Статические объемы легких

Жизненная емкость легких – какая норма у человека и как измерить

Статические объемы легких

Чтобы лучше понять, что такое ЖЕЛ, нужно вкратце вспомнить строение органов дыхания. В контексте жизненной емкости легких нас интересуют следующие органы. Трахея по другому называется дыхательным горлом. Она имеет длину около 10 см. Простирается от гортани до 5-го грудного позвонка, на уровне которого разделяется на 2 главных бронха.

Главные бронхи также делятся на “ветви” меньшего размера и так далее, из-за чего они напоминают крону дерева (рис.1). Изнутри трахея (а также и бронхи) покрыта слизистой оболочкой, состоящей из реснитчатого эпителия. Воспаление этого эпителия, вследствие различных заболеваний, часто вызывает явление обструкции, или снижения проходимости дыхательных путей. Рис. 1.

Структура бронхов и трахеи Являются главными органами дыхательной системы. Каждое из них разделяется на доли. Правое – на 3 (верхняя, средняя, нижняя), левое – на 2 (верхняя и нижняя). Каждая из долей разделяется на мелкие сегменты, к которым примыкают “веточки” бронхов, заканчивающиеся альвеолами.

Тонкие стенки альвеол соприкасаются с капиллярами и воздух посредством диффузии попадает в кровь (рис.2). Важно! Плевра – это серозный покров стенок легких и грудной клетки. Между двумя листками плевры (легочной и реберной) находится небольшой объем плевральной жидкости, которая предотвращает трение между легкими и ребрами. Рис. 2.

Строение легких ЖЕЛ составляется путем сложения следующих показателей:

  • Резервный объем выдоха. Воздух, выдыхаемый через усилие.
  • Резервный объем вдоха. Воздух, вдыхаемый через усилие.
  • Дыхательный объем. Количество воздуха, которое вдыхается и выдыхается без усилия.

Стоит упомянуть так называемый остаточный воздух, который сохраняется в альвеолах даже после выдоха с усилием. Показатели легочного дыхания, такие как ЖЕЛ, измеряют во время процедуры спирографии, с помощью специального прибора-спирометра (рис.3).

Важно! Нужно помнить, что жизненная емкость легких – не фиксированная величина, и изменяется, в зависимости от положения тела человека. Поэтому для максимальной точности процедуру проводят стоя, либо сидя.

   Для замера жизненной емкости легких человек должен взять в рот трубку спирометра (нос при этом желательно заткнуть прищепкой), максимально глубоко вдохнуть, затем резко и максимально полно выдохнуть. Спирометрия является одним из самых распространенных методов оценки состояния органов дыхания.

Плюсы методики заключаются в простоте, надежности и безопасности для здоровья как пациента, так и окружающих. Рис. 3. Спирометр Помимо спирометрии, показатели ЖЕЛ измеряются при помощи плетизмографии, а точнее ее разновидности, плетизмографии всего тела (ПВТ). Суть заключается в комплексном обследовании человека.

Для этого проводят:

  • Регистрацию изменений объема грудной клетки.
  • Измерение скорости воздушного потока при дыхании и давление в ротовой полости (с помощью воздухопровода со специальными датчиками).
  • Внутрипищеводное давление, которое приравнивается к внутриплевральному (при помощи катетера).

Все это позволяет с максимальной точностью вычислить показатели ЖЕЛ, что часто бывает необходимо при научных изысканиях. Помимо параметров, определяемых методом спирографии, ПВТ позволяет оценить состояние механических процессов, связанных с дыханием, таких как растяжимость легких и сопротивление дыхательных путей движению воздуха.

Ввиду сложности этого метода в прикладной медицине его применяют реже, чем в научных исследованиях. Также, в отсутствие других возможностей, рассчитать ЖЕЛ можно по следующим формулам:

  • Для мужчин. 0,052*рост (см) – 0,029*возраст (лет) – 3,20.
  • Для женщин.  0,049*рост (см) – 0,019*возраст (лет) – 3,76.

