Vetranie - nepretržité riadený proces aktualizácia zloženia plynu vzduchu obsiahnutého v pľúcach. Vetranie pľúc je zabezpečené privádzaním atmosférického vzduchu bohatého na kyslík do pľúc a odvodom plynu obsahujúceho prebytočný oxid uhličitý pri výdychu.

Pľúcna ventilácia je charakterizovaná minútovým objemom dýchania. Dospelý v pokoji vdýchne a vydýchne 500 ml vzduchu frekvenciou 16-20-krát za minútu (minúta 8-10 l), novorodenec dýcha častejšie - 60-krát, 5-ročné dieťa - 25-krát za minútu. minútu. Objem dýchacieho traktu(kde nedochádza k výmene plynov) - 140 ml, takzvaný škodlivý vesmírny vzduch; tak sa do alveol dostane 360 ml. Zriedkavé a hlboké dýchanie znižuje objem škodlivého priestoru a je oveľa efektívnejšie.

Statické objemy zahŕňajú veličiny, ktoré sa merajú po dokončení dýchacieho manévru bez obmedzenia rýchlosti (času) jeho vykonania.

Statické indikátory zahŕňajú štyri primárne pľúcne objemy: - dychový objem (VT - VT);

Inspiračný rezervný objem (IRV);

Expiračný rezervný objem (ERV);

Zvyškový objem (RO - RV).

A tiež kontajnery:

Vitálna kapacita pľúc (VC - VC);

Inspiračná kapacita (Evd - IC);

Funkčné zvyšková kapacita(FRC - FRC);

Celková kapacita pľúc (TLC).

Dynamické veličiny charakterizujú objemovú rýchlosť prúdenia vzduchu. Stanovujú sa s prihliadnutím na čas strávený vykonávaním dýchacieho manévru. Dynamické ukazovatele zahŕňajú:

Objem núteného výdychu v prvej sekunde (FEV 1 – FEV 1);

Nútené vitálna kapacita(FVC - FVC);

Špičkový objemový (PEV) výdychový prietok (PEV) atď.

Objemy a kapacity pľúc zdravý človek určuje množstvo faktorov:

1) výška, telesná hmotnosť, vek, rasa, ústavné znaky osoba;

2) elastické vlastnosti pľúcne tkanivo a dýchacieho traktu;

3) kontraktilné charakteristiky inspiračných a exspiračných svalov.

Na stanovenie pľúcnych objemov a kapacít sa používajú metódy spirometrie, spirografie, pneumotachometrie a telovej pletyzmografie.

Pre porovnateľnosť výsledkov meraní pľúcnych objemov a kapacít musia byť získané údaje korelované so štandardnými podmienkami: telesná teplota 37 o C, atmosferický tlak 101 kPa (760 mm Hg), relatívna vlhkosť 100 %.

Dychový objem

Dychový objem (TV) je objem vzduchu vdychovaného a vydychovaného počas normálne dýchanie v priemere 500 ml (s kolísaním od 300 do 900 ml).

Z toho asi 150 ml je objem vzduchu vo funkčnom mŕtvom priestore (FSD) v hrtane, priedušnici a prieduškách, ktorý sa nezúčastňuje výmeny plynov. Funkčná úloha HFMP spočíva v tom, že sa mieša s vdychovaným vzduchom, zvlhčuje ho a ohrieva.

Objem exspiračnej rezervy

Výdychový rezervný objem je objem vzduchu rovnajúci sa 1500-2000 ml, ktorý môže človek vydýchnuť, ak po normálnom výdychu maximálne vydýchne.

Inspiračný rezervný objem

Nádychový rezervný objem je objem vzduchu, ktorý môže človek vdýchnuť, ak sa po bežnom nádychu maximálne nadýchne. Rovnaké 1500 - 2000 ml.

Vitálna kapacita pľúc

Vitálna kapacita pľúc (VC) -- maximálne množstvo vzduch vydýchnutý po zhlboka sa nadýchni. Vitálna vitálna kapacita je jedným z hlavných ukazovateľov stavu zariadenia vonkajšie dýchanie, široko používaný v medicíne. Spolu so zvyškovým objemom, t.j. objem vzduchu zostávajúceho v pľúcach po najhlbšom výdychu, vitálna kapacita tvorí celkovú kapacitu pľúc (TLC).

Normálne je vitálna kapacita asi 3/4 celkovej kapacity pľúc a charakterizuje maximálny objem, v rámci ktorého môže človek zmeniť hĺbku svojho dýchania. Pri pokojnom dýchaní zdravý dospelý človek využíva malú časť vitálnej kapacity: vdýchne a vydýchne 300 – 500 ml vzduchu (tzv. dychový objem). V tomto prípade je inspiračný rezervný objem, t.j. množstvo vzduchu, ktoré je človek schopný dodatočne vdýchnuť po pokojnom nádychu, a rezervný objem výdychu, ktorý sa rovná objemu dodatočne vydýchnutého vzduchu po pokojnom výdychu, je v priemere každý približne 1500 ml. Počas fyzickej aktivity sa dychový objem zvyšuje v dôsledku využívania inhalačných a výdychových rezerv.

Vitálna kapacita je indikátorom pohyblivosti pľúc a hrudník. Napriek názvu neodráža parametre dýchania v reálnych („životných“) podmienkach, keďže aj pri najvyšších potrebách telo kladie dýchací systém hĺbka dýchania nikdy nedosiahne maximálnu možnú hodnotu.

