpti ramiai iškvėpus. Apskaičiuota pagal (5) formulę
EVD=DO+ROVD. (5)
Be statinių rodiklių, apibūdinančių kvėpavimo aparato fizinio išsivystymo laipsnį, yra papildomų dinaminių rodiklių, kurie suteikia informacijos apie plaučių ventiliacijos efektyvumą ir kvėpavimo takų funkcinę būklę.
Priverstinis gyvybinis pajėgumas
Priverstinis gyvybinis pajėgumas (FVC) – tai oro kiekis, kurį galima iškvėpti priverstinio iškvėpimo metu po maksimalaus įkvėpimo. Paprastai skirtumas tarp VC ir FVC yra 100–300 ml. Šio skirtumo padidėjimas iki 1500 ml ar daugiau rodo pasipriešinimą oro srautui dėl mažųjų bronchų spindžio susiaurėjimo. FVC = 3000-7000 ml.
Anatominė negyva erdvė
Anatominė negyva erdvė (ADS) – tūris, kuriame nevyksta dujų mainai (nosiaryklė, trachėja, dideli bronchai) – negali būti tiesiogiai nustatytas. DMP = 150 ml.
Kvėpavimo dažnis
Kvėpavimo dažnis (RR) yra kvėpavimo ciklų skaičius per minutę. BH = 16-18 bpm/min.
Minutės kvėpavimo tūris
Minutės kvėpavimo tūris (MVR) – tai oro kiekis, išvėdintas plaučiuose per 1 minutę.
MOD = TO + BH. MOD = 8-12 l.
Alveolių ventiliacija
Alveolių ventiliacija(AB) – į alveoles patenkančio iškvepiamo oro tūris. AB = 66 - 80% mod. AB = 0,8 l/min.
Kvėpavimo rezervas
Kvėpavimo rezervas (RR) yra rodiklis, apibūdinantis ventiliacijos didinimo galimybes. Paprastai RD sudaro 85% maksimalios plaučių ventiliacijos (MVL). MVL = 70-100 l/min.
UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911
A.B. Zagainova, N.V. Turbasova. Kvėpavimo ir kraujotakos fiziologija. Mokomasis ir metodinis vadovas kurse „Žmonių ir gyvūnų fiziologija“: Biologijos fakulteto ODO III kurso ir 5 kurso ODO studentams. Tiumenė: Tiumenės leidykla Valstijos universitetas, 2007. - 76 p.
Švietimo vadovas apima laboratoriniai darbai, sudaryta pagal kursų programą „Žmogaus ir gyvūnų fiziologija“, daugelis iš kurių iliustruoja esminius mokslinius teiginius klasikinė fiziologija. Dalis darbų yra taikomojo pobūdžio ir atspindi sveikatos ir fizinės būklės savikontrolės metodus, vertinimo metodus. fizinis našumas.
ATSAKINGAS REDAKTORIUS: V.S. Solovjovas , Medicinos mokslų daktaras, profesorius
© Tiumenės valstybinis universitetas, 2007 m
© Tiumenės valstybinio universiteto leidykla, 2007 m
© A.B. Zagainova, N.V. Turbasova, 2007 m
Aiškinamasis raštas
Sekcijose „kvėpavimas“ ir „kraujotaka“ tiriamas gyvas organizmas ir jų funkcionuojančios struktūros, užtikrinančios šias gyvybines funkcijas, o tai lemia fiziologinio tyrimo metodų pasirinkimą.
Kurso tikslas: formuoti idėjas apie kvėpavimo ir kraujotakos organų veikimo mechanizmus, apie širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų veiklos reguliavimą, apie jų vaidmenį užtikrinant organizmo sąveiką su išorine aplinka.
Laboratorinio seminaro uždaviniai: supažindinti studentus su žmogaus ir gyvūnų fiziologinių funkcijų tyrimo metodais; iliustruoti pagrindinius mokslo principus; pateikti fizinės būklės savikontrolės, fizinio darbingumo vertinimo įvairaus intensyvumo fizinės veiklos metu metodus.
Laboratoriniams užsiėmimams vesti kurse „Žmogaus ir gyvūnų fiziologija“ ODO skiriama 52 val., ODO – 20 val. Galutinė kurso „Žmogaus ir gyvūnų fiziologija“ atsiskaitymo forma yra egzaminas.
Reikalavimai egzaminui: būtina suprasti organizmo gyvybinių funkcijų pagrindus, įskaitant organų sistemų, ląstelių ir individo funkcionavimo mechanizmus. ląstelių struktūros, darbo reglamentavimas fiziologinės sistemos, taip pat organizmo sąveikos su išorine aplinka modelius.
Mokomasis ir metodinis vadovas buvo parengtas pagal bendrojo kurso programą „Žmonių ir gyvūnų fiziologija“ Biologijos fakulteto studentams.
KVĖPAVIMO FIZIOLOGIJA
Kvėpavimo proceso esmė – deguonies tiekimas į organizmo audinius, o tai užtikrina oksidacinių reakcijų atsiradimą, o tai lemia energijos išsiskyrimą ir anglies dioksido išsiskyrimą iš organizmo, kuris susidaro dėl medžiagų apykaitą.
