Določitev minutnega dihalnega volumna (mod) in pljučnih volumnov. Ventilacija pljuč: pljučni volumni in kapacitete

Stopnja dihanja -število vdihov in izdihov na časovno enoto. Odrasla oseba naredi v povprečju 15-17 dihalni gibi na minuto. Usposabljanje je zelo pomembno. Pri treniranih ljudeh se dihalni gibi pojavljajo počasneje in znašajo 6-8 vdihov na minuto. Tako je pri novorojenčkih RR odvisen od številnih dejavnikov. V stoječem položaju je RR večji kot v sedečem ali ležečem položaju. Med spanjem je dihanje manj pogosto (za približno 1/5).

Med mišičnim delom se dihanje poveča 2-3 krat, pri nekaterih vrstah doseže športne vaje do 40-45 ciklov na minuto ali več. Temperatura vpliva na hitrost dihanja okolju, čustva, duševno delo.

Globina dihanja ali dihalni volumen - količina zraka, ki jo človek med tihim dihanjem vdihne in izdihne. Pri vsakem dihanju se v pljučih izmenja 300-800 ml zraka. Dihalni volumen (TV) se zmanjšuje z naraščajočo frekvenco dihanja.

Minutni volumen dihanja- količina zraka, ki prehaja skozi pljuča na minuto. Določen je z zmnožkom količine vdihanega zraka in števila dihalnih gibov v 1 minuti: MOD = DO x RR.

Pri odrasli osebi je MOD 5-6 litrov. Spremembe, povezane s starostjo indikatorji zunanje dihanje so predstavljeni v tabeli. 27.

Tabela 27. Indikatorji zunanjega dihanja (glede na: Hripkova, 1990)

Dihanje novorojenčka je hitro in plitvo ter podvrženo znatnim nihanjem. S starostjo se zmanjša frekvenca dihanja, poveča se dihalni volumen in pljučna ventilacija. Otroci imajo zaradi višje frekvence dihanja bistveno večji minutni dihalni volumen (računano na 1 kg teže) kot odrasli.

Prezračevanje se lahko razlikuje glede na vedenje otroka. V prvih mesecih življenja tesnoba, jok in kričanje povečajo ventilacijo za 2-3 krat, predvsem zaradi povečanja globine dihanja.

Mišično delo poveča minutni volumen dihanja sorazmerno z velikostjo obremenitve. Starejši ko so otroci, intenzivnejše mišično delo lahko opravljajo in bolj se poveča njihovo prezračevanje. Vendar pa lahko pod vplivom treninga enako delo opravimo z manjšim povečanjem prezračevanja. Hkrati lahko trenirani otroci pri delu povečajo svoj minutni dihalni volumen na več kot visoki ravni kot njihovi vrstniki, ki niso vključeni telesna vadba(citirano iz: Markosjan, 1969). S starostjo je učinek treninga izrazitejši in pri mladostnikih, starih 14-15 let, trening povzroči enake pomembne spremembe v pljučni ventilaciji kot pri odraslih.

Vitalna zmogljivost- največja količina zraka, ki jo lahko izdihnete po največjem vdihu. Vitalna kapaciteta (VC) je pomembna funkcionalna značilnost dihanja in je sestavljena iz dihalne prostornine, rezervne prostornine pri vdihu in rezervne prostornine pri izdihu.

V mirovanju je dihalni volumen majhen v primerjavi s celotnim volumnom zraka v pljučih. Zato lahko oseba vdihne in izdihne velik dodatni volumen. Inspiratorni rezervni volumen(RO ind) - količina zraka, ki jo lahko oseba dodatno vdihne po običajnem vdihu in je 1500-2000 ml. Ekspiratorni rezervni volumen(RO izdih) - količina zraka, ki jo lahko oseba dodatno izdihne po mirnem izdihu; njegova velikost je 1000-1500 ml.

Tudi po najglobljem izdihu v alveole in dihalne poti nekaj zraka ostane v pljučih – to preostali volumen(OO). Pri mirnem dihanju pa ostane v pljučih bistveno več zraka od preostalega volumna. Količina zraka, ki ostane v pljučih po mirnem izdihu, se imenuje funkcionalna preostala zmogljivost(FOE). Sestavljen je iz preostalega pljučnega volumna in ekspiratornega rezervnega volumna.

