Objętość oddechowa płuc człowieka wynosi zwykle ok. Wskaźniki oddychania zewnętrznego

Objętość oddechowa i pojemność życiowa są charakterystykami statycznymi mierzonymi podczas jednego cyklu oddechowego. Jednak zużycie tlenu i powstawanie dwutlenku węgla zachodzą w organizmie w sposób ciągły. Zatem stałość składu gazowego krwi tętniczej nie zależy od charakterystyki jednego cyklu oddechowego, ale od szybkości pobierania tlenu i usuwania dwutlenku węgla w długim okresie czasu. Miarą tej prędkości w pewnym stopniu może być minutowa objętość oddechowa (MVR), czyli wentylacja płucna, czyli tzw. objętość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu 1 minuty. Minutowa objętość oddechowa przy równomiernym oddychaniu automatycznym (bez udziału świadomości) jest równa iloczynowi objętości oddechowej przez liczbę cykli oddechowych w ciągu 1 minuty. W spoczynku u człowieka wynosi ona średnio 8000 ml, czyli 8 litrów na minutę)” (500 ml x 16 oddechów na minutę). Uważa się, że minutowa objętość oddechowa dostarcza informacji o wentylacji płuc, ale w żaden sposób określa skuteczność oddychania.Przy objętości oddechowej wynoszącej 500 ml pęcherzyki płucne podczas wdechu najpierw otrzymują 150 ml powietrza znajdującego się w drogach oddechowych, tj. w anatomicznej przestrzeni martwej, i przedostawało się do nich pod koniec poprzedniego wydechu.To to już zużyte powietrze, które przedostało się do anatomicznej przestrzeni martwej z pęcherzyków płucnych. Zatem przy wdychaniu 500 ml „świeżego” powietrza z atmosfery, 350 ml przedostaje się z nich do pęcherzyków płucnych. Ostatnie 150 ml wdychanego „świeżego” powietrza wypełnia przestrzeń anatomiczną martwa przestrzeń i nie uczestniczy w wymianie gazowej z krwią. W rezultacie w ciągu 1 minuty)” przy objętości oddechowej 500 ml i 16 oddechach w pierwszej minucie przez pęcherzyki przejdzie nie 8 litrów powietrza atmosferycznego, ale 5,6 litra (350 x 16 = 5600), tzw. wentylacja pęcherzykowa. Przy zmniejszeniu objętości oddechowej do 400 ml, aby utrzymać tę samą wartość minutowej objętości oddechowej, częstość oddechów powinna wzrosnąć do 20 oddechów na minutę (8000:400). W tym przypadku wentylacja pęcherzykowa wyniesie 5000 ml (250 x 20) zamiast 5600 ml, które są niezbędne do utrzymania stałego składu gazowego krwi tętniczej. Aby utrzymać homeostazę gazometryczną krwi tętniczej, konieczne jest zwiększenie częstości oddechów do 22-23 oddechów na minutę (5600:250-22,4). Oznacza to wzrost minutowej objętości oddechowej do 8960 ml (400 x 22,4). Przy objętości oddechowej wynoszącej 300 ml, aby utrzymać wentylację pęcherzykową i odpowiednio homeostazę gazów we krwi, częstość oddechów powinna wzrosnąć do 37 oddechów na minutę (5600: 150 = 37,3). W tym przypadku minutowa objętość oddechowa wyniesie 11100 ml (300 x 37 = 11100), tj. wzrośnie prawie 1,5-krotnie. Tym samym minimalna objętość oddechu sama w sobie nie przesądza o efektywności oddychania.
Człowiek może przejąć kontrolę nad oddychaniem i według własnego uznania oddychać brzuchem lub klatką piersiową, zmieniać częstotliwość i głębokość oddechów, czas trwania wdechu i wydechu itp. Jednak niezależnie od tego, jak zmienia swój oddech, w stan spoczynku fizycznego ilość powietrza atmosferycznego wchodzącego do pęcherzyków płucnych w ciągu 1 minuty)”, powinna pozostać w przybliżeniu taka sama, czyli 5600 ml, aby zapewnić prawidłowy skład gazometryczny krwi,
zapotrzebowanie komórek i tkanek na tlen i usuwanie nadmiaru dwutlenku węgla. Jeśli odejdziesz od tej wartości w dowolnym kierunku, zmieni się skład gazowy krwi tętniczej. Natychmiast uruchamiają się homeostatyczne mechanizmy jego utrzymania. Kłócą się one ze świadomie kształtowaną, zawyżoną lub niedocenianą wartością wentylacji pęcherzykowej. W tym przypadku znika uczucie komfortu oddychania, a pojawia się uczucie braku powietrza lub uczucie napięcia mięśni. Zatem utrzymanie prawidłowego składu gazów we krwi podczas pogłębiania oddechu, tj. wraz ze wzrostem objętości oddechowej jest to możliwe jedynie poprzez zmniejszenie częstotliwości cykli oddechowych i odwrotnie, wraz ze wzrostem częstotliwości oddechowej utrzymanie homeostazy gazowej jest możliwe tylko przy jednoczesnym zmniejszeniu objętości oddechowej.
Oprócz minutowej objętości oddechowej istnieje również koncepcja maksymalnej wentylacji płucnej (MVV) – objętości powietrza, która może przejść przez płuca w ciągu 1 minuty przy maksymalnej wentylacji. U niewytrenowanego dorosłego mężczyzny maksymalna wentylacja podczas aktywności fizycznej może pięciokrotnie przekroczyć minutową objętość oddechu w spoczynku. U osób wyszkolonych maksymalna wentylacja płuc może osiągnąć 120 litrów, tj. minutowa objętość oddechowa może wzrosnąć 15 razy. Przy maksymalnej wentylacji płuc istotny jest również stosunek objętości oddechowej do częstości oddechów. Przy tej samej wartości maksymalnej wentylacji płuc, wentylacja pęcherzykowa będzie wyższa przy mniejszej częstości oddechów i odpowiednio przy większej objętości oddechowej.W rezultacie do krwi tętniczej może w tym samym czasie przedostać się więcej tlenu i więcej dwutlenku węgla mogę to zostawić.