Procesas, vykstantis plaučiuose ir susijęs su dujų mainais tarp kraujo ir aplinką(oras, patenkantis į alveoles, vadinamas išorinis, plaučių kvėpavimas, arba ventiliacija.
Dėl dujų mainų plaučiuose kraujas prisotinamas deguonimi ir netenka anglies dvideginio, t.y. vėl tampa pajėgus pernešti deguonį į audinius.
Vidinės kūno aplinkos dujų sudėtis atsinaujina dėl kraujotakos. Transporto funkcija atlieka kraujas dėl fizinio jame esančio CO 2 ir O 2 ištirpimo ir jų prisijungimo prie kraujo komponentų. Taigi hemoglobinas gali pradėti grįžtamąją reakciją su deguonimi, o CO 2 surišimas vyksta dėl to, kad kraujo plazmoje susidaro grįžtami bikarbonato junginiai.
Ląstelių deguonies suvartojimas ir oksidacinių reakcijų su formavimu įgyvendinimas anglies dioksidas sudaro procesų esmę vidinis, arba audinių kvėpavimas.
Taigi tik nuoseklus visų trijų kvėpavimo dalių tyrimas gali suteikti idėją apie vieną sudėtingiausių fiziologinių procesų.
Ištirti išorinį kvėpavimą (plaučių ventiliaciją), dujų mainus plaučiuose ir audiniuose, taip pat dujų transportavimą kraujyje, įvairių metodų, leidžianti įvertinti kvėpavimo funkcija ramybės būsenoje, fizinio aktyvumo metu ir įvairios įtakos organizmui.
LABORATORINIS DARBAS Nr.1
PNEUMOGRAFIJOS
Pneumografija yra kvėpavimo judesių registravimas. Tai leidžia nustatyti kvėpavimo dažnį ir gylį, taip pat įkvėpimo ir iškvėpimo trukmės santykį. Suaugusiam žmogui kvėpavimo judesių skaičius yra 12-18 per minutę, kvėpavimas dažnesnis. Fizinio darbo metu jis padvigubėja ar daugiau. At raumenų darbas kinta ir kvėpavimo dažnis, ir gylis. Kvėpavimo ritmo ir jo gylio pokyčiai stebimi ryjant, kalbant, sulaikius kvėpavimą ir kt.
Pauzių tarp dviejų kvėpavimo fazių nėra: įkvėpimas tiesiogiai virsta iškvėpimu, o iškvėpimas – įkvėpimu.
Paprastai įkvėpimas yra šiek tiek trumpesnis nei iškvėpimas. Įkvėpimo laikas yra susijęs su iškvėpimo laiku, pavyzdžiui, 11:12 ar net 10:14.
Be ritmiškų kvėpavimo judesių, užtikrinančių plaučių ventiliaciją, laikui bėgant gali būti stebimi ir specialūs kvėpavimo judesiai. Kai kurie iš jų kyla refleksiškai (apsauginiai kvėpavimo judesiai: kosulys, čiaudėjimas), kiti savanoriškai, susiję su fonacija (kalba, dainavimas, deklamavimas ir kt.).
Krūtinės ląstos kvėpavimo judesių registracija atliekama naudojant specialų prietaisą - pneumografą. Gautas įrašas – pneumograma – leidžia spręsti: kvėpavimo fazių trukmę – įkvėpimą ir iškvėpimą, kvėpavimo dažnį, santykinį gylį, kvėpavimo dažnio ir gylio priklausomybę nuo fiziologinė būklė kūnas – poilsis, darbas ir kt.
Pneumografija pagrįsta krūtinės ląstos kvėpavimo judesių oro perdavimo į rašymo svirtį principu.
Šiuo metu dažniausiai naudojamas pneumografas – pailga guminė kamera, dedama į medžiaginį dėklą, hermetiškai guminiu vamzdeliu sujungta su Marė kapsule. Su kiekvienu įkvėpimu krūtinė plečiasi ir suspaudžia pneumografe esantį orą. Šis slėgis perduodamas į Marais kapsulės ertmę, jos elastingas guminis dangtelis pakyla, o ant jos esanti svirtis rašo pneumogramą.
Priklausomai nuo naudojamų jutiklių, gali būti atliekama pneumografija Skirtingi keliai. Paprasčiausias ir prieinamiausias kvėpavimo judesiams fiksuoti yra pneumatinis jutiklis su Marais kapsule. Pneumografijai galima naudoti reostatą, deformacijos matuoklį ir talpinius jutiklius, tačiau tokiu atveju reikalingi elektroniniai stiprinimo ir įrašymo įrenginiai.
Norint dirbti reikia: kimografas, sfigmomanometro manžetė, Marais kapsulė, trikojis, trišakis, guminiai vamzdeliai, laikmatis, amoniako tirpalas. Tyrimo objektas – asmuo.