Для детей 4-17 лет существуют отдельные формулы расчета:

  1. Для мальчиков:
    • 4,53*рост(см) – 3,9, при росте от 100 до 164 см.
    • 10*рост – 12,85, при росте от 165 см.
  2. Для девочек: 3,75*рост – 3,15, при росте от 100 до 175 см.

Важно! Полученные величины объема измеряются в литрах.

Как уже было сказано, величина ЖЕЛ зависит от положения тела. При сидячем и стоячем положении разница незначительна, в то время как в положении лежа емкость заметно уменьшается. Кроме того, уменьшение емкости наблюдается во время болезней, связанных с так называемой обструкцией или нарушением проходимости дыхательных путей.

Подобные отклонения являются следствием различных легочных заболеваний, таких как астма, пневмония или туберкулез. Также ЖЕЛ уменьшается во время снижения двигательной активности. Причина этого состоит в том, что при малоподвижном образе жизни (гиподинамии), происходит постепенное ослабление (атрофия) мышц, в том числе отвечающих за процессы вдоха и выдоха. Помимо этого, гиподинамия способствует появлению венозного застоя в малом круге кровообращения. Соответственно – во время тренировок и прочих физических нагрузок ЖЕЛ увеличивается. Для удобства восприятия информации и ее понимания, учтите такие нюансы предложенных таблиц 1 и 2:

  1. Объемы указаны в литрах.
  2. Показатели массы тела приведены с учетом среднего, худощавого или спортивного телосложения. При большой массе тела вызванной избыточным весом показатели рассчитываются индивидуально.

Таблица 1. Для мужчин

Рост (м)Масса тела (кг)
50556065707580859095100
1,63,53,653,83,954,14,254,44,554,74,855
1,653,73,8544,154,34,454,64,754,95,155,2
1,73,94,154,24,354,54,654,84,955,15,355,4
1,754,14,354,44,554,74,8555,155,35,555,6
1,84,34,554,64,754,95,055,25,355,55,755,8
1,854,54,754,84,955,15,255,45,555,75,956
1,94,74,9555,155,35,455,65,755,96,056,2

Таблица 2. Для женщин

Рост (м)Масса тела (кг)
5055606570758085
1,52,652,72,752,852,852,92,953
1,552,852,92,953,053,053,13,153,2
1,63,053,13,153,253,253,33,353,4
1,653,253,33,353,453,453,53,553.6
1,73,453,53,553,653,653,73,753,8
1,753,653,73,753,853,853,93,954
1,83,853,93,954,054,054,14,154,2

Источник: https://nauka.club/anatomiya/zhiznennaya-emkost-legkix.html

Статические объемы легких: Величина легочной вентиляции определяется дыхательным объ­емом

Статические объемы легких

Величина легочной вентиляции определяется дыхательным объ­емом (глубиной дыхания) и частотой дыхания. Есть ряд объемных показателей, характеризующих состояние легких (рис. 1.1). Нор­мальные значения даны для взрослого массой 70 кг.

1. Дыхательный объем (ДО) – объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при спокойном дыхании. Нормальное значение – 0,5-0,6 л.

2. Резервный объем вдоха (РОвд.) – объем, который может до­полнительно поступить после спокойного вдоха, т.е. разница между нормальной и максимальной вентиляцией. Нормальные значения: около 2,5 л (около 2/3 ЖЕЛ).

3. Резервный объем выдоха (РОвыд.) – объем, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха, т.е. разница между нормальным и максимальным выдохом. Нормальные значе­ния – 1,5 л (около 1/3 ЖЕЛ).

4. Остаточный объем (ОО) – объем, остающийся в легких по­сле максимального выдоха.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – количество воздуха, ко­торое может быть выдохнуто при максимальном выдохе, произве­денном после максимального вдоха. Таким образом, это мера наи­большей возможной дыхательной экскурсии.

ЖЕЛ является показа­телем подвижности легких и грудной клетки. Даже при самых высо­ких потребностях организма в кислороде глубина дыхания не достигает максимального значения.

Величина ЖЕЛ зависит от возраста, пола, размеров и положения тела, степени тренированности. Нормальное значение ЖЕЛ: 3,5-5,5 л.