Więcej na temat MINUTOWEJ OBJĘTOŚCI ODDYCHANIA:

PŁUCA NIE MAJĄ WŁASNYCH ELEMENTÓW KONTRAKCYJNYCH. ZMIANY ICH OBJĘTOŚCI SĄ WYNIKIEM ZMIAN OBJĘTOŚCI KOMÓRKI PIERSIOWEJ.
CHARAKTER ODDYCHANIA JEST WAŻNYM CZYNNIKIEM W KSZTAŁCENIU CHARAKTERYSTYKI MORFO-FUNKCJONALNEJ NARZĄDÓW WEWNĘTRZNYCH.GŁĘBOKIE ODDYCHANIE ZACHOWUJE WŁAŚCIWOŚCI ELASTYCZNE AORTY I TĘTNIC, PRZECIWDZIAŁAJĄ ROZWOJU MIĘDZYNARODÓW I PRZEWIĘKSZENIA TĘTNIC.ENZIA.

SPIROGRAFIA.

Urządzenie pomiarowe i zasady.

Cel: badanie algorytmów pomiaru podstawowych parametrów

oddychanie zewnętrzne za pomocą spirografów

1. Metoda spirograficzna.

2. Fazy oddechowe.

3. Technika wykonywania spirografii. Wskaźniki statyczne.

4. Spirogram: objętość przepływu – czas.

5. Spirogram: natężenie przepływu objętościowego – objętość przepływu.

6. Pletyzmografia ciała.

7. Zasady modelowania działania spirografu w MS-9.

Literatura:

Urządzenia medyczne. Rozwój i zastosowanie John G. Webster, John W. Clark Jr., Michael R. Newman, Walter H. Olson i in. 652 s., 2004, rozdział 9.

2. Trifonov E.V. Ludzka psychosomatologia pneumatyczna Rosyjsko-angielsko-rosyjska encyklopedia, wyd. 15, 2012.

Spirografia

Spirografia- metoda graficznej rejestracji zmian objętości płuc podczas naturalnych ruchów oddechowych i wolicjonalnych, wymuszonych manewrów oddechowych.

Spirografia pozwala uzyskać szereg wskaźników opisujących wentylację płuc. Są to przede wszystkim objętości i pojemności statyczne, które charakteryzują właściwości sprężyste płuc i ściany klatki piersiowej, a także wskaźniki dynamiczne, które określają ilość powietrza wentylowanego przez drogi oddechowe podczas wdechu i wydechu w jednostce czasu. Wskaźniki są określane w trybie spokojnego oddychania, a niektóre - podczas wymuszonych manewrów oddechowych.

W wykonaniu technicznym wszystkie spirografy dzielą się na urządzenia typu otwartego i zamkniętego(ryc. 1). W urządzeniach typu otwartego pacjent wdycha powietrze atmosferyczne przez skrzynkę zaworową, a wydychane powietrze dostaje się do worka Douglasa lub spirometru Tiso (pojemność 100-200 l), czasami do gazomierza, który w sposób ciągły określa jego objętość. Zebrane w ten sposób powietrze poddaje się analizie: określa się wartości absorpcji tlenu i wydzielania dwutlenku węgla w jednostce czasu. Urządzenia typu zamkniętego wykorzystują powietrze z dzwonu urządzenia, krążące w obiegu zamkniętym bez komunikacji z atmosferą. Wydychany dwutlenek węgla jest pochłaniany przez specjalny pochłaniacz.

Ryż. 1. Schematyczne przedstawienie najprostszego spirografu typu otwartego (a) i (b).

Wskazania do spirografii:

1. Określenie rodzaju i stopnia niewydolności płuc.

2. Monitorowanie wskaźników wentylacji płuc w celu określenia stopnia i szybkości postępu choroby.

3. Ocena skuteczności leczenia oczywiście chorób przebiegających z obturacją oskrzeli krótko i długo działającymi lekami rozszerzającymi oskrzela, lekami przeciwcholinergicznymi, lekami inhalacyjnymi i stabilizującymi błony komórkowe.

4. Prowadzenie diagnostyki różnicowej niewydolności płuc i serca w połączeniu z innymi metodami badawczymi.

5. Identyfikacja początkowych objawów niewydolności wentylacyjnej u osób zagrożonych chorobami płuc lub osób pracujących pod wpływem szkodliwych czynników produkcji.

6. Badanie sprawnościowe i badanie wojskowe na podstawie oceny funkcji wentylacji płuc w połączeniu ze wskaźnikami klinicznymi.

7. Przeprowadzenie badań rozszerzających oskrzela w celu stwierdzenia odwracalności obturacji oskrzeli oraz prowokacyjnych testów wziewnych w celu stwierdzenia nadreaktywności oskrzeli.

Przeciwwskazania do spirografii:

1. ciężki stan ogólny pacjenta, nie pozwalający na przeprowadzenie badań;

2. postępująca dusznica bolesna, zawał mięśnia sercowego, ostry udar naczyniowo-mózgowy;

3. złośliwe nadciśnienie tętnicze, przełom nadciśnieniowy;

4. zatrucie ciążowe, druga połowa ciąży;

5. niewydolność krążenia III stopnia;

6. ciężka niewydolność płuc uniemożliwiająca wykonywanie manewrów oddechowych.

Fazy oddychania.

Objętość płuc. Częstość oddechów. Głębokość oddechu. Objętość powietrza płucnego. Objętość oddechowa. Rezerwa, pozostała objętość. Pojemność płuc.