Z praktického hľadiska je nevhodné stanoviť „jediný“ štandard pre vitálnu kapacitu pľúc, pretože táto hodnota závisí od viacerých faktorov, najmä od veku, pohlavia, telesnej veľkosti a polohy a stupňa fitness.

S vekom sa vitálna kapacita pľúc znižuje (najmä po 40 rokoch). Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka. Ženy majú v priemere o 25 % menej ako muži.

Vzťah s výškou možno vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:

VC=2,5*výška (m)

Vitálna kapacita závisí od polohy tela: vo vertikálnej polohe je o niečo väčšia ako v horizontálnej.

Vysvetľuje to skutočnosť, že vo vzpriamenej polohe pľúca obsahujú menej krvi. U trénovaných ľudí (najmä plavcov a veslárov) to môže byť až 8 l, keďže športovci majú vysoko vyvinuté pomocné látky dýchacie svaly(pectoralis major a minor).

Zvyškový objem

Zvyškový objem (VR) je objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu. Rovnaké 1000 - 1500 ml.

Celková kapacita pľúc

Celková (maximálna) kapacita pľúc (TLC) je súčet respiračných, rezervných (inhalačných a výdychových) a zvyškových objemov a je 5000 - 6000 ml.

Na posúdenie kompenzácie je potrebné testovanie dychového objemu respiračné zlyhanie zvýšením hĺbky dýchania (nádych a výdych).

Vitálna kapacita pľúc. Systematická telesná výchova a šport prispievajú k rozvoju dýchacích svalov a expanzii hrudníka. Už 6-7 mesiacov po začatí plávania alebo behu sa vitálna kapacita pľúc mladých športovcov môže zvýšiť o 500 cm3. a viac. Jeho pokles je znakom prepracovanosti.

Vitálna kapacita pľúc sa meria špeciálnym prístrojom – spirometrom. Za týmto účelom najskôr uzatvorte otvor vo vnútornom valci spirometra zátkou a jeho náustok vydezinfikujte alkoholom. Po hlbokom nádychu zhlboka vydýchnite cez náustok. V tomto prípade by vzduch nemal prechádzať cez náustok alebo cez nos.

Meranie sa opakuje dvakrát a najvyšší výsledok sa zaznamená do denníka.

Vitálna kapacita pľúc sa u ľudí pohybuje od 2,5 do 5 litrov a u niektorých športovcov dosahuje 5,5 litra a viac. Vitálna kapacita pľúc závisí od veku, pohlavia, fyzický vývoj a ďalšie faktory. Pokles o viac ako 300 ccm môže naznačovať prepracovanosť.

Je veľmi dôležité naučiť sa plne a zhlboka dýchať a vyhýbať sa ich zadržiavaniu. Ak je v pokoji dýchacia frekvencia zvyčajne 16-18 za minútu, potom kedy fyzická aktivita, keď telo potrebuje viac kyslíka, táto frekvencia môže dosiahnuť 40 alebo belšie. Ak pociťujete časté plytké dýchanie alebo dýchavičnosť, musíte prestať cvičiť, poznačte si to do svojho denníka sebakontroly a poraďte sa s lekárom.

Pre freedivera sú pľúca hlavným „pracovným nástrojom“ (samozrejme po mozgu), preto je pre nás dôležité pochopiť štruktúru pľúc a celý proces dýchania. Zvyčajne, keď hovoríme o dýchaní, máme na mysli vonkajšie dýchanie alebo ventiláciu pľúc - jediný proces, ktorý si v dýchacom reťazci všimneme. A musíme začať uvažovať o dýchaní s ním.

Štruktúra pľúc a hrudníka

Pľúca sú porézny orgán, podobný špongii, pripomínajúci svojou štruktúrou zhluk jednotlivých bublín resp strapec hrozna s množstvom bobúľ. Každá „bobule“ je pľúcna alveola (pľúcna vezikula) - miesto, kde dochádza k hlavnej funkcii pľúc - výmene plynov. Medzi vzduchom alveol a krvou leží vzduchovo-krvná bariéra tvorená veľmi tenkými stenami alveol a krvnej kapiláry. Cez túto bariéru dochádza k difúzii plynov: kyslík vstupuje do krvi z alveol a kyslík vstupuje do alveol z krvi oxid uhličitý.

Vzduch sa do alveol dostáva cez dýchacie cesty – trochea, priedušky a menšie bronchioly, ktoré končia v alveolárnych vakoch. Rozvetvenie priedušiek a bronchiolov tvorí laloky ( pravé pľúca má 3 laloky, ľavý - 2 laloky). V priemere je v oboch pľúcach asi 500-700 miliónov alveol, ktorých dýchacia plocha sa pohybuje od 40 m2 pri výdychu do 120 m2 pri nádychu. V čom veľká kvantita alveoly sa nachádzajú v spodné časti pľúca.

Priedušky a priedušnica majú vo svojich stenách chrupavkový základ, a preto sú dosť tuhé. Bronchioly a alveoly majú mäkké steny, a preto sa môžu zrútiť, to znamená, že sa zlepia ako vyfúknutý balón, ak sa v nich neudrží určitý tlak vzduchu. Aby sa to nestalo, pľúca sú ako jeden orgán, pokrytý zo všetkých strán pohrudnicou – silnou, hermeticky uzavretou membránou.