Рис 1.1. Статические объемы легких взрослого

5. Резерв вдоха (РВ) – максимальное количество воздуха, кото­рое может поступить в легкие после спокойного выдоха.

6. Общая емкость легких (ОЕЛ) или максимальная емкость лег­ких – количество воздуха, содержащееся в легких на высоте макси­мального вдоха. Состоит из ЖЕЛ и остаточного объема и рассчиты­вается как сумма ЖЕЛ и ОО. Нормальное значение около 6 л.

Исследование структуры ОЕЛ является решающим в выяснении путей увеличения или снижения ЖЕЛ, что может иметь существенное практическое значение. Увеличение ЖЕЛ может быть расценено положительно только в том случае, если ОЕЛ не меняется или увеличивается, но меньше, чем ЖЕЛ, что происходит при увеличении ЖЕЛ за счет уменьшения ОО.

Если одновременно с увеличением ЖЕЛ происходит еще большее увеличение ОЕЛ, то это нельзя счи­тать положительным фактором. При ЖЕЛ ниже 70% ОЕЛ функция внешнего дыхания глубоко нарушена.

Обычно при патологических состояниях ОЕЛ и ЖЕЛ изменяются одинаково, за исключением об­структивной эмфиземы легких, когда ЖЕЛ, как правило, уменьша­ется, ОО увеличивается, а ОЕЛ может оставаться нормальной или быть выше нормы.

7. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) – количество воздуха, которое остается в легких после спокойного выдоха. Нор­мальные значения у взрослых – от 3 до 3,5 л.

ФОЕ = ОО + РОвыд.

По определению ФОЕ – объем газа, которьй остается в легких при спкойном выдохе и может быть мерой области газообмена. Она образуется в результате баланса между противоположно направленными эластическими силами легких и грудной клетки.

Физиологическое значение ФОЕ состоит в частичном обновлении аль­веолярного объема воздуха во время вдоха (вентилируемый объем) и указывает на объем альвеолярного воздуха, постоянно находящегося в легких.

Увеличение ФОЕ может быть физиологически целесообразным, так как при этом происходит увеличение дыхательной по­верхности легких, Кроме того, расширение просвета воздухоносных путей уменьшает сопротивление потоку воздуха и увеличивает площадь диффузии газов в дыхательных путях ниже 16-го порядка деления.

Необходимо учитывать, что одновременно с увеличением ФОЕ несколько увеличивается путь диффузии газов, уменьшается емкость вдоха (вентилируемого объема), ограничивается способ­ность к увеличению ДО и, соответственно, к увеличению максимальной вентиляции легких.

Увеличение или уменьшение ФОЕ оп­ределяется соответствующим изменением соотношения двух проти­воположно направленных сил – эластической тяги легкого, стремя­щейся уменьшить его объем, и эластической силы тканей грудной клетки. Оценка взаимосвязи этих двух сил во многом определяет механику дыхания.

Клиническое значение ФОЕ велико. Она снижается на 20% че­рез несколько минут после начала анестезии. Это снижение, вероят­но, связано с подъемом диафрагмы вследствие повышения внутри­брюшного давления в положении на спине, повышения центрально­го объема крови и потерей тонуса дыхательной мускулатуры.

Со снижением ФОЕ связано развитие ателектазов закрытие мелких ды­хательных путей, уменьшение податливости легких, увеличение альвеолярно-артериального различия по О2 в результате перфузии ателектазированных участков легких, снижение вентиляционно-перфузионного соотношения.

Обструктивные вентиляционные на­рушения ведут к повышению ФОЕ, рестриктивные нарушения – к снижению ФОЕ.

С физиологической и клинической точки зрения имеет большое значение объем закрытия (ОЗ) и емкость закрытия (ЕЗ). Объем за­крытия (ОЗ) легких – это легочный объем, часть ЖЕЛ, при котором мелкие дыхательные пути (бронхиолы) закрываются во время выдоха, спокойного или форсированного. Емкость закрытия (ЕЗ) – это сумма ОЗ и остаточного объема (ОО):

ЕЗ = ОЗ + ОО.