Proces oddychania zewnętrznego Jest to spowodowane zmianami objętości powietrza w płucach podczas fazy wdechu i wydechu cyklu oddechowego. Podczas spokojnego oddychania stosunek czasu trwania wdechu do wydechu w cyklu oddechowym wynosi średnio 1:1,3. Oddychanie zewnętrzne człowieka charakteryzuje się częstotliwością i głębokością ruchów oddechowych. Częstość oddechów osobę mierzy się liczbą cykli oddechowych w ciągu 1 minuty, a jej wartość w spoczynku u osoby dorosłej waha się od 12 do 20 na 1 minutę. Ten wskaźnik oddychania zewnętrznego wzrasta wraz z pracą fizyczną, wzrostem temperatury otoczenia, a także zmienia się wraz z wiekiem. Na przykład u noworodków częstość oddechów wynosi 60-70 na 1 minutę, a u osób w wieku 25-30 lat - średnio 16 na 1 minutę. Głębokość oddychania określana na podstawie objętości wdychanego i wydychanego powietrza podczas jednego cyklu oddechowego. Iloczyn częstotliwości ruchów oddechowych i ich głębokości charakteryzuje podstawową wartość oddychania zewnętrznego - wentylacja. Ilościową miarą wentylacji płuc jest minutowa objętość oddechu - jest to objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha w ciągu 1 minuty. Minimalna objętość oddechu człowieka w spoczynku waha się od 6 do 8 litrów. Podczas pracy fizycznej minutowa objętość oddechowa człowieka może wzrosnąć 7-10 razy.

Ryż. 10,5. Objętości i pojemności powietrza w płucach człowieka oraz krzywa (spirogram) zmian objętości powietrza w płucach podczas spokojnego oddychania, głębokiego wdechu i wydechu. FRC - funkcjonalna pojemność resztkowa.

Objętość powietrza płucnego. W fizjologia układu oddechowego przyjęto ujednolicone nazewnictwo objętości płuc człowieka, które wypełniają płuca podczas spokojnego i głębokiego oddychania w fazie wdechowej i wydechowej cyklu oddechowego (ryc. 10.5). Nazywa się objętość płuc wdychaną lub wydychaną przez osobę podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa. Jego wartość podczas spokojnego oddychania wynosi średnio 500 ml. Maksymalna ilość powietrza, którą człowiek może wdychać powyżej objętości oddechowej, nazywa się rezerwowa objętość wdechowa(średnio 3000 ml). Maksymalna ilość powietrza, którą osoba może wydychać po cichym wydechu, nazywana jest objętością zapasową wydechową (średnio 1100 ml). Wreszcie ilość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu nazywana jest objętością resztkową, jej wartość wynosi około 1200 ml.

Nazywa się sumą dwóch lub więcej objętości płuc pojemność płuc. Objętość powietrza w płucach ludzkich charakteryzuje się wdechową pojemnością płuc, żywotną pojemnością płuc i funkcjonalną resztkową pojemnością płuc. Pojemność wdechowa (3500 ml) to suma objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. Pojemność życiowa płuc(4600 ml) obejmuje objętość oddechową oraz rezerwowe objętości wdechowe i wydechowe. Funkcjonalna resztkowa pojemność płuc(1600 ml) to suma rezerwowej objętości wydechowej i zalegającej objętości płuc. Suma pojemność życiowa płuc I objętość zalegająca nazywa się całkowitą pojemnością płuc, której średnia wartość u człowieka wynosi 5700 ml.

Podczas wdychania ludzkie płuca w wyniku skurczu przepony i zewnętrznych mięśni międzyżebrowych zaczynają zwiększać swoją objętość od poziomu, a jej wartość podczas spokojnego oddychania wynosi objętość oddechowa, a przy głębokim oddychaniu - osiąga różne wartości objętość rezerwowa wdychać. Podczas wydechu objętość płuc powraca do pierwotnego poziomu funkcji funkcjonalnej. pojemność resztkowa biernie, ze względu na elastyczną przyczepność płuc. Jeśli powietrze zacznie wchodzić do objętości wydychanego powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa, który występuje podczas głębokiego oddychania, a także podczas kaszlu lub kichania, wówczas wydech odbywa się poprzez skurcz mięśni ściany brzucha. W tym przypadku wartość ciśnienia wewnątrzopłucnowego z reguły staje się wyższa od ciśnienia atmosferycznego, co determinuje największą prędkość przepływu powietrza w drogach oddechowych.

2. Technika spirograficzna .

Badanie przeprowadza się rano na czczo. Przed badaniem zaleca się pacjentowi zachowanie spokoju przez 30 minut, a także zaprzestanie przyjmowania leków rozszerzających oskrzela nie później niż 12 godzin przed rozpoczęciem badania.

Krzywą spirograficzną i wskaźniki wentylacji płuc przedstawiono na ryc. 2.

Wskaźniki statyczne(określane podczas spokojnego oddychania).

Głównymi zmiennymi służącymi do przedstawienia obserwowanych wskaźników oddychania zewnętrznego oraz do skonstruowania wskaźników są: objętość przepływu gazów oddechowych, V (l) i czas T ©. Zależności pomiędzy tymi zmiennymi można przedstawić w formie wykresów lub wykresów. Wszystkie są spirogramami.

Wykres objętości przepływu mieszaniny gazów oddechowych w funkcji czasu nazywa się spirogramem: tom przepływ - czas.

Wykres zależności objętościowego natężenia przepływu mieszaniny gazów oddechowych od objętości przepływu nazywa się spirogramem: prędkość objętościowa przepływ - tom przepływ.

