Vigtigste Tracheitis

Lungevolumen

Luftmængderne indeholdt i lungerne ved forskellige grader af brystets udspænding. Ved maks. Når du ånder ud, falder indholdet af gasser i lungerne til det resterende volumen - RO, i positionen med normal udånding, tilføjes reservens udåndingsvolumen - ROout. (reserve luft) ved afslutningen af ​​inspiration tilføjes tidevandsvolumen - DO (respirationsluft), ved afslutningen af ​​den maksimale inspiration - reservevolumen af ​​inspiration - ROVD. (ekstra luft). Summen af ​​OO og ROout. kaldet funktionel restkapacitet (FRC); Gør og ROVD. - indåndingskapacitet (Evd.), Rovyd., DO og ROVD. - vital lungekapacitet (VC) OO, Rovyd., DO og ROVD. - samlet lungekapacitet (OEL). Alle L. o., Undtagen OO og OEL, kan bestemmes ved at måle luftvolumen udåndet i et spirometer eller spirograf; OO, FOE og OEL - ved indånding af en af ​​indikatorgasserne (i henhold til graden af ​​fortynding i lungerne, fastlagt ved gasanalyse). L. o. afhænger af højde (direkte forhold), alder (omvendt forhold efter 30 år), køn (hos kvinder 10-20% mindre end hos mænd) og fysisk udvikling (hos atleter mere med 20-30%). Tabeller, nomogrammer og formler er udviklet til at bestemme værdierne for VC og L. o, som skyldes for raske mennesker. L. o. udtrykt i absolutte (i ml) og relative (i% til de korrekte værdier og til OEL). Hos mænd er VC 3500-4500 ml og når i nogle tilfælde 6000 ml; hos kvinder er VC 2500-3500 ml. Definition af L. o. vigtigt for at vurdere det eksterne respirationssystems tilstand. De gennemgår karakteristiske ændringer i mange sygdomme, især åndedræts- og kardiovaskulære systemer..

Lungevolumener og kapacitet hos en voksen sund mand (forklaret i teksten).

PULMONÆRE VOLUMENER OG KAPACITETER

Tidevandsvolumen er det volumen af ​​luft, som en person indånder og ud i en rolig tilstand; hos en voksen er det 500 ml.

Inspirerende reservevolumen er den maksimale luftmængde, som en person kan indånde efter en rolig ånde. dens værdi er 1,5-1,8 liter.

Ekspiratorisk reservevolumen er den maksimale luftmængde, som en person kan udånde efter en rolig udånding. dette volumen er 1 - 1,5 l.

Restvolumen er det volumen af ​​luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb; restvolumen 1 - 1,5 l.

Lungernes vitale kapacitet (VC) er det maksimale luftvolumen, som en person kan udånde efter den dybeste åndedræt. VC inkluderer inspiratorisk reservevolumen, tidevandsvolumen og ekspiratorisk reservevolumen. Lungernes vitale kapacitet bestemmes med et spirometer, og metoden til bestemmelse af det kaldes spirometri. VC for mænd er 4-5,5 liter, og for kvinder - 3-4,5 liter. Det er mere i stående stilling end i siddende eller liggende stilling. Fysisk træning fører til en stigning i VC (figur 6.2 ').

Figur: 6.2. Spirogram af lungevolumener og kapacitet

Funktionel restkapacitet (FRC) er luftvolumen i lungerne efter en rolig udånding. FRU er summen af ​​reserveudåndingsvolumen og restvolumen og er lig med 2,5 liter.

Total lungekapacitet (TLC) er volumenet af luft i lungerne i slutningen af ​​en fuld inspiration. OEL inkluderer resterende lungevolumen og vital kapacitet.

Dødt rum danner luft, som er i luftvejene og ikke deltager i gasudveksling. Når du indånder, kommer de sidste dele af atmosfærisk luft ind i det døde rum og efterlader det uden at ændre deres sammensætning, når du trækker vejret ud. Volumenet af det døde rum er ca. 150 ml eller ca. U3 tidevandsvolumen med rolig vejrtrækning. Dette betyder, at der fra 500 ml indåndet luft kun kommer 350 ml ind i alveolerne. I alveolerne er der ved afslutningen af ​​en rolig udløb ca. 2500 ml luft (FOU), derfor fornyes kun 1/4 af alveolær luft med hver rolig indånding.

Lungevolumen og kapacitet

Ventilationsvolumen Ventilationsvolumenet afhænger af dybden af ​​indånding og udånding og åndedrætsfrekvensen. Ventilation af lungerne er udveksling af gas mellem den omgivende luft og lungerne. En stigning i kroppens metaboliske behov ledsages af en ufrivillig forøgelse af respirationen (hyperpnø). En vilkårlig stigning i vejrtrækning, der ikke er forbundet med kroppens metaboliske behov kaldes hyperventilation. Intensiteten af ​​ventilation i lungerne afhænger i høj grad af fysisk og følelsesmæssig stress, af alder, højde og køn.

Skel mellem lungevolumener og kapacitet, mens udtrykket "kapacitet" forstås som en kombination af flere volumener (fig. 10.5).

Spirogram: lungevolumener og kapacitet

Lungevolumen:

1. Tidevandsvolumen (TO) er volumenet af luft, som en person indånder og udånder med rolig vejrtrækning, mens varigheden af ​​en åndedrætscyklus er 4-6 sekunder, inhalationshandlingen er noget hurtigere. Denne vejrtrækning kaldes eipnø (god vejrtrækning)..

2. Inspirerende reservevolumen (RI) - den maksimale luftmængde, som en person yderligere kan indånde efter en rolig ånde.

3. Reserve ekspirationsvolumen (RO ekspiratory) - det maksimale luftvolumen, der kan udåndes efter en rolig udånding.

4. Restvolumen (00) - volumen af ​​luft, der er tilbage i lungerne efter maksimal udløb. I patologiske tilfælde (pneumothorax) frigøres det meste af den tilbageværende luft, og et minimalt volumen luft forbliver i lungen. Denne luft bevares i de såkaldte luftfælder, da nogle af bronchiolerne kollapser inden alveolerne (terminal og respiratorisk bronchioles indeholder ikke brusk). Derfor synker lungerne hos en person, der har åndet ind mindst en gang efter fødslen, i vand (en test for at afgøre i en retsmedicinsk undersøgelse, om et barn blev født levende: en dødfødt lunges drukning i vand, da det ikke indeholder luft).

Lungekapacitet (lungekapacitet):

Lungekapacitet er en samling af flere bind

Der er følgende typer lungebeholdere:

1. Lungernes vitale kapacitet (VC) er det største luftvolumen, der kan udåndes efter maksimal indånding. Hos unge kan den korrekte værdi af VC beregnes ved hjælp af formlen: VC = Højde (m) x 2,5 (l).

2. Funktionel restkapacitet (FRC) - den mængde luft, der er tilbage i lungerne efter en rolig udånding - er lig med summen af ​​restvolumen og reserveudåndingsvolumen.

3. Samlet lungekapacitet (TLC) - volumenet af luft i lungerne i højden af ​​maksimal inspiration - er lig med summen af ​​VC plus restvolumen. Den samlede lungekapacitet er ligesom andre volumener og kapaciteter meget variabel og afhænger af køn, alder og højde. Hos unge i alderen 20-30 år er det omkring 6 liter, hos mænd på 50-60 år - omkring 5,5 liter.

Værdien af ​​lungevolumener og kapacitet:

Af alle disse værdier har DO, VC og FOE den største praktiske værdi. Lungernes vitale kapacitet er en indikator for brystets bevægelighed og lungernes udskillelighed - med forskellige patologiske processer kan VC i høj grad falde. Imidlertid fører et signifikant fald i VC ikke nødvendigvis til en forringelse af iltning af blod og et fald i fjernelse af CO2.2, da selv ved maksimal fysisk aktivitet anvendes ikke mere end 60% af VC. Denne indikator er også meget variabel og afhænger af højde, køn (hos kvinder er det 25% mindre), alder - efter 40 år falder den. FRU bevarer en vis iltreserve under tvungen åndedræt (for eksempel når man dykker under påvirkning af stoffer med en skarp lugt), hvilket resulterer i, at vejrtrækningen stopper vilkårligt eller ufrivilligt. Funktionel restkapacitet sikrer stabilisering af den alveolære gasblanding på trods af at den fornyes i portioner.