Закрытие бронхиол наблюдается чаще в дорзобазальных легоч­ных сегментах, в которых внешнее тканевое давление в результате действия на легкие силы гравитации превышает эндобронхиальное давление, создаваемое воздухом ФОЕ. Поскольку у здоровых взрос­лых емкость закрытия (ЕЗ) меньше, чем ФОЕ (ФОЕ = РО выд. + + ОО), то мелкие дыхательные пути при среднем давлении выдоха не закрываются.

Факторы, приводящие к снижению ФОЕ:

• положение лежа на спине;

• ожирение;

• операции на верхних отделах живота;

• торакальные операции.

Факторы, которые приводят к повышению ЕЗ:

• курение;

• предшествующие хронические обструктивные легочные заболе­вания (ХОЛЗ);

• сердечная недостаточность;

• возраст (ЕЗ = ФОЕ в 65 лет в положении стоя и в 54 года в по­ложении лежа на спине).

В работе анестезиолога, среди прочих нарушений легочных функций, довольно часто встречается послеоперационная рестрик­ция легких.

Во время и после операции, проводимой под общей ане­стезией, особенно после верхней л a п a p o т o м и и и торакотомии происходит существенное снижение функции легких, которое обычно описывается как острая рестрикция (сокращение) всех легочных объемов. Степень такой рестрикции легочных объемов связана, главным образом со следующими факторами:

• уменьшением резервного объема вдоха на 10% от исходного значения;

• уменьшением ЖЕЛ приблизительно на 50-75%;

• уменьшением ФОЕ на 35%.

Уменьшение статических легочных объемов вызывается в ос­новном:

• болью с последующим поверхностным дыханием;

• подавлением кашля;

• дорзобазальными послеоперационными ателектазами;

• повышением внутрибрюшного давления под действием различ­ных причин;

• остаточным действием наркотиков и мышечных релаксантов;

Пациенты после операции часто дышат поверхностно и не каш­ляют, так как для эффективного кашля ЖЕЛ у них должна быть не менее трех дыхательных объемов (нормальное значение 8 мл/кг мас­сы тела). При этом возникает опасность задержки бронхиальной слизи с последующим развитием ателектазов и вторичной пневмо­нии.

Патофизиологическое значение снижения ФОЕ состоит в уменьшении разницы между ФОЕ и емкостью закрытия. При пре­вышении емкостью закрытия уровня ФОЕ происходит закрытие мелких дыхательных путей в конце спокойного выдоха. Периодиче­ское закрытие альвеол быстро ведет к возрастанию внутрилегочного право-левого шунтирования и уменьшению оксигенации.

Поэтому необходимо сохранять ФОЕ выше ЕЗ, поддерживая зону газообмена открытой. В этой связи адекватная послеоперационная анестезия и респираторная терапия являются приоритетными.

При планирова­нии лечения в послеоперационном периоде необходимо учитывать, что более чем у 30% пациентов после хирургического вмешательст­ва развивается дыхательная недостаточность, если ЖЕЛ меньше 50% нормального значения (1,75-2 л у взрослых). Послеоперацион­ная рестрикция легочных функций возвращается к норме только че­рез 2-3 недели.

Источник: https://med-books.info/terapiya-anesteziologiya-intensivnaya/staticheskie-obyemyi-legkih-60336.html

Статические объемы и емкости легких, их норм.показатели. Минутный объем дыхания, max произвольная вентиляция легких, форсированная ЖЕЛ, их норм.показатели

Статические объемы легких

Статические объемы

1. Дыхательный V – количество воздуха, который поступает в легкие во время спокойного вдоха и выходит во время выдоха. Норма: 350-500 мл.

2. Резервный V вдоха – кол-во воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного вдоха. Норма: около 2500 мл.

3. Резервный V выдоха – кол-во воздуха, которое можно выдохнуть после спокойного выдоха. Норма: около 1300 мл.

4. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – сумма первых трех показателей (около 4,5 л)

5. Остаточный V – кол-во воздуха, которое остается в легких после max выдоха. Норма: около 1200 мл.