Mierzyć objętość oddechowa(DO) – średnia objętość powietrza, którą pacjent wdycha i wydycha podczas normalnego oddychania w spoczynku. Zwykle jest to 500-800 ml. Część osadów biorąca udział w wymianie gazowej nazywa się objętość pęcherzykowa(AO) i wynosi średnio 2/3 wartości DO. Pozostała część (1/3 wartości DO) to funkcjonalna objętość martwej przestrzeni(FMP).

Po spokojnym wydechu pacjent wykonuje wydech tak głęboko, jak to możliwe – mierzony rezerwowa objętość wydechowa(ROvyd), który zwykle wynosi 1000-1500 ml.

Po spokojnym wdechu należy wziąć najgłębszy możliwy oddech – mierzony rezerwowa objętość wdechowa(Rów). Analizując wskaźniki statyczne, oblicza się je pojemność wdechowa(Evd) - suma DO i Rovd, która charakteryzuje zdolność tkanki płucnej do rozciągania, a także Pojemność życiowa(VC) - maksymalna objętość, jaką można wdychać po najgłębszym wydechu (suma DO, RO VD i Rovyda zwykle waha się od 3000 do 5000 ml).

Po normalnym spokojnym oddychaniu wykonywany jest manewr oddechowy: należy wziąć najgłębszy możliwy wdech, a następnie najgłębszy, najostrzejszy i najdłuższy (co najmniej 6 s) wydech. W ten sposób jest to ustalane wymuszona pojemność życiowa(FVC) - objętość powietrza, która może zostać wydychana podczas wymuszonego wydechu po maksymalnym wdechu (zwykle 70-80% VC).

Jako końcowy etap badania przeprowadzana jest rejestracja maksymalna wentylacja(MVL) - maksymalna objętość powietrza, którą płuca mogą przepuścić w ciągu 1 minuty. MVL charakteryzuje pojemność funkcjonalną zewnętrznego aparatu oddechowego i zwykle wynosi 50-180 litrów. Zmniejszenie MVL obserwuje się wraz ze zmniejszeniem objętości płuc z powodu restrykcyjnych (ograniczających) i obturacyjnych zaburzeń wentylacji płuc.

Analizując krzywą spirograficzną uzyskaną w manewrze z wymuszonym wydechem, zmierz niektóre wskaźniki prędkości (ryc. 3):

1) wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie (FEV 1) - objętość powietrza wydychanego w pierwszej sekundzie przy najszybszym możliwym wydechu; mierzy się go w ml i oblicza jako procent FVC; zdrowi ludzie wydychają co najmniej 70% FVC w ciągu pierwszej sekundy;

2) próbka lub Indeks Tiffno- stosunek FEV 1 (ml)/VC (ml) pomnożony przez 100%; zwykle wynosi co najmniej 70-75%;

3) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 75% FVC (MOV 75) pozostającego w płucach;

4) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 50% FVC (MOV 50) pozostającej w płucach;

5) maksymalna prędkość objętościowa powietrza na poziomie wydechowym wynosząca 25% FVC (MOV 25) pozostającego w płucach;

6) średnie objętościowe natężenie przepływu wydechowego, obliczone w przedziale pomiarowym od 25 do 75% FVC (SES 25-75).

Pojemność życiowa

E wd

WRÓG

RO vid

OOL

RO wd

OEL

ZANIM

Symbole na schemacie.
Wskaźniki maksymalnego wymuszonego wydechu:
25 ÷ 75% FEV- objętościowe natężenie przepływu w średnim natężonym odstępie wydechowym (od 25% do 75%
pojemność życiowa płuc),
FEV1- objętość przepływu podczas pierwszej sekundy wymuszonego wydechu.

Ryż. 3. Krzywa spirograficzna uzyskana podczas natężonego manewru wydechowego. Obliczanie wskaźników FEV 1 i SOS 25-75

Obliczanie wskaźników prędkości ma ogromne znaczenie w identyfikacji oznak niedrożności oskrzeli. Spadek wskaźnika Tiffno i FEV 1 jest charakterystycznym objawem chorób, którym towarzyszy zmniejszenie drożności oskrzeli - astma oskrzelowa, przewlekła obturacyjna choroba płuc, rozstrzenie oskrzeli itp. Największą wartość w diagnostyce początkowych objawów mają wskaźniki MOS. niedrożność oskrzeli. SOS 25-75 odzwierciedla stan drożności małych oskrzeli i oskrzelików. Ten ostatni wskaźnik dostarcza więcej informacji niż FEV 1 w celu identyfikacji wczesnych zaburzeń obturacyjnych.
Ze względu na fakt, że na Ukrainie, w Europie i USA istnieje pewna różnica w oznaczaniu objętości płuc, pojemności i wskaźników prędkości charakteryzujących wentylację płucną, przedstawiamy oznaczenia tych wskaźników w języku rosyjskim i angielskim (tabela 1).

Tabela 1. Nazwa wskaźników wentylacji płuc w języku rosyjskim i angielskim

Nazwa wskaźnika w języku rosyjskim	Akceptowany skrót	Nazwa wskaźnika w języku angielskim	Akceptowany skrót
Pojemność życiowa płuc	Pojemność życiowa	Pojemność życiowa	V.C.
Objętość oddechowa	ZANIM	Objętość oddechowa	telewizja
Rezerwowa objętość wdechowa	Rów	Rezerwowa objętość wdechowa	IRV
Rezerwowa objętość wydechowa	Rovyd	Rezerwowa objętość wydechowa	ERV
Maksymalna wentylacja	MVL	Maksymalna dobrowolna wentylacja	M.W.
Wymuszona pojemność życiowa	FVC	Wymuszona pojemność życiowa	FVC
Wymuszona objętość wydechowa w pierwszej sekundzie	FEV1	Wymuszona objętość wydechowa 1 sek	FEV1
Indeks Tiffno	IT lub FEV1/VC%		FEV1% = FEV1/VC%
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 25% FVC pozostające w płucach	MOS 25	Maksymalny przepływ wydechowy 25% FVC	MEF25
Wymuszony przepływ wydechowy 75% FVC	FEF75
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 50% FVC pozostającego w płucach	MOS50	Maksymalny przepływ wydechowy 50% FVC	MEF50
Wymuszony przepływ wydechowy 50% FVC	FEF50
Maksymalne natężenie przepływu w momencie wydechu 75% FVC pozostającego w płucach	MOS 75	Maksymalny przepływ wydechowy 75% FVC	MEF75
Wymuszony przepływ wydechowy 25% FVC	FEF25
Średnie objętościowe natężenie przepływu wydechowego w zakresie od 25% do 75% FVC	SOS 25-75	Maksymalny przepływ wydechowy 25-75% FVC	MEF25-75
Wymuszony przepływ wydechowy 25–75% FVC	FEF25-75