Pleura má dve vrstvy - dva listy. Jeden list tesne prilieha k vnútornému povrchu tvrdého hrudníka, druhý obklopuje pľúca. Medzi nimi je pleurálna dutina, v ktorej sa udržiava podtlak. Vďaka tomu sú pľúca v narovnanom stave. Negatívny tlak v pleurálnej trhline je spôsobená elastickou trakciou pľúc, to znamená neustálou túžbou pľúc zmenšiť svoj objem.

Elastická trakcia pľúc je spôsobená tromi faktormi:
1) elasticita tkaniva stien alveol v dôsledku prítomnosti elastických vlákien v nich
2) tonus bronchiálnych svalov
3) povrchové napätie tekutého filmového obalu vnútorný povrch alveoly

Pevný rám hrudníka tvoria rebrá, ktoré sú vďaka chrupavke a kĺbom pružné, pripevnené k chrbtici a kĺbom. Vďaka tomu hrudník zväčšuje a zmenšuje svoj objem pri zachovaní tuhosti potrebnej na ochranu orgánov nachádzajúcich sa v hrudnej dutine.

Aby sme mohli vdýchnuť vzduch, musíme v pľúcach vytvoriť tlak nižší ako atmosférický a na výdych je vyšší. Pri inhalácii je teda potrebné zväčšiť objem hrudníka, pri výdychu - zníženie objemu. v skutočnosti väčšina dýchacie úsilie sa vynakladá na inhaláciu za normálnych podmienok, výdych sa vykonáva v dôsledku elastických vlastností pľúc.

Hlavným dýchacím svalom je bránica – kupolovitá svalová priečka medzi hrudnou dutinou a brušnou dutinou. Obvykle môže byť jeho okraj nakreslený pozdĺž spodného okraja rebier.

Pri nádychu sa bránica stiahne a natiahne aktívna akcia smerom k tým nižším vnútorné orgány. Zároveň nestlačiteľné orgány brušná dutina sú tlačené dole a do strán, čím sa naťahujú steny brušnej dutiny. Počas pokojnej inhalácie klesá kupola bránice približne o 1,5 cm a zodpovedajúcim spôsobom sa zväčšuje vertikálna veľkosť hrudnej dutiny. Zároveň sa dolné rebrá trochu rozchádzajú, čím sa zväčšuje obvod hrudníka, čo je obzvlášť viditeľné v spodných častiach. Pri výdychu sa bránica pasívne uvoľňuje a je ťahaná nahor šľachami, ktoré ju držia v pokojnom stave.

Na zväčšení objemu hrudníka sa okrem bránice podieľajú aj vonkajšie šikmé medzirebrové a interchondrálne svaly. Následkom vzostupu rebier sa hrudná kosť posúva dopredu a bočné časti rebier sa posúvajú do strán.

Pri veľmi hlbokom, intenzívnom dýchaní alebo pri zvýšení odporu pri vdychovaní sa do procesu zväčšovania objemu hrudníka zapája množstvo pomocných dýchacích svalov, ktoré môžu zdvihnúť rebrá: scalenes, veľký a malý pectoralis a serratus anterior. Medzi pomocné svaly inšpirácie patria aj svaly extenzorov. hrudnej oblasti chrbticu a fixáciu ramenného pletenca pri podopretí pažami hodenými dozadu (lichobežník, kosoštvorec, levator scapula).

Ako už bolo spomenuté vyššie, pokojná inhalácia nastáva pasívne, takmer na pozadí relaxácie inspiračných svalov. Pri aktívnom intenzívnom výdychu sa svaly „spájajú“ brušnej steny, v dôsledku čoho sa zmenšuje objem brušnej dutiny a zvyšuje sa tlak v nej. Tlak sa prenáša na membránu a zvyšuje ju. Z dôvodu zníženia Vnútorné šikmé medzirebrové svaly znižujú rebrá a približujú ich okraje k sebe.

Dýchacie pohyby

V bežnom živote po pozorovaní seba a svojich priateľov môžete vidieť tak dýchanie, ktoré zabezpečuje najmä bránica, ako aj dýchanie, ktoré zabezpečuje najmä práca medzirebrových svalov. A to je v normálnych medziach. Svaly ramenného pletencačastejšie pripojený, keď vážnych chorôb alebo intenzívna práca, ale takmer nikdy u relatívne zdravých ľudí v normálnom stave.

Predpokladá sa, že dýchanie, poskytované hlavne pohybmi bránice, je charakteristické skôr pre mužov. Normálne je nádych sprevádzaný miernym vyčnievaním brušnej steny a výdych je sprevádzaný miernym stiahnutím. Toto je brušný typ dýchania.

Najčastejšie u žien typ prsníka dýchanie, ktoré zabezpečuje najmä práca medzirebrových svalov. Môže to byť spôsobené biologickou pripravenosťou ženy na materstvo a v dôsledku toho aj ťažkosťami s brušným dýchaním počas tehotenstva. Pri tomto type dýchania najvýraznejšie pohyby vykonáva hrudná kosť a rebrá.

Dýchanie, pri ktorom sa aktívne pohybujú ramená a kľúčne kosti, je zabezpečené prácou svalov ramenného pletenca. Vetranie pľúc je neúčinné a postihuje iba vrcholy pľúc. Preto sa tento typ dýchania nazýva apikálny. Za normálnych podmienok sa tento typ dýchania prakticky nevyskytuje a používa sa buď pri určitej gymnastike, alebo sa vyvíja pri závažných ochoreniach.