Darbų vykdymas. Sumontuokite kvėpavimo judesių registravimo įrenginį, kaip parodyta pav. 1, A. Manžetė iš sfigmomanometro pritvirtinama prie judriausios tiriamojo krūtinės dalies (pilviniam kvėpavimui tai bus apatinis trečdalis, kvėpuojant krūtine - vidurinis krūtinės trečdalis) ir sujungiamas trišakiu ir guma. vamzdeliai į Marais kapsulę. Per trišakį, atidarius spaustuką, į įrašymo sistemą įleidžiamas nedidelis oro kiekis, užtikrinant, kad per daug aukštas spaudimas kapsulės guminė membrana nesuplyšo. Įsitikinę, kad pneumografas sutvirtintas teisingai, o krūtinės ląstos judesiai perduodami į Marais kapsulės svirtį, suskaičiuokite kvėpavimo judesių skaičių per minutę, o tada nustatykite raštelį tangentiškai prie kimografo. Įjunkite kimografą ir laikmatį ir pradėkite įrašyti pneumogramą (objektas neturėtų žiūrėti į pneumogramą).
Ryžiai. 1. Pneumografija.
A - grafinis kvėpavimo įrašymas naudojant Marais kapsulę; B – veiksmo metu užfiksuotos pneumogramos įvairių veiksnių, sukeliančių pokyčius kvėpavimas: 1 - plati manžetė; 2 - guminis vamzdis; 3 – trišakis; 4 - Marais kapsulė; 5 – kimografas; 6 - laiko skaitiklis; 7 - universalus trikojis; a - ramus kvėpavimas; b - įkvėpus amoniako garų; c - pokalbio metu; d - po hiperventiliacijos; d - savanoriškai sulaikius kvėpavimą; e - fizinio aktyvumo metu; b"-e" - taikomo poveikio ženklai.
Kimografe registruojami šie kvėpavimo tipai:
1) ramus kvėpavimas;
2) gilus kvėpavimas(tiriamas savo noru kelis kartus giliai įkvepia ir iškvėpia – gyvybinis plaučių pajėgumas);
3) kvėpavimas po fizinė veikla. Norėdami tai padaryti, tiriamojo prašoma, nenuimant pneumografo, padaryti 10–12 pritūpimų. Tuo pačiu metu, kad dėl staigių oro smūgių nesuplyštų Marey kapsulės padanga, guminį vamzdelį, jungiantį pneumografą su kapsule, suspaudžiamas Pean spaustukas. Iš karto baigus pritūpimus nuimamas spaustukas ir registruojami kvėpavimo judesiai);
4) kvėpavimas deklamavimo, kalbėjimo, juoko metu (atkreipkite dėmesį, kaip keičiasi įkvėpimo ir iškvėpimo trukmė);
5) kvėpavimas kosint. Norėdami tai padaryti, tiriamasis atlieka keletą savanoriškų iškvėpimo kosulio judesių;
6) dusulys – dusulys, atsirandantis sulaikius kvėpavimą. Eksperimentas atliekamas tokia tvarka. Užsirašęs normalus kvėpavimas(eipnea) tiriamajam sėdint, paprašykite jo sulaikyti kvėpavimą iškvepiant. Paprastai po 20-30 sekundžių nevalingai atsistato kvėpavimas, žymiai padidėja kvėpavimo judesių dažnis ir gylis, pastebimas dusulys;
7) kvėpavimo pasikeitimas, kai alveolių ore ir kraujyje sumažėja anglies dvideginio, kuris pasiekiamas hiperventiliuojant plaučius. Tiriamasis atlieka gilius ir dažnus kvėpavimo judesius, kol pajunta lengvą galvos svaigimą, po kurio atsiranda natūralus kvėpavimo sulaikymas (apnėja);
8) ryjant;
9) įkvepiant amoniako garus (į nosį atnešama amoniako tirpalu suvilgyta medvilnė).
Kai kurios pneumogramos parodytos fig. 1, B.
Įklijuokite gautas pneumogramas į savo užrašų knygelę. Apskaičiuokite kvėpavimo judesių skaičių per 1 minutę skirtingos sąlygos pneumogramos registracija. Nustatykite, kurioje kvėpavimo fazėje vyksta rijimas ir kalba. Palyginkite kvėpavimo pokyčių pobūdį veikiant įvairiems poveikio veiksniams.
LABORATORINIS DARBAS Nr.2
SPIROMETRIJOS
Spirometrija yra plaučių gyvybinės talpos ir juos sudarančio oro kiekio nustatymo metodas. Plaučių gyvybinė talpa (VC) yra didžiausias skaičius oro, kurį žmogus gali iškvėpti maksimaliai įkvėpęs. Fig. 2 paveiksle pavaizduoti plaučių tūriai ir pajėgumai, apibūdinantys funkcinę plaučių būklę, taip pat pneumograma, paaiškinanti ryšį tarp plaučių tūrio ir talpos bei kvėpavimo judesių. Plaučių funkcinė būklė priklauso nuo amžiaus, ūgio, lyties, fizinio išsivystymo ir daugelio kitų veiksnių. Norėdami įvertinti kvėpavimo funkciją šio asmens, išmatuoti plaučių tūriai turėtų būti lyginami su tinkamomis vertėmis. Tinkamos reikšmės apskaičiuojamos pagal formules arba nustatomos naudojant nomogramas (3 pav. ± 15% nuokrypiai laikomi nereikšmingais). Gyvybiniam pajėgumui ir jo komponentų tūriams matuoti naudojamas sausas spirometras (4 pav.).