Tabela 2. Nazwa i zgodność wskaźników wentylacji płuc w różnych krajach

Ukraina	Europa	USA
miesiąc 25	MEF25	FEF75
mies 50	MEF50	FEF50
mies 75	MEF75	FEF25
SOS 25-75	MEF25-75	FEF25-75

Wszystkie wskaźniki wentylacji płuc są zmienne. Zależą one od płci, wieku, masy ciała, wzrostu, pozycji ciała, stanu układu nerwowego pacjenta i innych czynników. Dlatego dla prawidłowej oceny stanu funkcjonalnego wentylacji płuc wartość bezwzględna tego czy innego wskaźnika jest niewystarczająca. Należy porównać uzyskane wskaźniki bezwzględne z odpowiadającymi im wartościami u zdrowej osoby w tym samym wieku, wzroście, wadze i płci – tzw. wskaźnikami właściwymi. Porównanie to wyrażone jest jako procent w stosunku do odpowiedniego wskaźnika. Odchylenia przekraczające 15-20% wartości oczekiwanej uważa się za patologiczne.

21558 0

Obecnie dane te cieszą się większym zainteresowaniem akademickim, jednak istniejące spirografy komputerowe w ciągu kilku sekund są w stanie dostarczyć o nich informacji, które w dużej mierze obiektywizują stan pacjenta.

Objętość oddechowa(DO) - objętość powietrza wdychanego lub wydychanego podczas każdego cyklu oddechowego.

Norma: 300 - 900 ml.

Zmniejsz DO możliwe w przypadku stwardnienia płuc, zwłóknienia płuc, spastycznego zapalenia oskrzeli, ciężkiego zastoju płuc, ciężkiej niewydolności serca, rozedmy obturacyjnej.

Rezerwowa objętość wdechowa- maksymalna objętość gazu, jaką można wdychać po spokojnym oddechu.

Norma: 1000 - 2000 ml.

Znaczący spadek objętości obserwuje się wraz ze spadkiem elastyczności tkanki płucnej.

Rezerwowa objętość wydechowa- objętość gazu, którą badany może wydychać po cichym wydechu.

Norma: 1000 - 1500 ml.

Pojemność życiowa płuc (VC) Zwykle jest to 3000 - 5000 ml. Ze względu na dużą zmienność u osób zdrowych od wartości właściwej o ± 15-20%, wskaźnik ten jest rzadko stosowany do oceny oddychania zewnętrznego u pacjentów intensywnej terapii.

Pozostała objętość (Оо)- objętość gazu pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Aby obliczyć właściwą wartość (w mililitrach), proponuje się pomnożyć pierwsze cztery cyfry trzeciego stopnia wzrostu (w centymetrach) przez współczynnik empiryczny wynoszący 0,38.

W wielu sytuacjach występuje zjawisko zwane „zamknięciem dróg oddechowych” (ECAC). Jego istota polega na tym, że podczas wydechu, gdy objętość płuc zbliża się już do objętości zalegającej, pewna ilość gazu zostaje zatrzymana w różnych strefach płuc (pułapki gazowe). A.P. Zilber poświęcił ponad 30 lat badaniu tego zjawiska. Dziś udowodniono, że zjawisko to występuje dość często u ciężko chorych pacjentów z chorobami płuc dowolnego pochodzenia, a także szeregiem stanów krytycznych. Ocena stopnia ECDP pozwala na wieloaspektowe przedstawienie patofizjologii klinicznej chorób ogólnoustrojowych oraz daje prognozę i ocenę skuteczności podjętych działań.

Niestety, ocena zjawiska ECDP miała dotychczas charakter bardziej akademicki, choć współcześnie dyktuje potrzebę powszechnego wdrażania metod oceny ECDP. Podamy jedynie krótki opis zastosowanych metod, a zainteresowanych chętnie odsyłamy do monografii A. P. Zilbera (Medycyna oddechowa. Etudes of Critical Medicine. Vol. 2. - Petrozavodsk: Wydawnictwo PSU, 1996 - 488 s. ).

Najbardziej dostępne metody opierają się na analizie krzywej wydechowego gazu testowego lub krzywej pneumotachograficznej w momencie przerwania przepływu. Pozostałe metody – pletyzmografia całego ciała i metoda rozcieńczania gazu badawczego w układzie zamkniętym – są stosowane znacznie rzadziej.

Istota metod opartych na analizie krzywej wydechowej gazu testowego polega na tym, że osoba badana wdycha porcję gazu testowego na początku wdechu, a następnie rejestruje się krzywą wydechu gazu, rejestrowaną synchronicznie ze spirogramem lub pneumotachogram. Jako gazy testowe stosuje się ksenon-133, azot i sześciofluorek siarki (SF6).

Do scharakteryzowania OADP wykorzystuje się jeden ze wskaźników charakteryzujących zjawisko OADP – tj objętość zamknięcia płuc. Fizjologiczne znaczenie tego wskaźnika można zrozumieć na podstawie charakterystyki samej wartości. VLC to część pojemności życiowej pozostająca w płucach od momentu zbliżenia się dróg oddechowych do pozostałej objętości płuc. VA wyraża się jako procent życiowej pojemności płuc (VC).