Vo freedivingu veríme, že brušné alebo brušné dýchanie je najprirodzenejšie a najproduktívnejšie. To isté sa hovorí pri cvičení jogy a pránájámy.

Po prvé, pretože v dolných lalokoch pľúc je viac alveol. Po druhé, dýchacie pohyby sú spojené s naším autonómnym nervovým systémom. Brušné dýchanie aktivuje parasympatický nervový systém – brzdový pedál tela. Hrudné dýchanie aktivuje sympatický nervový systém – plynový pedál. Pri aktívnom a dlhotrvajúcom apikálnom dýchaní nadmerná stimulácia sympatiku nervový systém. Funguje obojstranne. Takto vždy dýchajú ľudia v panike s apikálnym dýchaním. A naopak, ak nejaký čas pokojne dýchate žalúdkom, nervová sústava sa upokojí a všetky procesy sa spomalia.

Objemy pľúc

Pri pokojnom dýchaní človek vdýchne a vydýchne asi 500 ml (od 300 do 800 ml) vzduchu, tento objem vzduchu tzv. dychový objem. Okrem normálneho dychového objemu môže človek pri čo najhlbšom nádychu vdýchnuť približne 3000 ml vzduchu – to je inspiračný rezervný objem. Bežný zdravý človek po normálnom pokojnom výdychu dokáže napnutím výdychových svalov „vytlačiť“ z pľúc ešte asi 1300 ml vzduchu – to exspiračný rezervný objem.

Súčet týchto objemov je vitálna kapacita pľúc (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Ako vidíme, príroda si pre nás pripravila takmer desaťnásobnú rezervu schopnosti „pumpovať“ vzduch cez pľúca.

Dychový objem je kvantitatívnym vyjadrením hĺbky dýchania. Vitálna kapacita pľúc určuje maximálny objem vzduchu, ktorý je možné vdýchnuť alebo odstrániť z pľúc počas jedného nádychu alebo výdychu. Priemerná vitálna kapacita pľúc u mužov je 4000 - 5500 ml, u žien - 3000 - 4500 ml. Fyzický tréning a rôzne natiahnutia hrudníka môžu zvýšiť vitálnu kapacitu.

Po maximálnom hlbokom výdychu zostáva v pľúcach asi 1200 ml vzduchu. toto - zvyškový objem. Väčšinu z nich je možné z pľúc odstrániť iba otvoreným pneumotoraxom.

Zvyškový objem je určený predovšetkým elasticitou bránice a medzirebrových svalov. Zvýšenie pohyblivosti hrudníka a zníženie zvyškového objemu je dôležitou úlohou pri príprave na potápanie do veľkých hĺbok. Ponory pod zvyškový objem pre bežného netrénovaného človeka sú ponory hlbšie ako 30-35 metrov. Jedným z populárnych spôsobov, ako zvýšiť elasticitu bránice a znížiť zvyškový objem pľúc, je pravidelné vykonávanie uddiyana bandha.

Maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné zadržať v pľúcach, je tzv celková kapacita pľúc, rovná sa súčtu zvyškového objemu a vitálnej kapacity pľúc (v použitom príklade: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Objem vzduchu v pľúcach na konci tichého výdychu (s uvoľnenými dýchacími svalmi) je tzv funkčná zvyšková kapacita pľúc. Rovná sa súčtu zvyškového objemu a exspiračného rezervného objemu (v použitom príklade: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkčná zvyšková kapacita pľúc je blízka objemu alveolárneho vzduchu pred začiatkom nádychu.

Vetranie je určené objemom vzduchu vdýchnutého alebo vydýchnutého za jednotku času. Zvyčajne merané minútový objem dýchania. Vetranie pľúc závisí od hĺbky a frekvencie dýchania, ktorá sa v pokoji pohybuje od 12 do 18 dychov za minútu. Minútový objem dýchania rovná produktu dychový objem k frekvencii dýchania, t.j. približne 6-9 l.

Na hodnotenie pľúcnych objemov sa používa spirometria - metóda na štúdium funkcie vonkajšieho dýchania, ktorá zahŕňa meranie objemových a rýchlostných parametrov dýchania. Túto štúdiu odporúčame každému, kto sa chce vážne venovať freedivingu.

Vzduch sa nachádza nielen v alveolách, ale aj v dýchacích cestách. Patria sem nosná dutina (alebo ústa počas ústneho dýchania), nosohltan, hrtan, priedušnica a priedušky. Vzduch v dýchacích cestách (s výnimkou dýchacích bronchiolov) sa nezúčastňuje výmeny plynov. Preto sa lúmen dýchacích ciest nazýva anatomický mŕtvy priestor. Pri nádychu sa posledné časti atmosférického vzduchu dostávajú do mŕtveho priestoru a bez zmeny jeho zloženia ho pri výdychu opúšťajú.

Objem anatomického mŕtveho priestoru je asi 150 ml alebo približne 1/3 dychového objemu pri tichom dýchaní. Tie. z 500 ml vdýchnutého vzduchu sa do alveol dostane len asi 350 ml. Na konci tichého výdychu je v alveolách asi 2500 ml vzduchu, takže pri každom tichom nádychu sa obnoví len 1/7 alveolárneho vzduchu.