Ryžiai. 2. Spirograma. Plaučių tūris ir talpa:
ROVD - įkvėpimo rezervinis tūris; DO - potvynio tūris; ROvyd - iškvėpimo rezervo tūris; OO - liekamasis tūris; Evd – įkvėpimo pajėgumas; FRC - funkcinis liekamasis pajėgumas; Gyvybinis pajėgumas – gyvybinė plaučių talpa; TLC – bendra plaučių talpa.
Plaučių tūris:
Įkvėpimo rezervinis tūris(ROVD) – didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali įkvėpti ramiai įkvėpęs.
Iškvėpimo rezervo tūris(ROvyd) – didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti ramiai iškvėpęs.
Likutinis tūris(OO) – dujų tūris plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo.
Įkvėpimo pajėgumas(Evd) – didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali įkvėpti ramiai iškvėpęs.
Funkcinis liekamasis pajėgumas(FRC) – tai dujų kiekis, likęs plaučiuose po tylaus įkvėpimo.
Plaučių gyvybinė talpa(VC) – didžiausias oro tūris, kurį galima iškvėpti maksimaliai įkvėpus.
Bendra plaučių talpa(Oel) – dujų tūris plaučiuose po maksimalaus įkvėpimo.
Norint dirbti reikia: sausas spirometras, nosies segtukas, kandiklis, alkoholis, vata. Tyrimo objektas – asmuo.
Sauso spirometro pranašumas yra tas, kad jis yra nešiojamas ir paprastas naudoti. Sausasis spirometras yra oro turbina, kurią sukasi iškvepiamo oro srautas. Turbinos sukimasis per kinematinę grandinę perduodamas į įrenginio rodyklę. Norėdami sustabdyti adatą iškvėpimo pabaigoje, spirometre yra stabdymo įtaisas. Išmatuotas oro tūris nustatomas naudojant prietaiso skalę. Skalę galima pasukti, kad prieš kiekvieną matavimą būtų galima iš naujo nustatyti rodyklę į nulį. Oras iš plaučių iškvepiamas per kandiklį.
Darbų vykdymas. Spirometro kandiklis nuvalomas spiritu suvilgyta vata. Po maksimalaus įkvėpimo tiriamasis kuo giliau iškvepia į spirometrą. Gyvybinis pajėgumas nustatomas naudojant spirometro skalę. Rezultatų tikslumas padidėja kelis kartus matuojant gyvybinį pajėgumą ir apskaičiuojant vidutinę vertę. Atliekant pakartotinius matavimus, kiekvieną kartą būtina nustatyti pradinę spirometro skalės padėtį. Norėdami tai padaryti, sauso spirometro matavimo skalė pasukama ir skalės nulinis padalinys sulygiuotas su rodykle.
Gyvybinis pajėgumas nustatomas tiriamajam stovint, sėdint ir gulint, taip pat po fizinio krūvio (20 pritūpimų per 30 sekundžių). Atkreipkite dėmesį į matavimo rezultatų skirtumus.
Tada tiriamasis kelis kartus tyliai iškvėpia į spirometrą. Tuo pačiu metu skaičiuojamas kvėpavimo judesių skaičius. Spirometro rodmenis padalijus iš spirometre atliktų iškvėpimų skaičiaus, nustatykite potvynio tūris oro.
Ryžiai. 3. Nomograma, skirta tinkamai gyvybinio pajėgumo vertei nustatyti.
Ryžiai. 4. Sauso oro spirometras.
Norėdami nustatyti iškvėpimo rezervo tūris Po kito ramaus iškvėpimo tiriamasis maksimaliai iškvepia į spirometrą. Iškvėpimo rezervo tūris nustatomas naudojant spirometro skalę. Pakartokite matavimus keletą kartų ir apskaičiuokite vidutinę vertę.
Įkvėpimo rezervinis tūris galima nustatyti dviem būdais: skaičiuoti ir išmatuoti spirometru. Norint jį apskaičiuoti, iš gyvybinės talpos vertės reikia atimti kvėpavimo ir rezervinio (iškvėpimo) oro tūrių sumą. Matuojant įkvėpimo rezervinį tūrį spirometru, į jį įtraukiamas tam tikras oro tūris ir tiriamasis, ramiai įkvėpęs, maksimaliai įkvepia iš spirometro. Skirtumas tarp pradinio oro tūrio spirometre ir tūrio, likusio po gilaus įkvėpimo, atitinka įkvėpimo rezervinį tūrį.
Norėdami nustatyti likutinis tūris oro nėra tiesioginių metodų, todėl naudojami netiesioginiai. Jie gali būti pagrįsti skirtingi principai. Šiems tikslams, pavyzdžiui, naudojama pletizmografija, oksigemometrija ir indikatorinių dujų (helio, azoto) koncentracijos matavimas. Manoma, kad paprastai liekamasis tūris yra 25-30% gyvybinės talpos.