Največja količina Količina zraka, ki popolnoma napolni pljuča, se imenuje skupna pljučna kapaciteta (TLC). Vključuje preostali volumen zraka in vitalno kapaciteto pljuč. Razmerje med pljučnimi volumni in zmogljivostmi je prikazano na sl. 8 (Atl., str. 169). Vitalna kapaciteta se s starostjo spreminja (Tabela 28). Ker merjenje vitalne kapacitete pljuč zahteva aktivno in zavestno sodelovanje samega otroka, jo merimo pri otrocih od 4. do 5. leta starosti.

Do starosti 16-17 let vitalna zmogljivost pljuč doseže vrednosti, značilne za odraslega. Vitalna kapaciteta pljuč je pomemben pokazatelj telesnega razvoja.

Tabela 28. Povprečna vitalna kapaciteta pljuč, ml (glede na: Hripkova, 1990)

Z otroštvo in do 18-19 let se vitalna kapaciteta pljuč poveča; od 18 do 35 let ostane na konstantni ravni, po 40 pa se zmanjša. To je povezano z zmanjšano elastičnostjo in gibljivostjo pljuč prsni koš.

Vitalna kapaciteta pljuč je odvisna od številnih dejavnikov, zlasti od telesne dolžine, teže in spola. Za oceno vitalne zmogljivosti se pravilno vrednost izračuna po posebnih formulah:

za moške:

VC naj = [(višina, cm∙ 0,052)] - [(starost, leta ∙ 0,022)] - 3,60;

za ženske:

VC naj = [(višina, cm∙ 0,041)] - [(starost, leta ∙ 0,018)] - 2,68;

za dečke 8-10 let:

VC naj = [(višina, cm∙ 0,052)] - [(starost, leta ∙ 0,022)] - 4,6;

za dečke 13-16 let:

VC naj = [(višina, cm∙ 0,052)] - [(starost, leta ∙ 0,022)] - 4,2

za dekleta 8-16 let:

VC naj = [(višina, cm∙ 0,041)] - [(starost, leta ∙ 0,018)] - 3,7

Ženske imajo 25% manj vitalne zmogljivosti kot moški; pri treniranih ljudeh je večji kot pri netreniranih. Še posebej visoka je pri športih, kot so plavanje, tek, smučanje, veslanje itd. Tako je na primer za veslače 5.500 ml, za plavalce - 4.900 ml, telovadce - 4.300 ml, nogometaše - 4.200 ml, dvigovalce uteži. - približno 4000 ml. Za določitev vitalne kapacitete pljuč se uporablja naprava spirometer (metoda spirometrije). Sestavljen je iz posode z vodo in druge posode s prostornino najmanj 6 litrov, ki je obrnjena vanjo in vsebuje zrak. Na dno te druge posode je povezan sistem cevi. Preiskovanec diha skozi te cevi, tako da zrak v njegovih pljučih in v žili tvori en sam sistem.

Izmenjava plinov

Vsebnost plinov v alveolah. Med vdihavanjem in izdihom oseba nenehno prezračuje pljuča in ohranja sestavo plina v alveolih. Človek vdihava atmosferski zrak iz visoka vsebnost kisika (20,9 %) in nizko vsebnost ogljikov dioksid(0,03 %). Izdihani zrak vsebuje 16,3 % kisika in 4 % ogljikovega dioksida. Ko vdihnete, od 450 ml vdihanega atmosferskega zraka le okoli 300 ml vstopi v pljuča, približno 150 ml pa ostane v dihalnih poteh in ne sodeluje pri izmenjavi plinov. Pri izdihu, ki sledi vdihu, se ta zrak izloči nespremenjen, to pomeni, da se po sestavi ne razlikuje od atmosferskega zraka. Zato se imenuje zrak mrtev, oz škodljivo, prostora. Zrak, ki pride v pljuča, se tu pomeša s 3000 ml zraka, ki je že v alveolah. Plinska zmes v alveolah, ki sodeluje pri izmenjavi plinov, se imenuje alveolarni zrak. Vhodni delež zraka je majhen v primerjavi z volumnom, ki mu je dodan, zato je popolna obnova vsega zraka v pljučih počasen in občasen proces. Izmenjava med atmosferskim in alveolarnim zrakom ima majhen vpliv na alveolarni zrak in njegova sestava ostaja praktično nespremenjena, kot je razvidno iz tabele. 29.