Andre funktionelle indikatorer for ekstern respiration:

Luftvolumen pr. Minut (MOV) er luftvolumenet, der passerer gennem lungerne på 1 minut. Det er 6-8 liter i hvile, åndedrætsfrekvensen er 14-18 pr. Minut. Med intens muskelbelastning kan MOV nå 100 liter.

Maksimal ventilation af lungerne (MVL) er volumenet af luft, der passerer gennem lungerne på 1 min ved den maksimalt mulige dybde og vejrtrækningshastighed. Men motivet skal trække vejret ikke mere end 10 sekunder, da åndedrætsalkalose og svimmelhed kan udvikle sig. Resultatet ganges med 6. Alt andet lige karakteriserer MBJ1 luftvejens åbenhed såvel som brystelasticitet og lungekompatibilitet. MBJI er en af ​​de tvungne vejrtrækningsmuligheder. Hos en ung mand kan MVL nå 120-150 l / min og hos atleter - op til 180 l / min; det afhænger af personens alder, højde, køn.

Tvungen vejrtrækning observeres med stor fysisk anstrengelse med patologiske tilstande i studiet af åndedrætssystemets funktionelle tilstand. Det sikres ved inddragelse af et antal ekstra muskler i sammentrækningen og udføres med et stort energiforbrug, da den uelastiske modstand øges kraftigt.

Til tvungen inhalation spiller alle muskler, der er knyttet til knoglerne i skulderbæltet, kraniet eller rygsøjlen, og som er i stand til at løfte ribbenene, en støttende rolle. Disse er sternocleidomastoid, trapezius, begge brystmuskler, serratus anterior muskel; levator scapula og scalene muskel.

Tvungen udånding udføres også med et yderligere direkte forbrug af energi, primært som et resultat af sammentrækning af de indre interkostale muskler. Deres retning er modsat retningen af ​​de eksterne interkostalmuskler, derfor, som et resultat af deres sammentrækning, falder ribbenene. De vigtigste ekstra ekspiratoriske muskler er abdominalvæggens muskler, når abdominalorganerne er trukket sammen komprimeres og forskydes opad sammen med membranen, hvilket bidrager til et fald i brystets lodrette størrelse. De bageste tandmuskler bidrager også til tvungen udløb. Naturligvis, under tvungen vejrtrækning, virker også alle kræfterne ved hjælp af hvilke der udføres rolig vejrtrækning. Med tvungen indånding øges undertrykket i lungerne og i pleurafissur, og med tvungen udånding kan det stige betydeligt.

Åndedrættetilstanden etableres ufrivilligt både under fysisk arbejde og i ro. En person styrer bevidst (frivilligt) normalt ikke frekvensen og dybden af ​​vejrtrækningen, selvom dette er muligt. Normalt bestemmes frekvensen og dybden af ​​vejrtrækningen af ​​selve den fysiske aktivitet. Kroppen opretter spontant (ufrivilligt) et åndedrætsmønster i henhold til dets fysiske evner og behov i øjeblikket. Naturligvis er dyb vejrtrækning mere effektiv til gasudveksling i lungerne, da i dette tilfælde en del af luften kan transporteres direkte i alveolerne ved konvektion. Imidlertid bliver det vanskeligt at trække vejret dybt med intens muskelbelastning, da uelastisk modstand (aerodynamisk modstand af luftvejene, viskøs modstand af væv og inerti modstand) øges kraftigt. Derfor, med tvungen vejrtrækning, øges energiforbruget til at sikre arbejdet med åndedrætssystemets eksterne forbindelse fra 1% af det samlede forbrug i hvile til 20% under hårdt fysisk arbejde. På samme tid udføres en øget lungeventilation under fysisk anstrengelse hovedsageligt på grund af dybere vejrtrækning hos utdannede personer og hos utrænede mennesker - hovedsageligt på grund af en stigning i vejrtrækningshastigheden op til 40-50 pr. Minut. Derudover skifter en person, der er umærkeligt for sig selv, med intenst fysisk arbejde ofte fra nasal vejrtrækning til vejrtrækning i munden, da nasal vejrtrækning skaber ca. 50% af modstanden mod luftstrøm. Det bevidste ønske om at trække vejret sjældnere, men dybere med intens fysisk aktivitet fører også til en stigning i muskelarbejde for at overvinde den stigende ETL med en dyb indånding.

Vejrtrækningstypen afhænger af typen af ​​arbejde og køn. Hos mænd er den abdominale vejrtrækning mere udtalt hos kvinder - hovedsageligt brysttypen. Ved abdominal vejrtrækning forskydes abdominale organer nedad som følge af en kraftig sammentrækning af mellemgulvet, derfor når maven "stikker" ud ved indånding. Thorax vejrtrækning er stort set sikret af arbejdet med interkostal muskler. Imidlertid afhænger dominansen af ​​en eller anden vejrtrækning hovedsageligt af typen af ​​arbejdskraftaktivitet (eller rettere, af kroppens position, når den udføres). Så hvis udførelse af fysisk arbejde komplicerer vejrtrækning i brystet, dannes hovedsageligt den abdominale vejrtrækningstype hos kvinder.

Ventilation af alveolerne udføres normalt ved diffusion. Dette skyldes det faktum, at multipel dikotom opdeling af bronchiolerne fører til en stigning i det samlede tværsnit af luftvejene i den distale retning og naturligvis til en stigning i dens volumen. Derfor når luften ikke alveolerne ved konvektion, da 450 ml luft med stille vejrtrækning kommer ind i kroppen, og volumenet af luftveje sammen med overgangszonen er 350 ml, hvilket resulterer i, at alveolære passager og alveolære sække, hvis samlede volumen er 1300 ml, kun 100 ml frisk luft leveres. Kun under intens muskelarbejde (for eksempel atleter-løbere indånder op til 2250 ml luft) fornyes alveolær gasblandingen halvt med frisk luft (alveolens volumen er ca. 1200 ml).

Lungevolumen og kapacitet

For de funktionelle egenskaber ved respiration er det sædvanligt at bruge forskellige lungevolumener og kapacitet. Lungevolumener er opdelt i statisk og dynamisk. Førstnævnte måles med afsluttede åndedrætsbevægelser. Sidstnævnte måles ved udførelse af åndedrætsbevægelser og med en tidsfrist for deres implementering. Kapaciteten inkluderer flere volumener.

Luftmængden i lungerne og luftvejene afhænger af følgende indikatorer: 1) antropometriske individuelle egenskaber hos en person og åndedrætssystemets struktur; 2) lungevævets egenskaber; 3) alveolernes overfladespænding; 4) styrken udviklet af åndedrætsmusklerne.

Tidevandsvolumen (TO) - luftmængden, som en person indånder og ud under rolig vejrtrækning (fig. 5). Hos en voksen er DO ca. 500 ml. DO-værdien afhænger af måleforholdene (hvile, belastning, kropsposition). DO beregnes som gennemsnittet efter måling af ca. seks stille vejrtrækningsbevægelser..

Inspirerende reservevolumen (RO vd) - det maksimale luftvolumen, som motivet er i stand til at indånde efter en rolig ånde. Værdien af ​​PO vd er 1,5-1,8 liter.

Ekspiratorisk reservevolumen (RO ud) - den maksimale luftmængde, som en person yderligere kan udånde efter en rolig udånding. Den ekspiratoriske RO-værdi er lavere i vandret position end i lodret position og falder med fedme. Det er i gennemsnit lig med 1,0-1,4 liter.

Restvolumen (RO) - luftmængden, der forbliver i lungerne efter maksimal udånding. Restvolumen er 1,0-1,5 liter.

Undersøgelsen af ​​dynamiske lungevolumener er af videnskabelig og klinisk interesse, og deres beskrivelse ligger uden for rammerne af forløbet for normal fysiologi.,

Lungekapacitet. Vital lungekapacitet (VC) inkluderer tidevandsvolumen, inspiratorisk reservevolumen, ekspiratorisk reservevolumen. Hos middelaldrende mænd varierer VC i intervallet 3,5-5,0 liter eller mere. For kvinder er lavere værdier typiske (3,0-4,0 liter). Afhængig af metoden til måling af VC skelnes der mellem VC for indånding, når der efter en fuldstændig udånding foretages den dybeste indånding og VC for udånding, når den maksimale udånding foretages efter en fuld indånding.

Inspirerende kapacitet (E vd) er lig med summen af ​​tidevandsvolumen og den inspiratoriske reservevolumen. Hos mennesker er E vd i gennemsnit 2,0-2,3 liter.