Spirometras leidžia nustatyti daugybę kitų kvėpavimo aktyvumo charakteristikų. Vienas iš jų yra plaučių ventiliacijos kiekis. Norėdami jį nustatyti, kvėpavimo ciklų skaičius per minutę padauginamas iš potvynio tūrio. Taigi per vieną minutę tarp kūno ir aplinkos paprastai apsikeičia apie 6000 ml oro.
Alveolių ventiliacija= kvėpavimo dažnis x (potvynio tūris – „negyvos“ erdvės tūris).
Nustatę kvėpavimo parametrus, galite įvertinti medžiagų apykaitos intensyvumą organizme, nustatydami deguonies suvartojimą.
Darbo metu svarbu išsiaiškinti, ar konkrečiam žmogui gautos reikšmės yra normos ribose. Tam buvo sukurtos specialios nomogramos ir formulės, kuriose atsižvelgiama į koreliaciją individualios savybės išorinio kvėpavimo funkcijos ir tokie veiksniai kaip lytis, ūgis, amžius ir kt.
Tinkama plaučių gyvybinės talpos vertė apskaičiuojama pagal formules (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):
vyrams -
VC = ((ūgis (cm) x 0,052) – (amžius (metai) x 0,022)) - 3,60;
moterims -
VC = ((ūgis (cm) x 0,041) – (amžius (metai) x 0,018)) – 2,68.
8-12 metų berniukams -
VC = ((ūgis (cm) x 0,052) - (amžius (metai) x 0,022)) - 4,6;
berniukams nuo 13 iki 16 metų
VC = ((ūgis (cm) x 0,052) - (amžius (metai) x 0,022)) - 4,2;
mergaitėms nuo 8 iki 16 metų -
VC = ((ūgis (cm) x 0,041) – (amžius (metai) x 0,018)) – 3,7.
Sulaukus 16-17 metų, plaučių gyvybinė talpa pasiekia suaugusiam žmogui būdingas vertes.
Darbo rezultatai ir jų projektavimas. 1. Įveskite matavimo rezultatus į 1 lentelę ir apskaičiuokite vidutinę gyvybinę vertę.
1 lentelė
|
Matavimo numeris | Gyvybinis pajėgumas (poilsis) |
||
| stovint | sėdi | ||
| 1 2 3 Vidutinis | |||
2. Palyginkite gyvybinės veiklos (poilsio) matavimų stovint ir sėdint rezultatus. 3. Palyginkite gyvybinio pajėgumo matavimų rezultatus stovint (ramybės būsenoje) su rezultatais, gautais po fizinio krūvio. 4. Apskaičiuokite tinkamos vertės %, žinodami gyvybinės veiklos rodiklį, gautą matuojant stovėjimą (poilsį) ir tinkamą gyvybingumą (apskaičiuotą pagal formulę):
GELfact. x 100 (%).
5. Palyginkite spirometru išmatuotą VC vertę su tinkamu VC, rastu naudojant nomogramą. Apskaičiuokite liekamąjį tūrį ir plaučių talpą: bendrą plaučių talpą, įkvėpimo pajėgumą ir funkcinį liekamąjį pajėgumą. 6. Padarykite išvadas.
LABORATORINIS DARBAS Nr.3
MINUTINIO KĖPAVIMO TŪRIS (MOV) IR PLAUČIŲ TŪRIS NUSTATYMAS
(TIKRINIS, ĮKVEPIANTIS REZERVAS
IR IŠKIRAVIMO REZERVAS)
Vėdinimas nustatomas pagal įkvepiamo arba iškvepiamo oro kiekį per laiko vienetą. Paprastai matuojamas minutinis kvėpavimo tūris (MRV). Jo vertė ramaus kvėpavimo metu yra 6-9 litrai. Plaučių vėdinimas priklauso nuo kvėpavimo gylio ir dažnio, kuris ramybės būsenoje yra 16 kartų per minutę (nuo 12 iki 18). Kvėpavimo minutinis tūris yra lygus:
MOD = TO x BH,
kur DO - potvynio tūris; RR – kvėpavimo dažnis.
Norint dirbti reikia: sausas spirometras, nosies segtukas, alkoholis, vata. Tyrimo objektas – asmuo.
Darbų vykdymas. Norėdami nustatyti garsumą kvėpuojant oru tiriamasis turi ramiai iškvėpti į spirometrą po ramaus įkvėpimo ir nustatyti potvynio tūrį (TI). Norėdami nustatyti iškvėpimo rezervo tūrį (ERV), ramiai, normaliai iškvėpę į aplinkinę erdvę, giliai iškvėpkite į spirometrą. Norėdami nustatyti įkvėpimo rezervinį tūrį (IRV), nustatykite vidinį spirometro cilindrą tam tikru lygiu (3000–5000), tada ramiai įkvėpdami iš atmosferos, laikydami nosį, maksimaliai kvėpuokite iš spirometro. Pakartokite visus matavimus tris kartus. Įkvėpimo rezervo tūris gali būti nustatomas pagal skirtumą:
ROVD = VITAL – (DO – ROvyd)
Naudodami skaičiavimo metodą, nustatykite DO, ROvd ir ROvd sumą, kuri sudaro gyvybinę plaučių talpą (VC).