Tabela 29. Sestava vdihanega, alveolarnega in izdihanega zraka, v%

Če primerjamo sestavo alveolarnega zraka s sestavo vdihanega in izdihanega zraka, je razvidno, da telo zadrži petino vnesenega kisika za svoje potrebe, medtem ko je količina CO 2 v izdihanem zraku 100-krat večja. poleg tega količina, ki pride v telo z vdihavanjem. V primerjavi z vdihanim zrakom vsebuje manj kisika, vendar več CO 2. Alveolarni zrak je v tesnem stiku s krvjo, sestava plina pa je odvisna od njegove sestave arterijske krvi.

Otroci imajo različno sestavo tako izdihanega kot alveolarnega zraka: mlajši kot so otroci, nižji je odstotek ogljikovega dioksida in višji kot je delež kisika v izdihanem oziroma alveolarnem zraku, nižji je delež porabljenega kisika (tabela 30). . Posledično imajo otroci nizko učinkovitost pljučne ventilacije. Zato mora otrok za enako količino porabljenega kisika in sproščenega ogljikovega dioksida prezračevati pljuča več kot odrasli.

Tabela 30. Sestava izdihanega in alveolarnega zraka
(povprečni podatki za: Šalkov, 1957; komp. avtor: Markosjan, 1969)

Ker majhni otroci dihajo pogosto in plitvo, je velik delež plimskega volumna prostornina »mrtvega« prostora. Posledično je izdihani zrak bolj sestavljen iz atmosferskega zraka in ima nižji odstotek ogljikovega dioksida in nižji odstotek kisika, ki se porabi iz danega volumna dihanja. Posledično je učinkovitost prezračevanja pri otrocih nizka. Kljub povečanemu odstotku kisika v alveolarnem zraku v primerjavi z odraslimi pri otrocih ni pomemben, saj je 14-15% kisika v alveolah dovolj za popolno nasičenje hemoglobina v krvi. V arterijsko kri ne more preiti več kisika, kot ga veže hemoglobin. Nizka raven Vsebnost ogljikovega dioksida v alveolarnem zraku pri otrocih kaže na njegovo nižjo vsebnost v arterijski krvi v primerjavi z odraslimi.

Izmenjava plinov v pljučih. Izmenjava plinov v pljučih nastane kot posledica difuzije kisika iz alveolarnega zraka v kri in ogljikovega dioksida iz krvi v alveolarni zrak. Do difuzije pride zaradi razlike v parcialnem tlaku teh plinov v alveolarnem zraku in njihove nasičenosti v krvi.

Parcialni tlak- to je del skupni tlak, ki predstavlja delež danega plina v mešanici plinov. Parcialni tlak kisika v alveolih (100 mmHg) je znatno višji od napetosti O2 v venski krvi, ki vstopa v kapilare pljuč (40 mmHg). Parametri delnega tlaka za CO 2 imajo nasprotno vrednost - 46 mm Hg. Art. na začetku pljučnih kapilar in 40 mm Hg. Art. v pljučnih mešičkih. Parcialni tlak in napetost kisika in ogljikovega dioksida v pljučih sta podana v tabeli. 31.

Tabela 31. Parcialni tlak in napetost kisika in ogljikovega dioksida v pljučih, mmHg. Art.

Ti tlačni gradienti (razlike) so gonilo za difuzijo O 2 in CO 2, to je izmenjavo plinov v pljučih.

Difuzijska sposobnost pljuč za kisik je zelo visoka. To je posledica velikega števila alveolov (na stotine milijonov), njihove velike površine za izmenjavo plinov (približno 100 m2), pa tudi majhne debeline (približno 1 mikrona) alveolarne membrane. Difuzijska kapaciteta pljuč za kisik pri človeku je približno 25 ml/min na 1 mmHg. Art. Za ogljikov dioksid je zaradi njegove visoke topnosti v pljučni membrani difuzijska kapaciteta 24-krat večja.