Figur 5. Lungevolumen og kapacitet

Funktionel restkapacitet (FRC) - luftmængden i lungerne efter en rolig udånding. FRU er summen af ​​ekspiratorisk reservevolumen og restvolumen. FRU måles ved gasfortyndingsmetoder eller "gasfortynding" og plethysmografi. FRU er signifikant påvirket af niveauet for en persons fysiske aktivitet og kroppens position: FRU er mindre i kroppens vandrette stilling end i siddende eller stående stilling. FRU falder i fedme på grund af et fald i brystets samlede elasticitet.

Total lungekapacitet (TLC) - luftmængden i lungerne i slutningen af ​​en fuld inspiration. OEL beregnes på to måder:

OEL = 00 + ZHEL eller OEL = FOE + Evd. OEL kan måles ved plethysmografi eller gasfortynding.

Måling af lungevolumener og kapacitet er af klinisk betydning i undersøgelsen af ​​det eksterne åndedrætssystems funktion hos raske mennesker og i diagnosen lungesygdom..

Lungevolumen og kapacitet

Processen med ekstern åndedræt er forårsaget af en ændring i volumenet af luft i lungerne under indåndingsfaser og udånding af åndedrætscyklussen. Ved rolig vejrtrækning er forholdet mellem varigheden af ​​indånding og udånding i åndedrætscyklussen i gennemsnit 1: 1,3. Ekstern respiration af en person er kendetegnet ved hyppigheden og dybden af ​​åndedrætsbevægelser. Åndedrætsfrekvensen for en person måles ved antallet af åndedrætscyklusser inden for 1 minut, og dens værdi i hvile hos en voksen varierer fra 12 til 20 pr. 1 minut. Denne indikator for ekstern åndedræt øges med fysisk arbejde, en stigning i omgivelsestemperaturen og ændrer sig også med alderen. For eksempel hos nyfødte er åndedrætsfrekvensen 60-70 pr. Minut og hos mennesker i alderen 25-30 år - i gennemsnit 16 pr. Minut. Åndedrætsdybden bestemmes af volumen af ​​indåndet og udåndet luft under en åndedrætscyklus. Produktet af frekvensen af ​​åndedrætsbevægelser efter deres dybde karakteriserer hovedværdien af ​​ekstern åndedræt - ventilation af lungerne. Det kvantitative mål for lungeventilation er det minimale åndedrætsvolumen - dette er det volumen af ​​luft, som en person indånder og udånder på 1 minut. Værdien af ​​minutets respirationsvolumen for en person i hvile varierer inden for 6-8 liter. Under fysisk arbejde hos en person kan det minimale respirationsvolumen øges med 7-10 gange.

Figur: 10.5. Volumener og kapacitet af luft i en persons lunger og kurven (spirogram) af ændringer i luftvolumen i lungerne med rolig vejrtrækning, dyb indånding og udånding. FOE - funktionel restkapacitet.

Pulmonal luftmængde. I respirationsfysiologien vedtages en samlet nomenklatur for humane lungevolumener, der fylder lungerne med rolig og dyb vejrtrækning i indåndings- og udåndingsfasen af ​​åndedrætscyklussen (fig. 10.5). Lungevolumenet, der indåndes eller udåndes af en person, mens man trækker vejret roligt, kaldes tidevandsvolumen. Dens værdi med rolig vejrtrækning er i gennemsnit 500 ml. Den maksimale mængde luft, som en person kan indånde ud over tidevandsvolumen, kaldes inspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 3000 ml). Den maksimale mængde luft, som en person kan udånde efter en rolig udånding, kaldes ekspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 1100 ml). Endelig kaldes den mængde luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb, det resterende volumen, dens værdi er ca. 1200 ml.

Summen af ​​to eller flere lungevolumener kaldes lungekapacitet. Luftvolumenet i en persons lunger er kendetegnet ved lungernes inspirationsevne, lungernes vitale kapacitet og lungernes funktionelle restkapacitet. Inspirerende lungekapacitet (3500 ml) er summen af ​​tidevandsvolumen og inspiratorisk reservevolumen. Lungernes vitale kapacitet (4600 ml) inkluderer tidevandsvolumen og inspirations- og udåndingsreservevolumener. Funktionel resterende lungekapacitet (1600 ml) er summen af ​​ekspiratorisk reservevolumen og resterende lungevolumen. Summen af ​​lungernes vitale kapacitet og det resterende volumen kaldes den samlede lungekapacitet, hvis værdi for mennesker i gennemsnit er 5700 ml.

Ved indånding begynder en persons lunger på grund af sammentrækning af mellemgulvet og eksterne interkostale muskler at øge deres volumen fra niveauet af funktionel restkapacitet, og dens værdi med rolig vejrtrækning er tidevandsvolumenet, og med dyb vejrtrækning når det forskellige værdier af reservevolumenet af inspiration. Ved udånding vender lungernes volumen passivt tilbage til det indledende niveau af funktionel restkapacitet på grund af lungernes elastiske trækkraft. Hvis luften med den funktionelle restkapacitet begynder at komme ind i volumenet af udåndet luft, der opstår under dyb vejrtrækning såvel som ved hoste eller nysen, udføres udånding på grund af sammentrækning af musklerne i bugvæggen. I dette tilfælde bliver værdien af ​​det intrapleurale tryk som regel højere end atmosfærisk tryk, hvilket bestemmer den højeste luftstrømningshastighed i luftvejene..

Lungevolumener og -kapaciteter, metoder til måling heraf (spirometri, spirografi, pneumotachografi, peakfluometri, integreret plethysmografi)

I respirationsfysiologien er den accepterede samlede nomenklatur for humane lungevolumener, der fylder lungerne med rolig og dyb vejrtrækning under indåndings- og udåndingsfasen af ​​åndedrætscyklussen. Lungevolumenet, der indåndes eller udåndes af en person, mens man trækker vejret roligt, kaldes tidevandsvolumen. Dens værdi med rolig vejrtrækning er i gennemsnit 500 ml. Den maksimale mængde luft, som en person kan indånde ud over tidevandsvolumen, kaldes inspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 3000 ml). Den maksimale mængde luft, som en person kan udånde efter en rolig udånding, kaldes ekspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 1100 ml). Endelig kaldes den mængde luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb, det resterende volumen, dens værdi er 1200 ml.

Summen af ​​to eller flere lungevolumener kaldes lungekapacitet. Luftvolumenet i en persons lunger er kendetegnet ved lungernes inspirationsevne, lungernes vitale kapacitet og lungernes funktionelle restkapacitet. Inspirerende lungekapacitet (3500 ml) er summen af ​​tidevandsvolumen og inspiratorisk reservevolumen. Lungernes vitale kapacitet (4600 ml) inkluderer tidevandsvolumen og inspirations- og udåndingsreservevolumener. Funktionel resterende lungekapacitet (1600 ml) er summen af ​​ekspiratorisk reserve og resterende lungevolumen. Summen af ​​lungernes vitale kapacitet og det resterende volumen kaldes den samlede lungekapacitet, hvis værdi for mennesker i gennemsnit er 5700 ml.

Ved indånding begynder en persons lunger på grund af sammentrækning af mellemgulvet og eksterne interkostale muskler at øge deres volumen fra niveauet af funktionel restkapacitet, og dens værdi med rolig vejrtrækning er tidevandsvolumenet, og med dyb vejrtrækning når det forskellige værdier af reservevolumenet af inspiration. Når du udånder, vender lungernes volumen tilbage til det indledende niveau af funktionel restkapacitet, der opstår under dyb vejrtrækning, såvel som ved hoste og nysen, så udånding udføres på grund af sammentrækning af bukvæggens muskler. I dette tilfælde bliver værdien af ​​det intrapleurale tryk som regel højere end atmosfærisk tryk, hvilket bestemmer den højeste luftstrømningshastighed i luftvejene..

Spirometri - måling af lungevolumener og kapacitet uden grafisk registrering af resultaterne. Enheder med lukket kredsløb baseret på direkte bestemmelse af volumenet af udåndet luft (for eksempel Hutchinson spirometer) måler vital lungekapacitet (VC) og tvunget vital kapacitet (FVC).