Darbo rezultatai ir jų projektavimas. 1. Pateikite gautus duomenis 2 lentelės forma.
2. Apskaičiuokite minutinį kvėpavimo tūrį.
2 lentelė
LABORATORINIS DARBAS Nr.4
Kvėpavimo tūriai nustatomi spirometriškai ir turėtų būti laikomi tarp orientacinių ventiliacijos verčių.
Minutės kvėpavimo tūris
Tai reiškia oro kiekį, išleidžiamą ramiai kvėpuojant per minutę.
Nustatymo metodas. Prie spirografo prijungtam tiriamajam pirmiausia suteikiama galimybė kelioms minutėms priprasti prie jam ne visai įprasto kvėpavimo. Po to, kai iš pradžių pasireiškianti hiperventiliacija daugeliu atvejų užleidžia vietą ramiam kvėpavimui, minutinis kvėpavimo tūris nustatomas padauginus kvėpavimo tūrį įkvėpimo metu iš įkvėpimų skaičiaus per minutę. Esant neramiam kvėpavimui, išmatuojami kiekvieno įkvėpimo minutės ventiliuojami tūriai ir rezultatai sumuojami.
Normalios vertės. Tinkamas minutinis kvėpavimo tūris gaunamas padauginus tinkamą bazinį metabolizmo greitį (tinkamą kalorijų skaičių per 24 valandas, palyginti su bendru kūno paviršiaus plotu) iš 4,73.
Gautos vertės bus 6–9 litrų diapazone. Jiems įtakos turi medžiagų apykaitos greitis (intensyvumas) (pvz., tirotoksikozė) ir negyvos erdvės ventiliacijos kiekis. Tai leidžia kartais priskirti nukrypimus nuo normos vieno iš šių veiksnių patologijai.
Sveikiems žmonėms kvėpavimą oru pakeitus kvėpavimu deguonimi, pokyčių nėra minutės apimtis kvėpavimas. Priešingai, su labai ryškiu kvėpavimo takų sutrikimas Minutės tūris kvėpuojant deguonimi mažėja ir tuo pačiu didėja deguonies suvartojimas per minutę. Atsiranda „kvėpavimo nurimimas“. Šis poveikis paaiškinamas geresne kraujo arterializacija kvėpuojant. grynas deguonis lyginant su kvėpuojamu atmosferos oru. Tai dar labiau pritraukia dėmesį esant apkrovai.
Palyginkite su tuo, kas buvo pasakyta skyriuje apie kardiopulmoninį (širdies ir plaučių) deguonies trūkumą.
Didžiausio iškvėpimo tūrio tyrimas (Tiffno testas)
Maksimalus iškvėpimo tūris suprantamas kaip plaučių iškvėpimo darbas per sekundę, t.y. oro kiekis, iškvepiamas jėga per sekundę po maksimalaus įkvėpimo.
Pacientų, sergančių emfizema, iškvėpimo trukmė yra ilgesnė nei sveikų asmenų. Šį faktą, pirmą kartą užfiksuotą Hutchinson spirometru, vėliau patvirtino Tiffeneau ir Pinelli, kurie taip pat nurodė visiškai neabejotiną jo ryšį su gyvybiniu pajėgumu.
Vokiečių literatūroje mėginyje per sekundę iškvepiamo oro kiekis vadinamas „naudinga gyvybinės talpos dalis“, britai kalba apie „laikinį pajėgumą“ (talpa tam tikram laikotarpiui), prancūzų literatūroje terminas „capacite pulmonaire“. utilisable a l'effort“ (plaučių talpa, panaudojama pastangomis).
Šis pavyzdys įgyja ypatinga prasmė nes leidžia daryti bendras išvadas apie kvėpavimo takų plotį ir atitinkamai kvėpavimo pasipriešinimo bronchų sistemoje dydį, taip pat apie plaučių elastingumą, krūtinės ląstos judrumą ir kvėpavimo stiprumą. raumenis.
Normalios vertės. Didžiausias iškvėpimo tūris išreiškiamas gyvybinės talpos procentais. Sveikiems žmonėms jis prilygsta 70-80% gyvybinio pajėgumo. Tokiu atveju per pirmąją sekundės pusę turi būti išnaudota bent 55 % turimo gyvybinio pajėgumo.
Sveikiems žmonėms po gilaus įkvėpimo pilnai iškvėpti prireikia 4 sekundžių. Po 2 sekundžių iškvepiama 94% gyvybinės galios, po 3 sekundžių – 97% gyvybinės galios.