Difuzijo kisika zagotavlja parcialna razlika tlaka približno 60 mmHg. Art., In ogljikov dioksid - le približno 6 mm Hg. Art. Čas pretoka krvi skozi kapilare malega kroga (približno 0,8 s) je dovolj za popolno izenačitev parcialnega tlaka in napetosti plinov: kisik se raztopi v krvi, ogljikov dioksid pa preide v alveolarni zrak. Prehod ogljikovega dioksida v alveolarni zrak pri razmeroma majhni razliki v tlaku je razložen z visoko difuzijsko kapaciteto tega plina (Atl., sl. 7, str. 168).

Tako poteka stalna izmenjava kisika in ogljikovega dioksida v pljučnih kapilarah. Zaradi te izmenjave je kri nasičena s kisikom in osvobojena ogljikovega dioksida.

Vse zapleten proces lahko razdelimo na tri glavne stopnje: zunanje dihanje; in notranje (tkivno) dihanje.

Zunanje dihanje- izmenjava plinov med telesom in okoliškim atmosferskim zrakom. Zunanje dihanje vključuje izmenjavo plinov med atmosferskim in alveolarnim zrakom ter pljučnimi kapilarami in alveolarnim zrakom.

To dihanje se pojavi kot posledica občasnih sprememb volumna prsna votlina. Povečanje njegove prostornine zagotavlja vdih (vdih), zmanjšanje - izdih (izdih). Fazi vdihavanja in poznejšega izdiha sta . Pri vdihu pride atmosferski zrak skozi dihalne poti v pljuča, pri izdihu pa jih del zraka zapusti.

Pogoji, potrebni za zunanje dihanje:

  • tiščanje v prsih;
  • prosta komunikacija pljuč z okoliškim zunanjim okoljem;
  • elastičnost pljučno tkivo.

Odrasla oseba naredi 15-20 vdihov na minuto. Dihanje fizično treniranih ljudi je redkejše (do 8-12 vdihov na minuto) in globlje.

Najpogostejše metode za preučevanje zunanjega dihanja

Metode za ocenjevanje dihalne funkcije pljuč:

  • Pnevmografija
  • Spirometrija
  • Spirografija
  • Pnevmotahometrija
  • Radiografija
  • Rentgenska računalniška tomografija
  • Ultrazvočni pregled
  • Slikanje z magnetno resonanco
  • Bronhografija
  • Bronhoskopija
  • Radionuklidne metode
  • Metoda redčenja plina

Spirometrija- metoda merjenja prostornine izdihanega zraka s spirometrom. Uporabljajo se spirometri različne vrste s turbimetričnim senzorjem, pa tudi vodne, pri katerih se izdihani zrak zbira pod spirometrskim zvonom, postavljenim v vodo. Količina izdihanega zraka je določena z dvigom zvona. IN v zadnjem času Senzorji, občutljivi na spremembe volumetrične hitrosti pretoka zraka, povezani z računalniškim sistemom, se pogosto uporabljajo. Še posebej to načelo deluje računalniški sistem kot je "Spirometer MAS-1", izdelan v Belorusiji itd. Takšni sistemi omogočajo izvajanje ne samo spirometrije, ampak tudi spirografije in pnevmotakografije).

Spirografija - metoda neprekinjenega beleženja volumnov vdihanega in izdihanega zraka. Nastala grafična krivulja se imenuje spirofama. S spirogramom lahko določite vitalno kapaciteto pljuč in plimne volumne, frekvenco dihanja in prostovoljno maksimalno prezračevanje pljuč.

Pnevmotakografija - metoda kontinuiranega beleženja volumskega pretoka vdihanega in izdihanega zraka.

Obstaja veliko drugih metod za preučevanje dihalnega sistema. Med njimi so pletizmografija prsnega koša, poslušanje zvokov, ki nastanejo pri prehajanju zraka skozi dihalne poti in pljuča, fluoroskopija in radiografija, določanje vsebnosti kisika in ogljikovega dioksida v izdihanem zračnem toku itd. Nekatere od teh metod so obravnavane. spodaj.