Zatem wartość OZL mierzona dla ksenonu-133 wynosi 13,2 ± 2,7%, a dla azotu - 13,7 ± 1,9%.

Stosowana wcześniej do pomiaru ciśnienia pęcherzykowego metoda przerywania przepływu oddechowego charakteryzuje się wysokim stopniem korelacji (r = 0,81; p<0,001) совпадает с методами, основанными на тест-газах (И. Г. Хейфец, 1978). Определение ОЗЛ данным методом возможно с помощью пневмотахографа любой конструкции.

OZL można wyznaczyć ze wzoru zaproponowanego przez I. G. Heifetza (1978).

Dla pozycja siedząca Równanie regresji to:

PV / pojemność życiowa (%) = 0,4 +0,38. wiek (lata) ± 3,7;

Dla pozycja leżąca równanie jest następujące:

BC/VC (%) = -2,75 + 0,55 wiek (lata).

Chociaż wartość OCL ma dość informacyjny charakter, jednak aby w pełni scharakteryzować zjawisko ECDP, pożądane jest zmierzenie szeregu innych wskaźników: pojemności zamykania płuc (LCC), funkcjonalnej rezerwy pojemności resztkowej (RFRC), zatrzymanego gazu w płucach (RLG ).

Rezerwa FOE(RFRC) to różnica pomiędzy funkcjonalną pojemnością resztkową (FRC) a pojemnością zamykania płuc (LCC), jest to najważniejszy wskaźnik charakteryzujący ECDP.

W pozycja siedząca RFOE (l) można wyznaczyć za pomocą równania regresji:

RFOE (l) = 1,95 - 0,003 wiek (lata) ± 0,5.

W pozycja leżąca:

RFOE (l) = 1,33 - 0,33 wiek (lata)

V pozycja siedząca -

RFRC/VC (%) = 49,1 – 0,8 wiek (lata) + 7,5;

V pozycja leżąca -

RFEC/VC (%) = 32,8 – 0,77 wiek (lata).

Określenie tempa metabolizmu u ciężkich pacjentów przeprowadza się na podstawie zużycia O2 i uwalniania CO2. Biorąc pod uwagę, że tempo przemiany materii zmienia się w ciągu dnia, konieczne jest wielokrotne oznaczanie tych parametrów w celu obliczenia współczynnika oddechowego. Emisję CO2 mierzy się jako całkowity wydychany CO2 pomnożony przez wydychaną wentylację minutową.

Należy zwrócić uwagę na dokładne wymieszanie wydychanego powietrza. CO2 w wydychanym powietrzu oznacza się za pomocą kapnografu. Aby uprościć metodę wyznaczania zużycia energii (PE), przyjmuje się, że współczynnik oddechowy (oddechowy) wynosi 0,8 i przyjmuje się, że 70% kalorii dostarczają węglowodany, a 30% tłuszcze. Następnie zużytą energię można określić za pomocą następującego wzoru:

PE (kcal/24 h) = BCO2 24 60 4,8/0,8,

gdzie BCO2 to całkowita emisja CO2 (określana jako iloczyn stężenia CO2 na końcu wydechu i minutowej wentylacji płuc);

0,8 - współczynnik oddechowy, przy którym utlenianiu 1 litra O2 towarzyszy powstawanie 4,83 kcal.

W rzeczywistej sytuacji u ciężko chorych współczynnik oddechowy może zmieniać się co godzinę, w zależności od sposobu żywienia pozajelitowego, adekwatności uśmierzania bólu, stopnia ochrony antystresowej itp. Okoliczność ta wymaga monitorowania (wielokrotnego) oznaczania zużycia O2 i uwalnianie CO2. Aby szybko oszacować zużycie energii, skorzystaj z następujących wzorów:

PE (kcal/min) = 3,94 (VO2) + (VCO2),

gdzie VO2 to absorpcja O2 w mililitrach na minutę, a VCO2 to uwalnianie CO2 w mililitrach na minutę.

Aby określić zużycie energii w ciągu 24 godzin, możesz skorzystać ze wzoru:

PE (kcal/dzień) = PE (kcal/min) 1440.

Po przekształceniu wzór przyjmuje postać:

PE (kcal/dzień) = 1440.

W przypadku braku możliwości określenia zużycia energii za pomocą kalorymetrii można zastosować metody obliczeniowe, które oczywiście będą w pewnym stopniu przybliżone. Obliczenia takie są najczęściej niezbędne w przypadku postępowania z ciężko chorymi pacjentami, długoterminowo prowadzonymi żywieniem pozajelitowym.

pola tekstowe

strzałka_w górę

Wspólny dla wszystkich żywych komórek jest proces rozkładu cząsteczek organicznych w drodze kolejnych serii reakcji enzymatycznych, w wyniku których następuje uwolnienie energii. Nazywa się prawie każdy proces, w którym utlenianie substancji organicznych prowadzi do uwolnienia energii chemicznej oddechowy. Jeśli to wymaga tlenu, to oddychanie nazywa sięaerobik, a jeśli reakcje zachodzą przy braku tlenu - beztlenowy oddechowy. Dla wszystkich tkanek kręgowców i człowieka głównym źródłem energii są procesy utleniania tlenowego, które zachodzą w mitochondriach komórek przystosowanych do zamiany energii utleniania na energię rezerwowych związków wysokoenergetycznych, takich jak ATP. Nazywa się sekwencję reakcji, w wyniku których komórki organizmu ludzkiego wykorzystują energię wiązań cząsteczek organicznych wewnętrzny, tkanka Lub komórkowy oddechowy.