Spirografi er en metode til at studere lungefunktion ved grafisk at registrere ændringer i deres volumen under vejrtrækning over tid. Ved hjælp af spirografi bestemmes antallet af vejrtrækninger pr. Minut (åndedrætsfrekvens, RR); volumen af ​​luft, der kommer ind i lungerne under et åndedrag (tidevandsvolumen, TO) volumen af ​​luft, der kommer ind i lungerne på 1 min (respiratorisk minutvolumen, MO); volumenet af ilt, der forbruges af kroppen inden for 1 min. volumenet af ilt, der forbruges af kroppen fra 1 liter luft, der kommer ind i lungerne (iltudnyttelsesgrad, KIO2); det maksimale volumen luft, der udåndes fra lungerne under rolig udånding efter maksimal dyb indånding (vital kapacitet i lungerne, VC), det maksimale volumen luft, der udåndes fra lungerne under tvungen udånding efter den dybeste indånding (tvungen vital kapacitet i lungerne, FVC) det maksimale volumen af ​​luft, der kommer ind i lungerne med en rolig indånding efter den dybeste udånding (lungekapacitet ved indånding, VC)

Pneumotachography - kontinuerlig registrering af volumetrisk strømningshastighed for indåndet og udåndet luft under rolig og tvunget vejrtrækning. Det bruges i kombination med bestemmelse af volumen af ​​inspiration og udløb, alveolært og transpulmonært tryk. Hvis motivet udfører den tvungne udløb korrekt, tillader "flow - volume" kurven en objektiv vurdering af tilstanden af ​​bronchial patency, diagnosticering af bronchial obstruktion, inkl. dens første manifestationer, som gør det muligt at identificere bronkopulmonale sygdomme på det prækliniske udviklingsstadium.

Peak flowmetry er en metode til at bestemme, hvor hurtigt en person kan ånde ud, med andre ord er det en måde at vurdere graden af ​​indsnævring af luftvejene (bronchi). Denne undersøgelsesmetode er vigtig for personer, der lider af vanskelig udånding, primært personer med en diagnose af bronkialastma, og giver dig mulighed for at evaluere effektiviteten af ​​behandlingen.

Integreret plethysmografi er en registrering af ændringer i volumenet af hele menneskekroppen, en del af kroppen eller et individuelt organ.

136. Faktorer, der påvirker lungevævets elasticitet. På grund af tilstedeværelsen af ​​et stort antal kollagen- og elastiske fibre og væskens overfladespændingskraft i alveolerne, har lungerne en stor elastisk kraft, den såkaldte elastiske trækkraft. Under denne krafts virkning har de en tendens til at kollapse.

Tre faktorer for elastisk trækkraft: 1. Elasticiteten i vævet i alveolens vægge på grund af tilstedeværelsen af ​​elastiske fibre i dem 2. Tonen i bronchial muskler. 3. Overfladespændingen af ​​den flydende film, der dækker den indre overflade af alveolerne.

Negativt tryk i pleurafissur skyldes elastisk trækkraft, det vil sige lungernes konstante ønske om at falde i volumen. Intrapleuralt tryk opstår fra interaktionen mellem brystet og lungevævet på grund af deres elastiske trækkraft. Den elastiske trækkraft i lungerne udvikler en indsats, der altid har en tendens til at reducere brystets volumen.

Overfladeaktivt middel - stoffer af lipoprotein-natur, der beklæder alveolerne indefra i form af en film. Hovedfunktionen for et overfladeaktivt middel er at opretholde alveolens overfladespænding, dets evne til at puste op under indånding og modvirke sammenbrud under udånding. Det overfladeaktive stofs rolle er især vigtig under det første åndedrag hos en nyfødt baby. Surfaktant forhindrer væske i at svede ind i alveolens lumen og har bakteriedræbende virkning. Surfaktant er et overfladeaktivt middel, der linjer indersiden af ​​alveolerne og forhindrer dem i at kollapse. Dette pulmonale overfladeaktive middel er en stærkt overfladeaktivt sekretion, der forhindrer kollaps af lungealveolerne. Disse egenskaber ved det overfladeaktive middel skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af ​​phospholipid dipalmitoylphosphatidylcholin i det, som dannes i lungerne hos et fuldtidsfoster umiddelbart før fødslen. Manglen på denne forbindelse i lungerne hos for tidligt fødte babyer er årsagen til deres åndedrætsforstyrrelse. Det produceres af type II alveolocytter.

137. Gasudveksling i lungerne. Udvekslingen af ​​gasser mellem blod og luft er en af ​​lungernes hovedfunktioner. Luften, der kommer ind i lungerne under indånding, opvarmes og mættes med vanddamp, når den bevæger sig i luftvejene og når det alveolære rum med en temperatur på 37 ° C. Deltrykket af vanddamp i alveolærluften ved denne temperatur er 47 mm Hg. Kunst. I henhold til Daltons lov om delvis tryk er den inhalerede luft i en tilstand fortyndet med vanddamp, og det iltlige partialtryk i det er mindre end i atmosfærisk luft.

Udvekslingen af ​​ilt og kuldioxid i lungerne forekommer som et resultat af forskellen i partielt tryk af disse gasser i luften i det alveolære rum og deres spænding i blodet i de pulmonale kapillærer. Processen med gasbevægelse fra et område med høj koncentration til et område med en lav koncentration skyldes diffusion. Blodet i lungekapillærerne adskilles fra luften, der fylder alveolerne ved den alveolære membran, gennem hvilken gasudveksling sker ved passiv diffusion. Overgangen af ​​gasser mellem det alveolære rum og blodet i lungerne forklares med diffusionsteorien.

Gassammensætningen i den alveolære luft skyldes alveolær ventilation og diffusionshastigheden på 02 og CO2 gennem den alveolære membran. Under normale forhold hos en person er mængden af ​​02, der kommer ind i alveolerne fra den atmosfæriske luft pr. Tidsenhed, lig med mængden af ​​02, der diffunderer fra alveolerne i blodet i lungekapillærerne. Ligeledes er mængden af ​​CO2, der kommer ind i alveolerne fra det venøse blod, lig med den mængde CO2, der udskilles fra alveolerne i atmosfæren. Derfor forbliver det delvise tryk på 02 og CO2 i alveolærluften praktisk talt konstant under normale forhold, hvilket understøtter processen med gasudveksling mellem alveolærluften og blodet i lungekapillærerne. Gassammensætningen af ​​alveolær luft adskiller sig fra atmosfærisk luft, idet den har en lavere procentdel af ilt og en højere procentdel af kuldioxid. Sammensætningen af ​​den alveolære luft adskiller sig fra den udåndede luft ved et højt indhold af kuldioxid og et lavere indhold af ilt

Diffusion af gasser gennem den alveolære membran forekommer mellem den alveolære luft og det venøse og arterielle blod i lungekapillærerne.

Gradienterne af ilt- og kuldioxidens delvise tryk bestemmer processen med passiv diffusion gennem den alveolære membran af ilt fra alveolerne ind i det venøse blod (gradient på 60 mm Hg) og kuldioxid fra det venøse blod til alveolerne (gradient på 6 mm Hg). Delvist tryk på nitrogen på begge sider af den alveolære membran forbliver konstant, da denne gas ikke forbruges eller produceres af kropsvæv. I dette tilfælde er summen af ​​partialtrykket af alle gasser, der er opløst i kroppens væv, mindre end værdien af ​​det atmosfæriske tryk, hvorfor gasserne i vævene ikke er i gasform. Hvis værdien af ​​det atmosfæriske tryk er mindre end det delvise tryk af gasser i vævet og i blodet, begynder gasser at frigives fra blodet i form af bobler, hvilket forårsager alvorlige forstyrrelser i blodtilførslen til kroppens væv (dekompressionssyge).

Diffusionshastighed på 02 og CO2 i lungerne

Diffusionshastigheden (M / t) af ilt og kuldioxid gennem den alveolære membran er kvantitativt karakteriseret af Ficks diffusionslov. Ifølge denne lov er gasudveksling (M / t) i lungerne direkte proportional med gradienten (DR) af koncentrationen på 02 og CO2 på begge sider af alveolær membran, dens overfladeareal (S), koefficienter (k) af opløselighed på 02 og CO2 i det biologiske medium for alveolær membran og omvendt. proportional med tykkelsen af ​​den alveolære membran (L) såvel som gassernes molekylvægt (M). Formlen for denne afhængighed er som følger:
Lungens struktur danner det maksimale felt for diffusion af gasser gennem den alveolære væg, som har en minimal tykkelse. Antallet af alveoler i en menneskelig lunge er cirka 300 millioner. Det samlede areal af den alveolære membran, gennem hvilken udvekslingen af ​​gasser mellem den alveolære luft og det venøse blod finder sted, er enormt (ca. 100 m 2), og tykkelsen af ​​den alveolære membran er kun - 0,3 - 2,0 um.