Iškvėpimo tūris mažėja su amžiumi nuo 83% gyvybinio pajėgumo jaunystėje iki 69% senatvėje. Šį faktą Gitter patvirtina atlikdamas išsamų tyrimą, kuriame dalyvavo daugiau nei 1000 pramonės darbuotojų. Tiffeneau laiko normaliu maksimalų iškvėpimo tūrį per pirmąją sekundę, kuris yra 83,3% tikrosios arba faktinės talpos, Biicherl - 77,3% vyrų ir 82,3% moterų.
Vykdymo būdas. Naudojamas spirografas, kurio kimografas greitai judina juostą (mažiausiai 10 mm/sek). Įprastu būdu užfiksavus gyvybinį pajėgumą, tiriamojo prašoma vėl maksimaliai įkvėpti, šiek tiek sulaikyti kvėpavimą, tada greitai ir kuo giliau iškvėpti. Tam tikrą supaprastinimą galima pasiekti, jei vadinamoji ekspirograma įrašoma kartu nustatant gyvybinį pajėgumą ir didžiausią iškvėpimo tūrį per vieną iškvėpimą po maksimalaus įkvėpimo.
Įvertinimas. Tiffeneau testas laikomas patikimu kriterijumi, leidžiančiu atpažinti obstrukcinį bronchitą ir jo atsiradusią emfizemą. Tokiais atvejais, esant normaliam gyvybiniam pajėgumui, nustatomas reikšmingas maksimalaus iškvėpimo tūrio sumažėjimas, o esant ribojančios ventiliacijos sutrikimui, nors gyvybinė talpa ir sumažėja, maksimalaus iškvėpimo tūrio procentas išlieka normalus.
Kadangi obstrukcinių sutrikimų priežastis, kartu su organinėmis kliūtimis kvėpavimo takai Taip pat gali būti funkcinis spazmas, siekiant diferencinės diagnostikos nustatyti tikrąją priežastį.
Astmolizino testas. Preliminariai nustačius gyvybingumą ir maksimalų iškvėpimo tūrį, po oda suleidžiama 1 ml astmolizino arba histamino ir po 30 minučių pakartotinai nustatomos tos pačios vertės. Jei gautos ventiliacijos vertės rodo tendenciją normalizuotis, tada mes kalbame apie apie obstrukcinio bronchito funkcinį komponentą.
Straipsnį parengė ir redagavo: chirurgasVienas pagrindinių plaučių ventiliacijos funkcijos įvertinimo metodų, taikomų atliekant medicininę darbo apžiūrą, yra spirografija, kuri leidžia nustatyti statistinius plaučių tūrius – gyvybinę plaučių talpą (VC), funkcinis liekamasis pajėgumas (FRC), liekamasis plaučių tūris, bendra plaučių talpa, dinaminiai plaučių tūriai – potvynio tūris, minutinis tūris, maksimali ventiliacija.
Gebėjimas visiškai išlaikyti dujų sudėtį arterinio kraujo dar nėra nebuvimo garantija plaučių nepakankamumas pacientams, sergantiems bronchopulmonine patologija. Kraujo arterializacija gali būti palaikoma artima normaliam lygiui dėl kompensuojamojo ją užtikrinančių mechanizmų pertempimo, o tai taip pat yra plaučių nepakankamumo požymis. Tokie mechanizmai visų pirma apima funkciją ventiliacija.
Tūrinio vėdinimo parametrų tinkamumą lemia „ dinaminiai plaučių tūriai“, kurie apima potvynio tūris Ir minutinis kvėpavimo tūris (MOV).
Potvynių tūris ramybėje sveikas žmogus yra apie 0,5 l. Dėl MAUDAS gautas reikiamą bazinį metabolizmo greitį padauginus iš 4,73. Tokiu būdu gautos vertės svyruoja nuo 6 iki 9 l. Tačiau tikrosios vertės palyginimas MAUDAS(nustatomas bazinio metabolizmo greičio sąlygomis arba jam artimas) tinkamai prasminga tik apibendrintai vertinant vertės pokyčius, kurie gali apimti ir pačios ventiliacijos pokyčius, ir deguonies suvartojimo sutrikimus.
Norint įvertinti faktinius vėdinimo nukrypimus nuo normos, būtina atsižvelgti Deguonies panaudojimo koeficientas (KIO 2)- absorbuoto O 2 santykis (ml/min.) su MAUDAS(l/min).
Pagrįstas deguonies panaudojimo faktorius galima spręsti apie ventiliacijos efektyvumą. Sveikiems žmonėms CI yra vidutiniškai 40.
At KIO 2 mažesnė nei 35 ml/l ventiliacija yra per didelė, palyginti su sunaudoto deguonies kiekiu ( hiperventiliacija), didėjant KIO 2 virš 45 ml/l kalbame apie hipoventiliacija.
Kitas būdas išreikšti plaučių ventiliacijos dujų mainų efektyvumą yra apibrėžimas kvėpavimo ekvivalentas, t.y. vėdinamo oro tūris 100 ml sunaudoto deguonies: nustatykite santykį MAUDAS iki suvartoto deguonies kiekio (arba anglies dioksido – DE anglies dioksido).
Sveikam žmogui 100 ml suvartoto deguonies arba išsiskiriančio anglies dvideginio suteikia vėdinamo oro tūris, artimas 3 l/min.