Przez oddychanie wyższych zwierząt i ludzi rozumie się zespół procesów zapewniających dostarczanie tlenu do środowiska wewnętrznego organizmu, jego wykorzystanie do utleniania substancji organicznych i usuwania dwutlenku węgla z organizmu.

Funkcja oddychania u człowieka realizowana jest poprzez:

1) oddychanie zewnętrzne lub płucne, podczas którego następuje wymiana gazowa między zewnętrznym i wewnętrznym środowiskiem organizmu (między powietrzem a krwią);
2) krążenie krwi, które zapewnia transport gazów do i z tkanek;
3) krew jako specyficzny nośnik gazu;
4) oddychanie wewnętrzne lub tkankowe, które przeprowadza bezpośredni proces utleniania komórkowego;
5) środki neurohumoralnej regulacji oddychania.

Efektem działania zewnętrznego układu oddechowego jest wzbogacenie krwi w tlen i uwolnienie nadmiaru dwutlenku węgla.

Zmiany składu gazu we krwi w płucach zapewniają trzy procesy:

1) ciągła wentylacja pęcherzyków płucnych w celu utrzymania prawidłowego składu gazowego powietrza pęcherzykowego;
2) dyfuzja gazów przez błonę pęcherzykowo-kapilarną w objętości wystarczającej do osiągnięcia równowagi ciśnienia tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym i krwi;
3) ciągły przepływ krwi w naczyniach włosowatych płuc zgodnie z objętością ich wentylacji

Pojemność płuc

pola tekstowe

strzałka_w górę

Całkowita pojemność. Ilość powietrza w płucach po maksymalnym wdechu to całkowita pojemność płuc, której wartość u osoby dorosłej wynosi 4100-6000 ml (ryc. 8.1).
Składa się z pojemności życiowej płuc, czyli ilości powietrza (3000-4800 ml), która wydostaje się z płuc podczas najgłębszego wydechu po najgłębszym wdechu oraz
resztkowe powietrze (1100-1200 ml), które po maksymalnym wydechu pozostaje w płucach.

Całkowita pojemność = pojemność życiowa + objętość resztkowa

Pojemność życiowa tworzy trzy objętości płuc:

1) objętość oddechowa , reprezentujący objętość (400-500 ml) powietrza wdychanego i wydychanego podczas każdego cyklu oddechowego;
2) wielkość rezerwyinhalacja (dodatkowe powietrze), tj. objętość (1900-3300 ml) powietrza, którą można wdychać podczas maksymalnego wdechu po normalnym wdechu;
3) zapasowa objętość wydechowa (rezerwa powietrza), tj. objętość (700-1000 ml), którą można wydychać przy maksymalnym wydechu po normalnym wydechu.

Pojemność życiowa = Rezerwowa objętość wdechowa + Objętość oddechowa + rezerwowa objętość wydechowa

funkcjonalna pojemność resztkowa. Podczas spokojnego oddychania, po wydechu, w płucach pozostaje rezerwowa objętość wydechowa i objętość resztkowa. Suma tych objętości nazywa się funkcjonalna pojemność resztkowa, jak również normalną pojemność płuc, pojemność spoczynkową, pojemność równowagową, powietrze buforowe.

funkcjonalna pojemność resztkowa = objętość rezerwowa wydechowa + objętość resztkowa

Ryc.8.1. Objętość i pojemność płuc.

Podczas wdechu płuca napełniają się określoną ilością powietrza. Wartość ta nie jest stała i może się zmieniać w różnych okolicznościach. Objętość zależy od czynników zewnętrznych i wewnętrznych.

Co wpływa na pojemność płuc?

Na poziom wypełnienia płuc powietrzem wpływają pewne okoliczności. Mężczyźni mają większą średnią objętość narządów niż kobiety. U wysokich osób o dużej budowie ciała płuca mogą pomieścić więcej powietrza podczas wdechu niż u osób niskich i szczupłych. Wraz z wiekiem zmniejsza się ilość wdychanego powietrza, co jest normą fizjologiczną.

Systematyczne palenie zmniejsza pojemność płuc. Niska zdolność wypełniania jest typowa dla hipersteników (niskie osoby o zaokrąglonym ciele i krótkich kończynach o szerokich kościach). Astenicy (wąscy w ramionach, szczupli) są w stanie wdychać więcej tlenu.

Wszyscy ludzie żyjący wysoko nad poziomem morza (obszary górzyste) mają zmniejszoną pojemność płuc. Wynika to z faktu, że oddychają rzadkim powietrzem o małej gęstości.

U kobiet w ciąży występują przejściowe zmiany w układzie oddechowym. Objętość każdego płuca zmniejsza się o 5-10%. Szybko rosnąca macica zwiększa swój rozmiar i wywiera nacisk na przeponę. Nie ma to wpływu na ogólny stan kobiety, ponieważ aktywowane są mechanizmy kompensacyjne. Dzięki przyspieszonej wentylacji zapobiegają rozwojowi niedotlenienia.

Średnia objętość płuc

Objętość płuc mierzy się w litrach. Wartości średnie oblicza się podczas normalnego oddychania w spoczynku, bez głębokich wdechów i pełnych wydechów.

Średnia liczba wynosi 3-4 litry. U fizycznie rozwiniętych mężczyzn objętość podczas umiarkowanego oddychania może sięgać nawet 6 litrów. Normalna liczba aktów oddechowych wynosi 16-20. Przy aktywnej aktywności fizycznej i napięciu nerwowym liczby te rosną.

Pojemność życiowa lub pojemność życiowa płuc

Pojemność życiowa to największa pojemność płuc podczas maksymalnego wdechu i wydechu. U młodych, zdrowych mężczyzn liczba ta wynosi 3500-4800 cm 3, u kobiet – 3000-3500 cm 3. W przypadku sportowców liczby te zwiększają się o 30% i wynoszą 4000-5000 cm 3. Pływacy mają największe płuca - do 6200 cm 3.