Under normale forhold sker diffusionen af ​​gasser gennem den alveolære membran inden for en meget kort tidsperiode (ikke mere end 3/4 s), mens blodet passerer gennem lungernes kapillærer. Selv under fysisk arbejde, når erythrocytter passerer gennem kapillærerne i lungerne i gennemsnit på 1/4 sek, skaber de ovennævnte strukturelle træk ved den alveolære membran optimale betingelser for dannelsen af ​​en ligevægt af partielt tryk på 02 og CO2 mellem den alveolære luft og blodet i lungekapillærerne. I Fick-ligningen er diffusionskonstanterne (k) proportionale med gasopløseligheden i den alveolære membran. Kuldioxid er ca. 20 gange mere opløselig i alveolær membran end ilt. Derfor, på trods af den signifikante forskel i gradienterne af det partielle tryk på 02 og CO2 på begge sider af den alveolære membran, forekommer diffusionen af ​​disse gasser i en meget kort periode til bevægelse af bloderytrocytter gennem de pulmonale kapillærer..

Gasudveksling gennem den alveolære membran kvantificeres ved lungernes diffusionskapacitet, som måles ved mængden af ​​gas (ml), der passerer gennem denne membran i 1 minut med en forskel i gastryk på begge sider af membranen på 1 mm Hg. St..

Den største modstand mod diffusion af 02 i lungerne er skabt af alveolær membran og membran af erytrocytter, i mindre grad - af blodplasma i kapillærerne. Hos en voksen i hvile er diffusionskapaciteten i lungerne 02 lig med 20-25 ml • min -1 • mm Hg. Kunst. -1. CO2, som et polært molekyle (0 = C = 0), diffunderer ekstremt hurtigt gennem disse membraner på grund af den høje opløselighed af denne gas i den alveolære membran. CO2-diffusionskapacitet i lunger er 400-450 ml • min -1 • mm Hg. Kunst. -1.

138. Forholdet mellem ventilation og perfusion Ventilation af lungerne refererer til udveksling af luft mellem lungerne og atmosfæren. En kvantitativ indikator for lungeventilation er det lille respirationsvolumen defineret som den mængde luft, der passerer (eller ventileres) gennem lungerne på 1 minut. I ro har en person et minut respirationsvolumen på 6-8 l / min. Kun en del af luften, der ventilerer lungerne, når det alveolære rum og er direkte involveret i gasudveksling med blod. Denne del af ventilation kaldes alveolær ventilation. I hvile er alveolær ventilation i gennemsnit 3,5-4,5 l / min. Hovedfunktionen ved alveolær ventilation er at opretholde den koncentration på 02 og CO2, der kræves til gasudveksling i luften i alveolerne..

Blodperfusion af lungerne. Effektiviteten af ​​åndedrætssystemets hovedfunktion afhænger af korrespondancen mellem perfusion (blodgennemstrømning) i lungerne med deres ventilation. God blodgennemstrømning vil således være utilstrækkelig til gasudveksling i lungeregionerne, hvis de er dårligt ventilerede med luft med lavt iltindhold, mens en lille mængde ventilation af lungerne ikke tillader fjernelse af kuldioxid fra blodet. Følgelig, med en svag blodgennemstrømning i lungerne, øges volumenet af det funktionelle døde rum, og perfusionen af ​​lungerne med blod vil være utilstrækkelig til transport af en normal mængde gasser i den. Under normale fysiologiske forhold har tyngdefaktoren den mest markante effekt på ventilation og perfusion af lungeregioner med blod. Effekten af ​​tyngdekraften på ventilation og perfusion af lungerne med blod Lungerne er omgivet af pleurarum, hvor undertrykket varierer fra -5 til -10 cm aq. Kunst. i forskellige faser af åndedrætscyklussen. Denne faktor interagerer med effekten af ​​tyngdekraften på flydende medier, primært blodet indeholdt i de arterielle og venøse kar i lungevævet. Som et resultat, under tyngdekraftens indvirkning på lungevævet, er værdien af ​​det intrapleurale tryk på niveauet af lungebasen hos en person i stående stilling mindre negativ i forhold til atmosfærisk end i regionen af ​​lungens spids. Derfor er alveolerne i lungens toppunkt store, og deres væg er strakt og mere anspændt end alveolerne i de nedre dele af lungerne. Alveolerne i bunden af ​​lungerne er let spredte og har meget mere potentiale for strækning og ventilation end i toppen. Derfor er den spredte apex alveoli mindre ventileret end base alveolerne. Disse forskelle i lungernes ventilation fører til, at den inhalerede luft er ujævnt fordelt i det alveolære rum. Særlige egenskaber ved fordelingen af ​​luft, der indåndes i lungerne, suppleres med forskellen i mængden af ​​blodgennemstrømning på niveau med toppen og lungebasen. Med hensyn til kroppens position i rummet adskiller blodgennemstrømningen i lungens øvre og nedre del sig under påvirkning af tyngdefaktoren. Hos en person i en opretstående position af kroppen falder mængden af ​​lungeblodstrøm pr. Volumenhedsvolumen af ​​lungevæv lineært i retning fra bund til top og forsynes mindst af alt blod til lungens spids. Følgelig bliver blodgennemstrømningen i de nedre (dorsale) dele af lungerne højere i den menneskelige krop på bagsiden end i den øvre (ventrale). Dette skyldes det faktum, at arterielt blod, der kommer ind i lungerne fra højre ventrikel, passerer gennem lungernes kar fra områder med lavt intrapleuralt tryk i området med tyndvæggede kapillærer, som er omgivet af alveoler indeholdende luft ved et tryk tæt på atmosfærisk. Afhængig af forholdet mellem tryk i alveolerne (RA), små arterier (Ra) og små lungevener (Pv) er lungerne derfor opdelt i funktionelle zoner Vesta.

I toppen af ​​lungerne (zone 1) kan der være områder med tryk i de pulmonale kapillærer (især i diastolfasen) under alveolært tryk (Pa> Pa> Pv) - Kapillærer i sådanne zoner kan kollapse, og blodgennemstrømning gennem dem bliver umulig. Sådanne områder af lungerne ventileres, men deltager ikke i gasudveksling og danner alveolær dødrum. I de midterste dele af lungerne (zone 2), under påvirkning af tyngdekraften, overstiger trykket i alveolerne som regel det venøse tryk (Pa> PA> Pv). Derfor bestemmer mængden af ​​blodgennemstrømning i zone 2 ifølge West forskellen mellem arterielt og alveolært tryk. I zone 2 er der praktisk talt ikke noget alveolært dødrum. I de nedre dele af lungerne (zone 3) er trykket i lungevenerne højere end det alveolære tryk (Pa> Pv> Pa), og mængden af ​​blodgennemstrømning, som i almindelige kar, bestemmes af forskellen mellem arterielt og venøst ​​tryk. Westzones størrelse ændres dynamisk afhængigt af kroppens position i rummet eller vejrtrækningsdybden. Når du udånder på niveauet af funktionel restkapacitet, kan ca. 2/3 af lungevolumenet optages af zone 2. Efter dyb udløb (på niveauet for restvolumen) svarer de fleste lunger med hensyn til forholdet mellem blodperfusion og ventilation til zone 3 Vesta. Den relative envejsretning af ændringer i gradienten af ​​det intrapleurale tryk og effekten af ​​tyngdekraften på blodgennemstrømningen i lungerne fra de øvre dele af lungerne til de nedre er ikke mindre ikke koblet i hvert separat område af lungerne.

Alveolar dødrum. I en sund lunge ventileres nogle af de apikale alveoler normalt, men i nogle er der ingen gasudveksling mellem blodet og alveolerne. Denne fysiologiske tilstand betegnes som "alveolær dødrum". Under fysiologiske forhold kan alveolær dødrum forekomme i tilfælde af et fald i minutvolumenvolumenet, et fald i trykket i lungernes arterielle kar og under patologiske tilstande - med anæmi, lungeemboli eller emfysem..