Indikatorji volumna zunanjega dihanja

Razmerje vrednosti pljučni volumni in posode so prikazane na sl. 1.

Pri preučevanju zunanjega dihanja se uporabljajo naslednji kazalniki in njihove okrajšave.

Skupna kapaciteta pljuč (TLC)- volumen zraka v pljučih po najglobljem možnem vdihu (4-9 l).

riž. 1. Povprečne vrednosti pljučnih volumnov in kapacitet

Vitalna zmogljivost

Vitalna kapaciteta pljuč (VC)- prostornina zraka, ki jo lahko oseba izdihne z najglobljim, najpočasnejšim izdihom po največjem vdihu.

Vitalna kapaciteta človeških pljuč je 3-6 litrov. V zadnjem času je zaradi uvedbe pnevmotakografske tehnologije t.i prisilna vitalna zmogljivost(FVC). Pri določanju FVC mora preiskovanec po čim globljem vdihu narediti čim globlji forsirani izdih. V tem primeru je treba izdih izvajati s prizadevanjem, da bi dosegli največjo volumetrično hitrost pretoka izdihanega zraka skozi celoten izdih. Računalniška analiza takšnega prisilnega izdiha omogoča izračun več deset kazalcev zunanjega dihanja.

Individualna normalna vrednost vitalne kapacitete se imenuje ustrezno kapaciteto pljuč(JEL). Izračuna se v litrih s pomočjo formul in tabel glede na višino, telesno težo, starost in spol. Za ženske, stare od 18 do 25 let, se lahko izračun izvede po formuli

JEL = 3,8*P + 0,029*B - 3,190; za moške iste starosti

Preostala prostornina

JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, kjer je P višina; B—starost (leta).

Vrednost izmerjene VC se šteje za zmanjšano, če je to znižanje več kot 20 % ravni VC.

Če se za indikator zunanjega dihanja uporablja ime »kapaciteta«, to pomeni, da sestava take kapacitete vključuje manjše enote, imenovane volumni. Na primer, TLC je sestavljen iz štirih zvezkov, vitalna kapaciteta - iz treh zvezkov.

Volumen dihanja (TO)- to je prostornina zraka, ki vstopi in izstopi iz pljuč v enem dihalnem ciklu. Ta indikator se imenuje tudi globina dihanja. V mirovanju pri odraslem je DO 300-800 ml (15-20% vrednosti VC); en mesec star dojenček- 30 ml; eno leto - 70 ml; deset let - 230 ml. Če je globina dihanja večja od normalne, se tako dihanje imenuje hiperpneja- pretirano, globoko dihanje, če pa je DO manjši od normalnega, potem se diha oligopneja- nezadostno plitvo dihanje. Pri normalni globini in frekvenci dihanja se imenuje evpneja- normalno, zadostno dihanje. Normalna frekvenca dihanja v mirovanju pri odraslih je 8–20 vdihov na minuto; mesečni dojenček - približno 50; eno leto - 35; deset let - 20 ciklov na minuto.

Inspiratorni rezervni volumen (IR ind)- prostornina zraka, ki jo lahko oseba vdihne z najglobljim vdihom po mirnem vdihu. Normalna vrednost PO je 50-60 % vrednosti VC (2-3 l).

Ekspiracijski rezervni volumen (ER ext)- prostornina zraka, ki jo lahko oseba izdihne z najglobljim izdihom po mirnem izdihu. Običajno je vrednost RO 20-35% vitalne kapacitete (1-1,5 l).

Preostali volumen pljuč (RLV)- preostali zrak dihalni trakt in pljuča po največjem globokem izdihu. Njegova vrednost je 1-1,5 l (20-30% TEL). V starosti se vrednost TRL poveča zaradi zmanjšanja elastičnega vleka pljuč, bronhialne prehodnosti, zmanjšanja moči dihalnih mišic in gibljivosti prsnega koša. Pri starosti 60 let je že približno 45% TEL.