6. Общая емкость легких – ЖЕЛ+остаточный V (норма около 5,5 – 6 л)

7. Функциональная остаточная емкость – резервный V выдоха+ остаточный V (норма ок. 2500 мл)

Динамические объемы

1. Минутный объем дыхания (МОД)

МОД = дыхательный объем * ЧДД в мин (около 10 тыс)

2. Max произвольная вентиляция легких. Для ее определения человека просят дышать часто и глубоко в теч.15 сек. Результат умножают на 4. Норма: ♂ 100-180 л/мин, ♀70-120 л/мин.

3. Форсированная жизненная емкость легких. Проба Тиффно. Для ее определения человека просят сделать max вдох и max выдох. В норме в течение первой сек.он должен выделить не менее 80% ЖЕЛ (люди с астмой не смогут этого сделать).

Билет 40

24.Кислотно-щелочное равновесие, его физиологические показатели. Механизмы компенсации нарушений кислотно-щелочного равновесия буферными системами крови.

Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме

рН-7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность.

Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0-7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом.

Это связано с увеличением концентрации ионов ОН” и уменьшением концентрации водородных ионов.

https://www.youtube.com/watch?v=NOGN2kH8hYE

В организме человека всегда имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза или алкалоза, которые могут привести к изменению рН крови. В клетках тканей постоянно образуются кислые продукты. Накоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают

основания. Поддержание постоянства рН крови является важной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглооиновая, карбонатная, фосфатная и белковая.

Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым препятствуя сдвигу активной реакции крови. В организме в процессе метаболизма в большей степени образуется кислых продуктов. Поэтому запасы щелочных веществ в крови во много раз превышают запасы кислых. Их рассматривают как щелочной резерв

крови.

Гемоглобиновая буферная система на 75% обеспечивает буферную емкость крови. Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин обычно бывает в виде калиевой соли.

В капиллярах тканей в кровь поступает большое количество кислых продуктов распада. Одновременно в тканевых капиллярах при диссоциации оксигемоглобина происходит отдача кислорода и появление большого количества щелочно реагирующих солей гемоглобина.

Последние взаимодействуют с кислыми продуктами распада, например угольной кислотой. В результате образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин. В легочных капиллярах гемоглобин, отдавая ионы водорода, присоединяет кислород и становится сильной кислотой, которая связывает ионы калия.

Ионы водорода используются для образования угольной кислоты, в дальнейшем выделяющейся из легких в виде Н2О и СО2.

Карбонатная буферная система по своей мощности занимает второе место. Она представлена угольной кислотой и бикарбонатом натрия или калия в пропорции

1\20, если в кровь поступает кислота, более сильная, чем угольная, то в реакцию вступает, например, бикарбонат натрия, Образуются нейтральная соль и слабодиссоциированная угольная кислота.

Угольная кислота под действием карбоангидразы эритроцитов распадается на Н20 и С02, последний выделяется легкими в окружающую среду. Если в кровь поступает основание, то в реакцию вступает угодьная кислота, образуя гидрокарбонат натрия и воду, избыток бикарбоната натрия удаляется через почки.

Бикарбонатныи буфер широко используется для коррекции нарушений кислотно-основного состояния организма.

Фосфатная буферная система состоит из натрия дигидрофосфата и натрия гидрофосфата (Na2HPO4). Первое соединение обладает свойствами слабой кислоты и взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами. Второе соединение имеет свойства слабой щелочи и вступает в реакцию с боолее сильными кислотами.

Белковая буферная система осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам; в кислой среде белки плазмы крови ведут себя как основания. как основания, в основной –как кислоты.

Буферные системы имеются и в тканях, что способствует поддержанию pH тканей на относительно постоянном уровне.

Главными буферами тканей являются белки и фосфаты. Поддержание рН осуществляется также с помощью легких и почек. Через легкие удаляется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при алкалозе — больше щелочных солей: двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия.

Источник: https://cyberpedia.su/12x4078.html

Books-med
Добавить комментарий