Åndedrætsvolumen. Lungevolumen og lungekapacitet Sådan bestemmes lungernes tidevandsvolumen

tekstfelter

tekstfelter

pil_ opad

Fælles for alle levende celler er processen med nedbrydning af organiske molekyler ved en række på hinanden følgende enzymatiske reaktioner, hvilket resulterer i frigivelse af energi. Næsten enhver proces, hvor oxidation af organiske stoffer fører til frigivelse af kemisk energi kaldes respiration. Hvis der kræves ilt til det, kaldes vejrtrækning aerob, og hvis reaktionerne finder sted i mangel af ilt, så anaerob vejrtrækning. For alle væv fra hvirveldyr og mennesker er den vigtigste energikilde processerne for aerob oxidation, som forekommer i mitokondrierne i celler, som er tilpasset til at omdanne oxidationsenergien til energien i reservehøjenergiforbindelser såsom ATP. Sekvensen af ​​reaktioner, hvorigennem cellerne i det menneskelige legeme bruger energien af ​​bindinger af organiske molekyler kaldes intern respiration, væv eller cellulær åndedræt.

Åndedræt fra højere dyr og mennesker forstås som et sæt processer, der sikrer tilførsel af ilt til kroppens indre miljø, dets anvendelse til oxidation af organiske stoffer og fjernelse af kuldioxid fra kroppen..

Åndedrætsfunktionen hos mennesker er implementeret af:

1) ekstern eller pulmonal åndedræt, som udfører gasudveksling mellem kroppens ydre og indre miljø (mellem luft og blod)
2) blodcirkulation, som sikrer transport af gasser til og fra væv
3) blod som et specifikt gastransportmedium;
4) indre åndedrætsværn eller væv, som udfører den direkte proces med cellulær oxidation;
5) midler til neurohumoral regulering af respiration.

Resultatet af aktiviteten i det eksterne åndedrætssystem er berigelsen af ​​blodet med ilt og frigivelsen fra overskydende kuldioxid.

Ændringen i gassammensætningen af ​​blodet i lungerne tilvejebringes af tre processer:

1) kontinuerlig ventilation af alveolerne for at opretholde en normal gassammensætning af alveolærluften;
2) diffusion af gasser gennem den alveolære-kapillære membran i et volumen, der er tilstrækkeligt til at opnå et ligevægtstryk af ilt og kuldioxid i alveolær luft og blod;
3) kontinuerlig blodgennemstrømning i kapillærerne i lungerne i overensstemmelse med volumenet af deres ventilation

Lungekapacitet

tekstfelter

tekstfelter

pil_ opad

Samlet kapacitet. Mængden af ​​luft i lungerne efter maksimal inspiration er den samlede lungekapacitet, hvis værdi hos en voksen er 4100-6000 ml (figur 8.1).
Den består af lungernes vitale kapacitet, hvilket er den mængde luft (3000-4800 ml), der forlader lungerne under den dybeste udånding efter den dybeste indånding, og
resterende luft (1100-1200 ml), som stadig forbliver i lungerne efter maksimal udånding.

Samlet kapacitet = vital kapacitet + restvolumen

Den vitale kapacitet er tre lungevolumener:

1) tidevandsvolumen, hvilket er volumen (400-500 ml) luft, der indåndes og udåndes under hver respirationscyklus
2) inspiratorisk reservevolumen (ekstra luft), dvs. volumen (1900-3300 ml) luft, der kan inhaleres ved maksimal inhalation efter normal indånding
3) reserve udåndingsvolumen (reserve luft), dvs. volumen (700-1000 ml), der kan udåndes ved maksimal udånding efter normal udånding.

Vital kapacitet = Inspirerende reserve + Tidevolumen + Ekspiratorisk reserve

funktionel restkapacitet. Ved rolig vejrtrækning forbliver udåndingsreservevolumen og restvolumen i lungerne efter udånding. Summen af ​​disse volumener kaldes funktionel restkapacitet såvel som normal lungekapacitet, hvilekapacitet, ligevægtskapacitet, bufferluft.

funktionel restkapacitet = ekspiratorisk reservevolumen + restvolumen

Figur 8.1. Lungevolumen og kapacitet.

For at vurdere kvaliteten af ​​lungefunktionen undersøger tidevandsvolumener (ved hjælp af specielle enheder - spirometre).

Tidevandsvolumen (TO) - den mængde luft, som en person indånder og udånder med rolig vejrtrækning i en cyklus. Normal = 400-500 ml.

Respiratorisk minutvolumen (MRV) - luftvolumen, der passerer gennem lungerne på 1 minut (MRV = DO x RR). Normal = 8-9 liter pr. Minut; ca. 500 liter i timen; 12000-13000 liter om dagen. Med en stigning i fysisk aktivitet øges MOD.

Ikke al inhaleret luft er involveret i ventilationen af ​​alveolerne (gasudveksling), fordi en del af det når ikke acini og forbliver i luftvejene, hvor der ikke er nogen mulighed for diffusion. Volumenet af sådanne luftveje kaldes "respiratorisk dødrum". Normalt hos en voksen = 140-150 ml, dvs. 1/3 TIL.

Inspirerende reservevolumen (ROVd) - den mængde luft, som en person kan inhalere ved den stærkeste maksimale inhalation efter en rolig inhalation, dvs. over DO. Normal = 1500-3000 ml.

Ekspiratorisk reservevolumen (ROV) - den mængde luft, som en person yderligere kan udånde efter en rolig udånding. Normal = 700-1000 ml.

Vital kapacitet i lungerne (VC) - den mængde luft, som en person kan udånde så meget som muligt efter den dybeste indånding (VC = FØR + ROVD + ROV = 3500-4500 ml).

Rest lungevolumen (ROL) er den mængde luft, der er tilbage i lungerne efter maksimal udløb. Normal = 100-1500 ml.

Total lungekapacitet (TLC) er den maksimale mængde luft, der kan være i lungerne. OEL = VEL + OOL = 4500-6000 ml.

Indåndingsluft sammensætning: ilt - 21%, kuldioxid - 0,03%.

Sammensætningen af ​​den udåndede luft: ilt - 17%, kuldioxid - 4%.

Sammensætningen af ​​luften indeholdt i alveolerne: ilt-14%, kuldioxid -5,6% o.

Når du udånder, blandes den alveolære luft med luften i luftvejene (i det "døde rum"), hvilket forårsager den angivne forskel i luftsammensætning.

Overgangen af ​​gasser gennem luft-blodbarrieren skyldes koncentrationsforskellen på begge sider af membranen.

Deltryk er den del af trykket, der falder på en given gas. Ved et atmosfærisk tryk på 760 mm Hg er iltpartialtrykket 160 mm Hg. (dvs. 21% af 760), i alveolærluften er iltpartiets tryk 100 mm Hg og af kuldioxid - 40 mm Hg.

Gasspænding er partialtrykket i en væske. Iltspændingen i det venøse blod er 40 mm Hg. På grund af trykgradienten mellem alveolær luft og blod - 60 mm Hg. (100 mm Hg og 40 mm Hg) ilt diffunderer ind i blodet, hvor det binder til hæmoglobin og omdanner det til oxyhemoglobin. Blod, der indeholder en stor mængde oxyhemoglobin, kaldes arterielt blod. 100 ml arterielt blod indeholder 20 ml ilt, 100 ml venøst ​​blod indeholder 13-15 ml ilt. I henhold til trykgradienten kommer kuldioxid også ind i blodet (da det er indeholdt i store mængder i vævene), og der dannes carbhemoglobin. Derudover reagerer kuldioxid med vand og danner carbonsyre (reaktionskatalysatoren er kulsyreanhydaseenzymet, der findes i erythrocytter), der nedbrydes til en hydrogenproton og bicarbonation. CO 2 spænding i venøst ​​blod - 46 mm Hg; i alveolær luft - 40 mm Hg. (trykgradient = 6 mm Hg). Diffusion af CO 2 sker fra blodet til det ydre miljø.

Ventilation af lungerne er en kontinuerlig, kontrolleret proces til fornyelse af gassammensætningen i luften i lungerne. Ventilation af lungerne tilvejebringes ved indføring af atmosfærisk luftrig med ilt i dem og fjernelse af gas indeholdende overskydende kuldioxid under udånding.

Lungeventilation er kendetegnet ved det lille åndedrætsvolumen. I hvile indånder og udånder en voksen 500 ml luft med en frekvens på 16-20 gange pr. Minut (8-10 liter pr. Minut), en nyfødt trækker vejret oftere - 60 gange, et 5-årigt barn - 25 gange i minuttet. Luftvejens volumen (hvor gasudveksling ikke forekommer) - 140 ml, den såkaldte luft i det skadelige rum; således kommer 360 ml ind i alveolerne. Sjælden og dyb vejrtrækning reducerer mængden af ​​skadeligt rum, og det er meget mere effektivt.