Biorąc pod uwagę fazy wentylacji płuc, dzieli się następujące rodzaje objętości:

oddechowe - powietrze swobodnie przepływające przez układ oskrzelowo-płucny w stanie spoczynku;
rezerwa na wdechu - powietrze wypełnione narządem podczas maksymalnego wdechu po spokojnym wydechu;
rezerwa wydechowa - ilość powietrza usuwanego z płuc podczas ostrego wydechu po spokojnym wdechu;
resztkowe - powietrze pozostające w klatce piersiowej po maksymalnym wydechu.

Wentylacja dróg oddechowych oznacza wymianę gazową trwającą 1 minutę.

Wzór na jego określenie to:

objętość oddechowa × liczba oddechów/minutę = minutowa objętość oddechowa.

Zwykle wentylacja osoby dorosłej wynosi 6-8 l/min.

Tabela wskaźników średniej objętości płuc:

Powietrze znajdujące się w tych częściach dróg oddechowych nie bierze udziału w wymianie gazowej - przewody nosowe, nosogardło, krtań, tchawica, oskrzela środkowe. Stale zawierają mieszaninę gazów zwaną „martwą przestrzenią”, której objętość wynosi 150-200 cm 3 .

Metoda pomiaru pojemności życiowej

Zewnętrzną czynność oddechową bada się za pomocą specjalnego badania – spirometrii (spirografii). Metoda rejestruje nie tylko wydajność, ale także prędkość cyrkulacji przepływu powietrza.
Do diagnostyki wykorzystuje się spirometry cyfrowe, które zastąpiły mechaniczne. Urządzenie składa się z dwóch urządzeń. Czujnik rejestrujący przepływ powietrza oraz urządzenie elektroniczne przetwarzające wskaźniki pomiarowe na wzór cyfrowy.

Spirometria jest przepisywana pacjentom z dysfunkcją układu oddechowego i przewlekłymi chorobami oskrzelowo-płucnymi. Ocenia się spokojny i wymuszony oddech oraz przeprowadza się testy funkcjonalne z użyciem leków rozszerzających oskrzela.

Cyfrowe dane dotyczące płynów życiowych podczas spirografii rozróżnia się według wieku, płci, danych antropometrycznych oraz braku lub obecności chorób przewlekłych.

Wzory do obliczania indywidualnej pojemności życiowej, gdzie P to wzrost, B to masa ciała:

dla mężczyzn – 5,2×P – 0,029×B – 3,2;
dla kobiet – 4,9×P – 0,019×B – 3,76;
dla chłopców od 4 do 17 lat o wzroście do 165 cm – 4,53×P – 3,9; przy wzroście powyżej 165 cm – 10×P – 12,85;
dla dziewcząt w wieku od 4 do 17 lat rój rośnie od 100 do 175 cm - 3,75×P - 3,15.

Pomiaru wydolności życiowej nie przeprowadza się u dzieci do lat 4, osób z zaburzeniami psychicznymi i urazami twarzoczaszki. Bezwzględnym przeciwwskazaniem jest ostra infekcja zakaźna.

Diagnostyka nie jest zalecana, jeśli przeprowadzenie testu jest fizycznie niemożliwe:

choroba nerwowo-mięśniowa z szybkim zmęczeniem mięśni poprzecznie prążkowanych twarzy (miastenia gravis);
okres pooperacyjny w chirurgii szczękowo-twarzowej;
niedowład, porażenie mięśni oddechowych;
ciężka niewydolność płuc i serca.

Przyczyny wzrostu lub spadku wskaźników pojemności życiowej

Zwiększona pojemność płuc nie jest patologią. Indywidualne wartości zależą od rozwoju fizycznego człowieka. U sportowców VC może przekraczać standardowe wartości o 30%.

Czynność oddechową uważa się za upośledzoną, jeśli pojemność płuc danej osoby jest mniejsza niż 80%. Jest to pierwszy sygnał niewydolności układu oskrzelowo-płucnego.

Zewnętrzne oznaki patologii:

problemy z oddychaniem podczas aktywnych ruchów;

zmiana amplitudy klatki piersiowej.

Początkowo trudno jest określić naruszenia, ponieważ mechanizmy kompensacyjne redystrybuują powietrze w strukturze całkowitej objętości płuc. Dlatego spirometria nie zawsze ma wartość diagnostyczną, np. w przypadku rozedmy płuc i astmy oskrzelowej. W trakcie choroby powstaje obrzęk płuc. Dlatego w celach diagnostycznych wykonuje się opukiwanie (niskie położenie przepony, specyficzny dźwięk „pudełkowy”), prześwietlenie klatki piersiowej (bardziej przejrzyste pola płuc, poszerzenie granic).

Czynniki zmniejszające pojemność życiową:

zmniejszenie objętości jamy opłucnej z powodu rozwoju serca płucnego;
sztywność miąższu narządów (stwardnienie, ograniczona ruchliwość);
wysoka pozycja przepony z wodobrzuszem (nagromadzenie płynu w jamie brzusznej), otyłość;
wysięk opłucnowy (wysięk w jamie opłucnej), odma opłucnowa (powietrze w warstwach opłucnej);
choroby opłucnej - zrosty tkanek, międzybłoniak (guz wewnętrznej wyściółki);
kifoskolioza – skrzywienie kręgosłupa;
ciężka patologia układu oddechowego - sarkoidoza, zwłóknienie, stwardnienie płuc, zapalenie pęcherzyków płucnych;
po resekcji (usunięcie części narządu).

Systematyczne monitorowanie VC pomaga śledzić dynamikę zmian patologicznych i podejmować w odpowiednim czasie działania zapobiegające rozwojowi chorób układu oddechowego.