< Späť

Dychový objem (TV) je objem vzduchu vdychovaného a vydychovaného počas normálneho dýchania, ktorý sa rovná priemerne 500 ml (s kolísaním od 300 do 900 ml).

Z toho asi 150 ml je objem vzduchu vo funkčnom mŕtvom priestore (FSD) v hrtane, priedušnici a prieduškách, ktorý sa nezúčastňuje výmeny plynov. Funkčnou úlohou HFMP je, že sa mieša s vdychovaným vzduchom, zvlhčuje ho a ohrieva.

Objem exspiračnej rezervy

Výdychový rezervný objem je objem vzduchu rovnajúci sa 1500-2000 ml, ktorý môže človek vydýchnuť, ak po normálnom výdychu maximálne vydýchne.

Inspiračný rezervný objem

Nádychový rezervný objem je objem vzduchu, ktorý môže človek vdýchnuť, ak sa po bežnom nádychu maximálne nadýchne. Rovnaké 1500 - 2000 ml.

Vitálna kapacita pľúc

Vitálna kapacita pľúc (VC) je maximálne množstvo vzduchu vydýchnuté po najhlbšom nádychu. Vitálna vitálna kapacita je jedným z hlavných ukazovateľov stavu vonkajšieho dýchacieho aparátu, široko používaný v medicíne. Spolu so zvyškovým objemom, t.j. objem vzduchu zostávajúceho v pľúcach po najhlbšom výdychu, vitálna kapacita tvorí celkovú kapacitu pľúc (TLC).

Vitálna kapacita je indikátorom pohyblivosti pľúc a hrudníka. Napriek názvu neodráža parametre dýchania v reálnych („životných“) podmienkach, keďže ani pri najvyšších nárokoch organizmu na dýchací systém nikdy nedosiahne hĺbka dýchania maximálnu možnú hodnotu.

S vekom sa vitálna kapacita pľúc znižuje (najmä po 40 rokoch). Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka. Ženy majú v priemere o 25 % menej ako muži.

Vzťah s výškou možno vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:

VC=2,5*výška (m)

Vitálna kapacita závisí od polohy tela: vo vertikálnej polohe je o niečo väčšia ako v horizontálnej.

Vysvetľuje to skutočnosť, že vo vzpriamenej polohe pľúca obsahujú menej krvi. U trénovaných ľudí (predovšetkým plavcov a veslárov) to môže byť až 8 litrov, keďže športovci majú vysoko vyvinuté pomocné dýchacie svaly (pectoralis major and minor).

Zvyškový objem

Zvyškový objem (VR) je objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu. Rovnaké 1000 - 1500 ml.

Celková kapacita pľúc

Celková (maximálna) kapacita pľúc (TLC) je súčet respiračných, rezervných (inhalačných a výdychových) a zvyškových objemov a je 5000 - 6000 ml.

Štúdia dychových objemov je potrebná na posúdenie kompenzácie respiračného zlyhania zvýšením hĺbky dýchania (inhalácia a výdych).

Meranie sa opakuje dvakrát a najvyšší výsledok sa zaznamená do denníka.

Vitálna kapacita pľúc u ľudí sa pohybuje od 2,5 do 5 litrov a u niektorých športovcov dosahuje 5,5 litra a viac. Vitálna kapacita pľúc závisí od veku, pohlavia, fyzického vývoja a ďalších faktorov. Pokles o viac ako 300 ccm môže naznačovať prepracovanosť.