Pacientams, sergantiems plaučių patologija funkciniai sutrikimai sumažėja dujų mainų efektyvumas, o 100 ml deguonies suvartojimui reikia daugiau ventiliacijos nei sveikiems žmonėms.
Vertinant vėdinimo efektyvumą, didėja kvėpavimo dažnis(BH) laikomas tipinis ženklas kvėpavimo nepakankamumas, patartina į tai atsižvelgti atliekant gimdymo apžiūrą: esant I laipsnio kvėpavimo nepakankamumui, RR neviršija 24, su II laipsniu siekia 28, su III laipsnis Juodoji skylė yra labai didelė.
Plaučių tūris ir talpa
Plaučių ventiliacijos metu alveolių oro dujų sudėtis nuolat atnaujinama. Plaučių ventiliacijos apimtis nustatoma pagal kvėpavimo gylį, arba potvynio tūrį, ir kvėpavimo judesių dažnį. Kvėpavimo judesių metu žmogaus plaučiai prisipildo įkvepiamo oro, kurio tūris yra dalis viso plaučių tūrio. Norint kiekybiškai apibūdinti plaučių ventiliaciją, bendra plaučių talpa buvo padalinta į keletą komponentų arba tūrių. Šiuo atveju plaučių talpa yra dviejų ar daugiau tūrių suma.
Plaučių tūris skirstomas į statinį ir dinaminį. Statiniai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, neribojant jų greičio. Dinaminiai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, nurodant jų įgyvendinimo laiką.
Plaučių tūriai. Oro tūris plaučiuose ir kvėpavimo takuose priklauso nuo šių rodiklių: 1) antropometrinių individualių žmogaus ir kvėpavimo sistemos savybių; 2) plaučių audinio savybės; 3) alveolių paviršiaus įtempimas; 4) kvėpavimo raumenų išvystyta jėga.
Potvynio tūris (VT) – tai oro tūris, kurį žmogus įkvepia ir iškvepia ramiai kvėpuodamas. Suaugusiam žmogui DO yra maždaug 500 ml. DO reikšmė priklauso nuo matavimo sąlygų (poilsio, apkrovos, kūno padėties). DO apskaičiuojama kaip vidutinė vertė išmatavus maždaug šešis ramius kvėpavimo judesius.
Įkvėpimo rezervinis tūris (IRV) yra didžiausias oro tūris, kurį tiriamasis gali įkvėpti ramiai įkvėpęs. ROVD dydis yra 1,5-1,8 litro.
Iškvėpimo rezervinis tūris (ERV) – tai didžiausias oro tūris, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti nuo ramaus iškvėpimo lygio. Horizontalioje padėtyje ROvydo reikšmė mažesnė nei vertikalioje, o nutukus mažėja. Tai vidutiniškai 1,0-1,4 litro.
Liekamasis tūris (VR) – tai oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo. Likutinis tūris yra 1,0-1,5 litro.
Plaučių talpa. Plaučių gyvybinė talpa (VC) apima kvėpavimo tūrį, įkvėpimo rezervinį tūrį ir iškvėpimo rezervinį tūrį. Vidutinio amžiaus vyrų gyvybinė talpa svyruoja tarp 3,5-5,0 litrų ir daugiau. Moterims būdingos mažesnės vertės (3,0-4,0 l). Priklausomai nuo gyvybinio pajėgumo matavimo metodikos, įkvėpimo gyvybinis pajėgumas išskiriamas, kai po visiško iškvėpimo maksimalus gilus įkvėpimas ir iškvėpimo gyvybinė talpa, kai po pilno įkvėpimo atliekamas maksimalus iškvėpimas.
Įkvėpimo pajėgumas (EIC) yra lygus potvynio tūrio ir rezervinio įkvėpimo tūrio sumai. Žmonėms EUD vidutiniškai siekia 2,0–2,3 litro.
Funkcinis liekamasis pajėgumas (FRC) – tai oro tūris plaučiuose po ramaus iškvėpimo. FRC yra iškvėpimo rezervo tūrio ir likutinio tūrio suma. FRC reikšmei didelę įtaką turi žmogaus fizinio aktyvumo lygis ir kūno padėtis: horizontalioje kūno padėtyje FRC yra mažesnė nei sėdimoje ar stovimoje padėtyje. FRC sumažėja nutukimas dėl bendro krūtinės ląstos atitikties sumažėjimo.
Bendra plaučių talpa (TLC) – tai oro tūris plaučiuose pilno įkvėpimo pabaigoje. TEL apskaičiuojamas dviem būdais: TEL - OO + VC arba TEL - FRC + Evd.
Statiniai plaučių tūriai gali sumažėti esant patologinėms sąlygoms, dėl kurių plaučių išsiplėtimas yra ribotas. Tai apima nervų ir raumenų ligas, krūtinės ląstos, pilvo ligas, pleuros pažeidimus, kurie didina standumą. plaučių audinys, ir ligos, dėl kurių sumažėja funkcionuojančių alveolių skaičius (atelektazė, rezekcija, randų pakitimai plaučiuose).