Statiske volumener inkluderer mængder, der måles efter afslutningen af ​​en åndedrætsmanøvre uden at begrænse hastigheden (tiden) for dens udførelse..

De statiske indikatorer inkluderer fire primære lungevolumener: - tidevandsvolumen (DO - VT);

Inspirerende reservevolumen (Rovd - IRV);

Ekspiratorisk reservevolumen (ERV)

Restvolumen (RO - RV).

Samt containere:

Lungevital kapacitet (VC - VC);

Inspirerende kapacitet (Evd - IC);

Funktionel restkapacitet (FRC - FRC);

Samlet lungekapacitet (OEL - TLC).

Dynamiske størrelser karakteriserer den volumetriske luftstrømningshastighed. De bestemmes under hensyntagen til den tid, det tager at udføre åndedrætsmanøvren. Dynamiske indikatorer inkluderer:

Tvungen udåndingsvolumen i det første sekund (FEV 1 - FEV 1);

Tvungen vital kapacitet (FVC - FVC);

Peak volumetrisk (PEV) ekspiratorisk strømningshastighed (POSVD - PE) osv..

Volumen og kapacitet af en sund persons lunger bestemmes af en række faktorer:

1) højde, kropsvægt, alder, race, forfatningsmæssige egenskaber hos en person

2) elastiske egenskaber af lungevæv og luftvejene

3) de kontraktile egenskaber ved de inspiratoriske og udåndingsmuskler.

Metoder til spirometri, spirografi, pneumotachometri og bodyplethysmography bruges til at bestemme lungevolumener og kapacitet..

For sammenlignelighed af resultaterne af målinger af lungevolumener og kapacitet skal de opnåede data korreleres med standardbetingelser: kropstemperatur 37 ° C, atmosfærisk tryk 101 kPa (760 mm Hg), relativ fugtighed 100%.

Åndedrætsvolumen

Tidevandsvolumen (TO) er volumen luft, der indåndes og udåndes under normal vejrtrækning, svarende til et gennemsnit på 500 ml (fra 300 til 900 ml).

Heraf er ca. 150 ml luftvolumenet i det funktionelle døde rum (VFMP) i strubehovedet, luftrøret, bronchi, som ikke deltager i gasudveksling. Den funktionelle rolle VFMP er, at den blandes med den indåndede luft, fugter og opvarmer den.

Ekspiratorisk reservevolumen

Ekspiratorisk reservevolumen er luftmængden svarende til 1500-2000 ml, som en person kan udånde, hvis han efter en normal udånding foretager en maksimal udånding.

Inspirerende reservevolumen

Inspirerende reservevolumen er den luftmængde, som en person kan inhalere, hvis han efter en normal indånding trækker vejret maksimalt. Lige med 1500 - 2000 ml.

Lung vital kapacitet

Lungernes vitale kapacitet (VC) er den maksimale mængde luft, der udåndes efter den dybeste indånding. VC er en af ​​de vigtigste indikatorer for tilstanden af ​​det eksterne åndedrætsapparat, der er meget brugt inden for medicin. Sammen med det resterende volumen, dvs. volumen luft tilbage i lungerne efter den dybeste udånding, VC danner den samlede lungekapacitet (TLC).

Normalt er VC ca. 3/4 af den samlede lungekapacitet og karakteriserer det maksimale volumen, inden for hvilket en person kan ændre dybden af ​​vejrtrækningen. Ved rolig vejrtrækning bruger en sund voksen en lille del af VC: indånder og udånder 300-500 ml luft (det såkaldte tidevandsvolumen). I dette tilfælde er reservemængden af ​​inspiration, dvs. den mængde luft, som en person er i stand til yderligere at inhalere efter en rolig indånding, og reserveudåndingsvolumenet svarende til volumenet af yderligere udåndet luft efter en rolig udånding, er i gennemsnit ca. 1500 ml hver. Under fysisk aktivitet øges tidevandsvolumen på grund af brugen af ​​inspirations- og udåndingsreserver.

Lungens vitale kapacitet er en indikator for lunge- og brystmobilitet. På trods af navnet afspejler det ikke parametrene for vejrtrækning under virkelige ("livs") forhold, da selv med de højeste behov, som kroppen præsenterer for luftvejene, når vejrtrækningsdybden aldrig den maksimalt mulige værdi.

Fra et praktisk synspunkt er det upraktisk at etablere en "ensartet" hastighed for lungernes vitale kapacitet, da denne værdi afhænger af et antal faktorer, især på alder, køn, kroppens størrelse og position og graden af ​​fitness.

Med alderen falder lungernes vitale kapacitet (især efter 40 år). Dette skyldes et fald i lungeelasticitet og brystmobilitet. Kvinder har i gennemsnit 25% mindre end mænd.

Vækstafhængighed kan beregnes ved hjælp af følgende ligning:

VC afhænger af kroppens position: i lodret position er den lidt større end i vandret position.

Dette forklares med det faktum, at lungerne i opretstående position indeholder mindre blod. Hos trænede mennesker (især svømmere, roere) kan det være op til 8 liter, da atleter har højtudviklede hjælpemuskler (store og små brystvorter).

Restvolumen (RV) er den mængde luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb. Raven 1000 - 1500 ml.

Samlet lungekapacitet

Den samlede (maksimale) lungekapacitet (OEL) er summen af ​​åndedrætsværn, reserve (indånding og udånding) og restvolumen og er 5000 - 6000 ml.

Undersøgelsen af ​​tidevandsvolumener er nødvendig for at vurdere kompensationen for åndedrætssvigt ved at øge vejrtrækningsdybden (indånding og udånding).

Vital kapacitet i lungerne. Systematisk fysisk træning og sport bidrager til udviklingen af ​​åndedrætsmuskler og udvidelse af brystet. Inden for 6-7 måneder efter starten af ​​svømning eller jogging kan den vitale kapacitet i lungerne hos unge atleter øges med 500 cc. og mere. At reducere det er et tegn på overanstrengelse.

Lungernes vitale kapacitet måles med en speciel enhed - et spirometer. For at gøre dette skal du først lukke hullet i spirometerets indre cylinder med en prop og desinficere mundstykket med alkohol. Efter at have trukket dybt indånding, træk vejret dybt ud gennem mundstykket, der er taget i munden. I dette tilfælde skal luften ikke passere forbi mundstykket eller gennem næsen..

Målingen gentages to gange, og det højeste resultat registreres i dagbogen..

Lungernes vitale kapacitet hos mennesker varierer fra 2,5 til 5 liter, og hos nogle atleter når den 5,5 liter eller mere. Lungernes vitale kapacitet afhænger af alder, køn, fysisk udvikling og andre faktorer. Et fald på mere end 300 cc kan indikere overarbejde..

Det er meget vigtigt at lære fuld dyb vejrtrækning for at undgå at holde den tilbage. Hvis vejrtrækningshastigheden normalt er 16-18 i minuttet i hvile, kan denne frekvens under fysisk aktivitet, når kroppen har brug for mere ilt, nå op på 40 og hvidere. Med udseendet af hyppig lav vejrtrækning, åndenød skal du stoppe lektionen, bemærke dette i selvkontroldagbogen og konsultere en læge.

Lungevolumen og kapacitet

I processen med lungeventilation fornyes gassammensætningen i den alveolære luft kontinuerligt. Mængden af ​​lungeventilation bestemmes af vejrtrækningsdybden eller tidevandsvolumen og hyppigheden af ​​åndedrætsbevægelser. Under åndedrætsbevægelser er en persons lunger fyldt med inhaleret luft, hvis volumen er en del af det samlede volumen af ​​lungerne. For en kvantitativ beskrivelse af lungeventilation blev den samlede lungekapacitet opdelt i flere komponenter eller volumener. I dette tilfælde er lungekapaciteten summen af ​​to eller flere volumener.

Lungevolumener er opdelt i statisk og dynamisk. Statisk lungevolumen måles med afsluttede åndedrætsbevægelser uden at begrænse deres hastighed. Dynamiske lungevolumener måles under åndedrætsbevægelser med en tidsfrist for deres implementering.

Lungevolumen. Luftmængden i lungerne og luftvejene afhænger af følgende indikatorer: 1) antropometriske individuelle karakteristika for en person og luftvejene; 2) lungevævets egenskaber; 3) alveolernes overfladespænding; 4) styrken udviklet af åndedrætsmusklerne.