Dychový objem a vitálna kapacita sú statické charakteristiky merané počas jedného dýchacieho cyklu. Spotreba kyslíka a tvorba oxidu uhličitého sa však v tele vyskytujú nepretržite. Preto stálosť plynového zloženia arteriálnej krvi nezávisí od charakteristík jedného dýchacieho cyklu, ale od rýchlosti príjmu kyslíka a odstraňovania oxidu uhličitého počas dlhého časového obdobia. Za mieru tejto rýchlosti možno do určitej miery považovať minútový objem dýchania (MVR), alebo pľúcnu ventiláciu, t.j. objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za 1 minútu. Minútový objem dýchania pri rovnomernom automatickom (bez účasti vedomia) dýchaní sa rovná súčinu dychového objemu počtom respiračných cyklov za 1 minútu. V pokoji u muža je to v priemere 8 000 ml alebo 8 litrov za minútu)" (500 ml x 16 dychov za minútu). Predpokladá sa, že minútový objem dýchania poskytuje informáciu o ventilácii pľúc, ale v žiadnom prípade určuje účinnosť dýchania s dychovým objemom 500 ml, pri nádychu dostanú alveoly najskôr 150 ml vzduchu nachádzajúceho sa v dýchacom trakte, teda v anatomickom mŕtvom priestore, a ktorý sa do nich dostal na konci predchádzajúceho výdychu. Toto je už použitý vzduch, ktorý sa dostal do anatomického mŕtveho priestoru z alveol, keď vdýchnete 500 ml „čerstvého“ vzduchu do alveol „čerstvý“ vzduch vyplní anatomický mŕtvy priestor a nezúčastňuje sa výmeny plynov s krvou za 1 minútu pri dychovom objeme 500 ml a 16 nádychoch v prvej minúte neprejde alveolami 8 litrov atmosférického vzduchu. ale 5,6 litra (350 x 16 = 5600), takzvaná alveolárna ventilácia. Keď sa dychový objem zníži na 400 ml, aby sa zachovala rovnaká hodnota minútového objemu dýchania, frekvencia dýchania by sa mala zvýšiť na 20 dychov za 1 minútu (8 000 : 400). V tomto prípade bude alveolárna ventilácia 5000 ml (250 x 20) namiesto 5600 ml, ktoré sú potrebné na udržanie konštantného zloženia plynu v arteriálnej krvi. Na udržanie homeostázy arteriálnych krvných plynov je potrebné zvýšiť frekvenciu dýchania na 22-23 dychov za minútu (5600: 250-22,4). To znamená zvýšenie minútového dychového objemu na 8960 ml (400 x 22,4). Pri dychovom objeme 300 ml by sa na udržanie alveolárnej ventilácie, a teda homeostázy krvných plynov, mala frekvencia dýchania zvýšiť na 37 dychov za minútu (5 600 : 150 = 37,3). V tomto prípade bude minútový objem dýchania 11100 ml (300 x 37 = 11100), t.j. zvýši takmer 1,5-krát. Minútový objem dýchania teda sám o sebe neurčuje účinnosť dýchania.
Človek môže na seba prevziať kontrolu nad dýchaním a ľubovoľne dýchať bruchom alebo hrudníkom, meniť frekvenciu a hĺbku dýchania, trvanie nádychu a výdychu atď. Avšak bez ohľadu na to, ako zmení svoje dýchanie, v stav fyzického pokoja množstvo atmosférického vzduchu, vstupujúceho do alveol za 1 minútu), by malo zostať približne rovnaké, konkrétne 5600 ml, aby sa zabezpečilo normálne zloženie krvných plynov,
potreby buniek a tkanív na kyslík a na odstraňovanie prebytočného oxidu uhličitého. Ak sa odchýlite od tejto hodnoty v akomkoľvek smere, zloženie plynu arteriálnej krvi sa zmení. Okamžite sa aktivujú homeostatické mechanizmy jeho udržiavania. Dostávajú sa do konfliktu so zámerne vytvorenou nadhodnotenou alebo podhodnotenou hodnotou alveolárnej ventilácie. V tomto prípade mizne pocit pohodlného dýchania a vzniká buď pocit nedostatku vzduchu, alebo pocit svalového napätia. Udržiavanie normálneho zloženia krvných plynov pri prehlbovaní dýchania, t.j. pri zvýšení dychového objemu je možné len znížením frekvencie dychových cyklov a naopak pri zvýšení dychovej frekvencie je udržanie plynovej homeostázy možné len pri súčasnom znížení dychového objemu.
Okrem minútového objemu dýchania existuje aj koncept maximálnej pľúcnej ventilácie (MVL) – objem vzduchu, ktorý dokáže prejsť pľúcami za 1 minútu pri maximálnej ventilácii. U netrénovaného dospelého muža môže maximálna ventilácia počas fyzickej aktivity 5-krát presiahnuť minútový objem dýchania v pokoji. U trénovaných ľudí môže maximálna ventilácia pľúc dosiahnuť 120 litrov, t.j. minútový dychový objem sa môže zvýšiť 15-krát. Pri maximálnej ventilácii pľúc je významný aj pomer dychového objemu a dychovej frekvencie. Pri rovnakej hodnote maximálnej ventilácie pľúc bude alveolárna ventilácia vyššia pri nižšej frekvencii dýchania a v dôsledku toho aj pri väčšom dychovom objeme arteriálnej krvi Súčasne môže vstúpiť viac kyslíka a viac oxidu uhličitého môže odísť.

Viac k téme MINUTOVÝ OBJEM DYCHU:

PĽÚCA NEMAJÚ VLASTNÉ KONTRAKTÍVNE PRVKY. ZMENY ICH OBJEMU SÚ DÔSLEDKOM ZMIEN OBJEMU Hrudnej dutiny.
CHARAKTER DÝCHANIA JE DÔLEŽITÝM FAKTOROM PRI TVORENÍ MORFO-FUNKČNÝCH CHARAKTERISTICKÝCH VNÚTORNÝCH ORGÁNOV HĽBKÉ DÝCHANIE ZACHOVÁVA ELASTICKÉ VLASTNOSTI AORTY A TEPIEN, PÔSOBÍ PÔSOBENIE VÝVOJE ATEROSKLERÓZY A PROTI HYPERARTERISTIKE.

Vetranie- Ide o výmenu plynov medzi alveolárnym vzduchom a pľúcami. Kvantitatívnou charakteristikou pľúcnej ventilácie je minútový objem dýchania (MVR) – objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za 1 minútu. Môžete určiť MOR, ak poznáte frekvenciu dýchacie pohyby(v pokoji u dospelého človeka je to 16-20 za minútu) a dychový objem (DO = 350 - 800 ml).

MOD=RR´DO = 5000 -16000 ml/min

Na výmene plynov v pľúcach sa však nezúčastňuje všetok ventilovaný vzduch, ale iba jeho časť, ktorá sa dostane do alveol. Faktom je, že približne 1/3 dychového objemu v pokoji pripadá na ventiláciu tzv anatomický mŕtvy priestor (MF), naplnený vzduchom, ktorý sa priamo nezúčastňuje výmeny plynov a pohybuje sa len v lúmene dýchacích ciest pri nádychu a výdychu. Ale niekedy niektoré z alveol nefungujú alebo nefungujú čiastočne kvôli absencii alebo zníženiu prietoku krvi v blízkych kapilárach. S funkčný bod Z pohľadu tieto alveoly tiež predstavujú mŕtvy priestor. Keď je alveolárny mŕtvy priestor zahrnutý do všeobecného mŕtveho priestoru, tento sa nazýva nie anatomický, ale fyziologický mŕtvy priestor. U zdravého človeka sú anatomické a fyziologické priestory takmer rovnaké, ale ak časť alveol nefunguje alebo funguje len čiastočne, objem fyziologického mŕtveho priestoru môže byť niekoľkonásobne väčší ako anatomický.

Preto je vetranie alveolárnych priestorov alveolárna ventilácia (AV) - predstavuje pľúcnu ventiláciu mínus ventiláciu mŕtveho priestoru.

AB= BH´(DO –MP)

Intenzita alveolárnej ventilácie závisí od hĺbky dýchania: než hlbšie dýchanie(viac DO), tým intenzívnejšia je ventilácia alveol.

Maximálna ventilácia (MVL)- objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za 1 minútu pri maximálnej frekvencii a hĺbke dýchacích pohybov K maximálnej ventilácii dochádza pri intenzívnej práci s nedostatkom O 2 (hypoxia) a nadbytkom CO 2 (hyperkapnia). vdychovaný vzduch. Za týchto podmienok môže MOR dosiahnuť 150 - 200 litrov za minútu.

Vyššie uvedené ukazovatele sú dynamické a odrážajú účinnosť dýchacieho systému v čase (zvyčajne do 1 minúty).

Okrem dynamických ukazovateľov sa vonkajšie dýchanie hodnotí podľa statické indikátory (obr. 7):

§ dychový objem (TO) - ide o objem vdýchnutého a vydýchnutého vzduchu pri tichom dýchaní (u dospelého človeka je to 350 - 800 ml);

§ inspiračný rezervný objem (IRV)– dodatočný objem vzduchu, ktorý je možné vdýchnuť nad rámec pokojnej inhalácie počas núteného dýchania (PO vd v priemere 1500 – 2500 ml);

§ exspiračný rezervný objem (ERV)– maximálny dodatočný objem vzduchu, ktorý je možné vydýchnuť po tichom výdychu (PO výdych v priemere 1000-1500 ml);

§ zvyškový objem pľúc (00) - objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu (OO = 1000 -1500 ml)

Obr.7. Spirogram pre tiché a nútené dýchanie

Keď sa pľúca zrútia (pneumotorax), väčšina zvyškového vzduchu unikne ( kolaps zvyškový objem = 800-1000 ml) a zostáva v pľúcach minimálny zvyškový objem(200-400 ml). Tento vzduch je zadržiavaný v takzvaných lapačoch vzduchu, pretože časť bronchiolov skolabuje pred alveolami (koncové a respiračné bronchioly neobsahujú chrupavku). Tieto poznatky sa využívajú v súdnom lekárstve na testovanie, či sa dieťa narodilo živé: pľúca mŕtvo narodeného sa utopia vo vode, pretože neobsahujú vzduch.

Súčet objemov pľúc sa nazývajú kapacity pľúc.

Rozlišujú sa tieto kapacity pľúc:

1. celková kapacita pľúc (TLC)- objem vzduchu v pľúcach po maximálnom nádychu - zahŕňa všetky štyri objemy

2. vitálna kapacita pľúc (VC) zahŕňa dychový objem, inspiračný rezervný objem, exspiračný rezervný objem. Vitálna kapacita je objem vzduchu vydýchnutý z pľúc po maximálnom nádychu s maximálnym výdychom.

VIT = TO + ROvd + ROvyd

Vitálna kapacita je 3,5 - 5,0 l u mužov, 3,0-4,0 l u žien. Hodnota vitálnej kapacity závisí od výšky, veku, pohlavia a stupňa funkčného tréningu.

S vekom sa toto číslo znižuje (najmä po 40 rokoch). Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka. Ženy majú vitálnu kapacitu v priemere o 25 % menšiu ako muži. Vitálna kapacita závisí od výšky, pretože veľkosť hrudníka je úmerná iným telesným rozmerom. Vitálna kapacita závisí od stupňa trénovanosti: Vitálna kapacita je obzvlášť vysoká (až 8 l) u plavcov a veslárov, keďže títo športovci majú dobre vyvinuté pomocné svaly (prsný a malý).

3. inšpiračná kapacita (Evd) rovná sa súčtu dychového objemu a inspiračného rezervného objemu, v priemere 2,0 - 2,5 l;

4. funkčná zvyšková kapacita (FRC)- objem vzduchu v pľúcach po tichom výdychu. Počas pokojného nádychu a výdychu pľúca neustále obsahujú približne 2500 ml vzduchu, ktorý napĺňa alveoly a dolné dýchacie cesty. Vďaka tomu je zloženie plynu alveolárneho vzduchu udržiavané na konštantnej úrovni.

V rutinnej štúdii nie sú TLC, OO a FRC dostupné na meranie. Stanovujú sa pomocou analyzátorov plynov, pričom sa študuje zmena zloženia zmesi plynov V uzavretá slučka(obsah hélia, dusíka).

Na posúdenie ventilačnej funkcie pľúc, stavu dýchacieho traktu a štúdium vzoru dýchania (nákres), rôzne metódy výskum: pneumografia, spirometria, spirografia.