Åndedrætsvolumen (TO) - volumen af ​​luft, som en person indånder og ud under rolig vejrtrækning. Hos en voksen er DO ca. 500 ml. DO-værdien afhænger af måleforholdene (hvile, belastning, kropsposition). DO beregnes som gennemsnittet efter måling af ca. seks stille vejrtrækningsbevægelser..

Inspiratory reserve volume (RVD) - den maksimale luftmængde, som motivet er i stand til at indånde efter en rolig ånde. Størrelsen på RVD er 1,5-1,8 liter.

Ekspiratorisk reservevolumen (Rovid) - den maksimale luftmængde, som en person desuden kan udånde fra det rolige udåndingsniveau. Værdien af ​​ROS er lavere i den vandrette position end i den lodrette position og falder med fedme. Det er i gennemsnit lig med 1,0-1,4 liter.

Restvolumen (RO) er det volumen af ​​luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb. Restvolumen er 1,0-1,5 l.

Lungebeholdere. Vital lungekapacitet (VC) inkluderer tidevandsvolumen, inspiratorisk reservevolumen, ekspiratorisk reservevolumen. Hos middelaldrende mænd varierer VC i intervallet 3,5-5,0 liter eller mere. For kvinder er lavere værdier typiske (3,0-4,0 liter). Afhængig af metoden til måling af VC skelnes der mellem inhalations-VC, når den dybeste indånding og udåndings-VC foretages efter en fuldstændig udånding, når den maksimale udånding udføres efter en fuld indånding.

Inspiratory capacity (EVD) er lig med summen af ​​tidevandsvolumen og inspiratorisk reservevolumen. Hos mennesker er Evd i gennemsnit 2,0-2,3 liter.

Funktionel restkapacitet (FRC) er luftvolumen i lungerne efter en rolig udånding. FRU er summen af ​​ekspiratorisk reservevolumen og restvolumen. Værdien af ​​FRU er signifikant påvirket af niveauet for en persons fysiske aktivitet og kroppens position: FRU er mindre i kroppens vandrette stilling end i siddende eller stående stilling. FRU falder i fedme på grund af et fald i brystets samlede elasticitet.

Total lungekapacitet (TLC) er volumenet af luft i lungerne i slutningen af ​​en fuld inspiration. OEL beregnes på to måder: OEL - OO + ZHEL eller OEL - FOE + Evd.

Statiske lungevolumener kan falde i patologiske tilstande, hvilket fører til begrænsning af lungeekspansion. Disse inkluderer neuromuskulære sygdomme, sygdomme i brystet, underliv, pleurale læsioner, der øger stivheden i lungevæv og sygdomme, der forårsager et fald i antallet af fungerende alveoler (atelektase, resektion, ardannelse i lungerne).

4. Ændring i lungevolumen under indånding og udånding. Intrapleural trykfunktion. Pleuralt rum. Pneumothorax.
5. Åndedrætsfaser. Lungevolumen (lunger). Vejrtrækningshastighed. Åndedrætsdybde. Pulmonal luftmængde. Åndedrætsvolumen. Reserve, restvolumen. Lungekapacitet.
6. Faktorer, der påvirker lungevolumenet i den inspiratoriske fase. Lungeoverensstemmelse (lungevæv). Hysterese.
7. Alveoler. Surfaktant. Overfladespændingen af ​​væskelaget i alveolerne. Laplaces lov.
8. Resistens i luftvejene. Lungemodstand. Luftstrøm. Laminar flow. Turbulent flow.
9. Afhængighed "flow-volumen" i lungerne. Udånding luftvejstryk.
10. Arbejdet med åndedrætsmusklerne under åndedrætscyklussen. Arbejdet med åndedrætsmusklerne under dyb vejrtrækning.

Åndedrætsfaser. Lungevolumen (lunger). Vejrtrækningshastighed. Åndedrætsdybde. Pulmonal luftmængde. Åndedrætsvolumen. Reserve, restvolumen. Lungekapacitet.

Processen med ekstern åndedræt er forårsaget af en ændring i volumenet af luft i lungerne under indåndingsfaser og udånding af åndedrætscyklussen. Ved rolig vejrtrækning er forholdet mellem varigheden af ​​indånding og udånding i åndedrætscyklussen i gennemsnit 1: 1,3. Ekstern respiration af en person er kendetegnet ved hyppigheden og dybden af ​​åndedrætsbevægelser. Åndedrætsfrekvensen for en person måles ved antallet af åndedrætscyklusser inden for 1 minut, og dens værdi i hvile hos en voksen varierer fra 12 til 20 pr. 1 minut. Denne indikator for ekstern åndedræt øges med fysisk arbejde, en stigning i omgivelsestemperaturen og ændrer sig også med alderen. For eksempel er respirationsfrekvensen hos nyfødte 60-70 pr. Minut og hos mennesker i alderen 25-30 år - i gennemsnit 16 pr. Minut. Åndedrætsdybden bestemmes af volumen af ​​indåndet og udåndet luft under en åndedrætscyklus. Produktet af frekvensen af ​​åndedrætsbevægelser efter deres dybde karakteriserer hovedværdien af ​​ekstern åndedræt - ventilation af lungerne. Det kvantitative mål for lungeventilation er det minimale åndedrætsvolumen - dette er det luftvolumen, som en person indånder og udånder på 1 minut. Værdien af ​​minutvolumenet for en persons respiration i hvile varierer inden for 6-8 liter. Under fysisk arbejde hos en person kan det lille åndedrætsvolumen øges med 7-10 gange.

Figur: 10.5. Volumener og kapacitet af luft i en persons lunger og kurven (spirogram) af ændringer i luftvolumen i lungerne med rolig vejrtrækning, dyb indånding og udånding. FOE - funktionel restkapacitet.

Pulmonal luftmængde. I respirationsfysiologien vedtages en samlet nomenklatur for humane lungevolumener, der fylder lungerne med rolig og dyb vejrtrækning i indåndings- og udåndingsfasen af ​​åndedrætscyklussen (fig. 10.5). Lungevolumenet, der indåndes eller udåndes af en person, mens man trækker vejret roligt, kaldes tidevandsvolumen. Dens værdi med rolig vejrtrækning er i gennemsnit 500 ml. Den maksimale mængde luft, som en person kan indånde ud over tidevandsvolumen, kaldes inspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 3000 ml). Den maksimale mængde luft, som en person kan udånde efter en rolig udånding, kaldes ekspiratorisk reservevolumen (i gennemsnit 1100 ml). Endelig kaldes den mængde luft, der forbliver i lungerne efter maksimal udløb, det resterende volumen, dens værdi er ca. 1200 ml.

Summen af ​​to eller flere lungevolumener kaldes lungekapacitet. Luftvolumenet i en persons lunger er kendetegnet ved lungernes inspirationsevne, lungernes vitale kapacitet og lungernes funktionelle restkapacitet. Inspirerende lungekapacitet (3500 ml) er summen af ​​tidevandsvolumen og inspiratorisk reservevolumen. Lungernes vitale kapacitet (4600 ml) inkluderer tidevandsvolumen og inspirations- og udåndingsreservevolumener. Funktionel resterende lungekapacitet (1600 ml) er summen af ​​ekspiratorisk reservevolumen og resterende lungevolumen. Summen af ​​lungernes vitale kapacitet og det resterende volumen kaldes den samlede lungekapacitet, hvis værdi for mennesker i gennemsnit er 5700 ml.

Ved indånding begynder de menneskelige lunger på grund af sammentrækning af mellemgulvet og de eksterne interkostale muskler at øge deres volumen fra niveauet, og dens værdi med rolig vejrtrækning er tidevandsvolumenet, og med dyb vejrtrækning når det forskellige værdier af reservevolumenet af inspiration. Ved udånding vender lungernes volumen passivt tilbage til det indledende niveau af funktionel restkapacitet på grund af lungernes elastiske trækkraft. Hvis luft med funktionel restkapacitet begynder at komme ind i volumenet af udåndet luft, der opstår under dyb vejrtrækning, såvel som ved hoste eller nysen, udføres udånding på grund af sammentrækning af bukvæggens muskler. I dette tilfælde bliver værdien af ​​det intrapleurale tryk som regel højere end atmosfærisk tryk, hvilket bestemmer den højeste luftstrømningshastighed i luftvejene..

Artikler Om Pharyngitis