Spirografia (Latinské spiro dýchanie + grécky graf® písať, zobrazovať)- metóda grafického zaznamenávania zmien pľúcnych objemov pri prirodzených dýchacích pohyboch a vôľových vynútených dychových manévroch.

Spirografia vám umožňuje získať množstvo indikátorov, ktoré popisujú ventiláciu pľúc.

Z technického hľadiska sú všetky spirografy rozdelené na zariadenia otvoreného a uzavretého typu (obr. 8).

Ryža. 8. Schematické znázornenie spirografu

V prístrojoch otvoreného typu pacient vdychuje atmosférický vzduch cez ventilovú skrinku a vydychovaný vzduch vstupuje do Douglasovho vaku alebo Tiso spirometra (kapacita 100-200 l), niekedy do plynomeru, ktorý priebežne zisťuje jeho objem. Takto zozbieraný vzduch sa analyzuje: určia sa hodnoty absorpcie kyslíka a uvoľnenia oxidu uhličitého za jednotku času. Zariadenia uzavretého typu využívajú vzduch zo zvona zariadenia, cirkulujúci v uzavretom okruhu bez komunikácie s atmosférou. Vydychovaný oxid uhličitý je absorbovaný špeciálnym absorbérom.

IN moderné zariadenia, zaznamenávajúce zmeny objemu pľúc pri dýchaní (otvorený aj uzavretý typ), existujú elektronické výpočtové zariadenia na automatické spracovanie výsledkov meraní.

Pri analýze spirogramu sa určujú aj ukazovatele rýchlosti. Výpočet ukazovateľov rýchlosti má veľký význam pri identifikácii príznakov bronchiálnej obštrukcie.

§ Objem núteného výdychu za 1 s(FEV1) - objem vzduchu vytlačený s maximálnym úsilím z pľúc počas prvej sekundy výdychu po hlbokom nádychu, t.j. časť FVC vydýchla v prvej sekunde. Po prvé, FEV1 odráža stav veľkých dýchacích ciest a často sa vyjadruje ako percento vitálnej kapacity ( normálna hodnota FEV1 = 75 % vitálnej kapacity).

§ Tiffno index – Pomer FEV1/FVC, vyjadrené v %:

IT= FEV1' 100%

FVC

Stanovuje sa v respiračnom „push“ teste (Tiffno test) a pozostáva zo štúdia jedného núteného výdychu, čo umožňuje urobiť dôležité diagnostické závery o funkčnom stave dýchacieho aparátu. Na konci výdychu je intenzita dýchacieho prúdu obmedzená v dôsledku kompresie malých dýchacích ciest (obr. 8).

Ryža. 9. Schematické znázornenie spirogramu a jeho indikátorov

Objem núteného výdychu v prvej sekunde (FEV1) je zvyčajne najmenej 70 – 75 %. Pokles Tiffnovho indexu a FEV1 je charakteristický znak choroby, ktoré sú sprevádzané znížením priechodnosti priedušiek - bronchiálna astma, chronická obštrukčná choroba pľúc, bronchiektázie atď.

Zo spirogramu môžete určiť objem kyslíka, spotrebované organizmom. Ak je v spirografe systém kompenzácie kyslíka, tento indikátor je určený sklonom krivky kyslíka, ktorý do neho vstupuje, v prípade absencie takéhoto systému, sklonom spirogramu tichého dýchania. Vydelením tohto objemu počtom minút, počas ktorých sa zaznamenávala spotreba kyslíka, dostaneme hodnotu VО 2(v pokoji je 200-400 ml).

Všetky ukazovatele pľúcnej ventilácie sú variabilné. Závisia od pohlavia, veku, hmotnosti, výšky, polohy tela, stavu nervového systému pacienta a ďalších faktorov. Preto pre správne posúdenie funkčný stav pľúcna ventilácia, absolútna hodnota jedného alebo druhého indikátora je nedostatočná. Je potrebné porovnať prijaté absolútne ukazovatele so zodpovedajúcimi hodnotami u zdravého človeka rovnakého veku, výšky, hmotnosti a pohlavia - takzvané správne ukazovatele.

pre mužov JEL = 5,2xP - 0,029xB - 3,2

pre ženy JEL = 4,9xP - 0,019xB - 3,76

pre dievčatá od 4 do 17 rokov s výškou od 1,0 do 1,75 m:

JEL = 3,75 x P - 3,15

pre chlapcov rovnakého veku s výškou do 1,65 m:

JEL = 4,53xP - 3,9, a s rastom St. 1,65 m - JEL = 10xP - 12,85

kde P je výška (m), B je vek

Toto porovnanie je vyjadrené v percentách vzhľadom na príslušný ukazovateľ. Za patologické sa považujú odchýlky presahujúce 15-20 % očakávanej hodnoty.

Kontrolné otázky

1. Čo je to pľúcna ventilácia, aký ukazovateľ ju charakterizuje?

2. Čo je anatomický a fyziologický mŕtvy priestor?

3. Ako určiť alveolárna ventilácia?

4. Čo je MVL?

5. Aké statické ukazovatele sa používajú na hodnotenie vonkajšieho dýchania?

6. Aké typy pľúcnych kapacít existujú?

7. Od akých faktorov závisí hodnota vitálnej kapacity?

8. Na aký účel sa používa spirografia?

10. Aké sú správne ukazovatele, ako sa určujú?