Funkcionalna preostala zmogljivost (FRC)- ostanek zraka v pljučih po tihem izdihu. Ta zmogljivost je sestavljena iz preostalega pljučnega volumna (RVV) in ekspiratornega rezervnega volumna (ERV).

Pri izmenjavi plinov ne sodeluje ves atmosferski zrak, ki vstopa v dihalni sistem med vdihavanjem, ampak le tisti, ki doseže alveole, ki imajo zadosten pretok krvi v kapilarah, ki jih obkrožajo. V zvezi s tem obstaja nekaj, kar se imenuje mrtev prostor.

Anatomski mrtvi prostor (AMP)- to je količina zraka, ki se nahaja v dihalnih poteh do ravni dihalnih bronhiolov (te bronhiole že imajo alveole in je možna izmenjava plinov). Velikost AMP je 140-260 ml in je odvisna od značilnosti človeške konstitucije (pri reševanju problemov, pri katerih je treba upoštevati AMP, vendar njegova vrednost ni navedena, se volumen AMP vzame enak do 150 ml).

Fiziološki mrtvi prostor (PDS)- prostornina zraka, ki vstopa v dihalne poti in pljuča in ne sodeluje pri izmenjavi plinov. FMP je večji od anatomskega mrtvega prostora, saj vključuje oboje komponento. FMF poleg zraka v dihalih vključuje zrak, ki vstopa v pljučne alveole, vendar ne izmenjuje plinov s krvjo zaradi odsotnosti ali zmanjšanega pretoka krvi v teh alveolah (ta zrak včasih imenujemo alveolarni mrtvi prostor). Običajno je vrednost funkcionalnega mrtvega prostora 20-35 % plimskega volumna. Povečanje te vrednosti nad 35% lahko kaže na prisotnost nekaterih bolezni.

Tabela 1. Indikatorji pljučne ventilacije

IN zdravniška praksa pomembno je upoštevati dejavnik mrtvega prostora pri načrtovanju dihalnih naprav (leti na visoki nadmorski višini, potapljanje, plinske maske), izvajanju številnih diagnostičnih in ukrepi oživljanja. Pri dihanju skozi cevi, maske, cevi je dodaten mrtvi prostor povezan s človeškim dihalnim sistemom in kljub povečanju globine dihanja lahko prezračevanje alveolov z atmosferskim zrakom postane nezadostno.

Minutni volumen dihanja

Minutni dihalni volumen (MRV)- količina zraka, predihanega skozi pljuča in dihalne poti v 1 minuti. Za določitev MOR je dovolj poznati globino ali plimni volumen (TV) in frekvenco dihanja (RR):

MOD = V * BH.

Pri košnji je MOD 4-6 l/min. Ta indikator se pogosto imenuje tudi pljučna ventilacija (ločuje se od alveolarne ventilacije).

Alveolarna ventilacija

Alveolarna ventilacija (AVL)- prostornina atmosferskega zraka, ki prehaja skozi pljučne alveole v 1 minuti. Če želite izračunati alveolarno ventilacijo, morate poznati vrednost AMP. Če ni eksperimentalno določen, se za izračun vzame prostornina AMP enaka 150 ml. Za izračun alveolarne ventilacije lahko uporabite formulo

AVL = (DO - AMP). BH.

Na primer, če je globina dihanja osebe 650 ml in frekvenca dihanja 12, potem je AVL enak 6000 ml (650-150). 12.

AB = (DO - WMD) * BH = DO alv * BH

  • AB - alveolarna ventilacija;
  • DO alve - dihalni volumen alveolarne ventilacije;
  • RR - frekvenca dihanja

Maksimalno prezračevanje (MVV)- največja količina zraka, ki jo lahko oseba prediha skozi pljuča v 1 minuti. MVL lahko določimo s prostovoljno hiperventilacijo v mirovanju (čim bolj globoko in pogosto nagnjeno dihanje je dovoljeno največ 15 sekund). S pomočjo posebne opreme je mogoče določiti MVL, medtem ko oseba opravlja intenzivno fizično delo. Odvisno od konstitucije in starosti osebe je norma MVL v območju 40-170 l / min. Pri športnikih lahko MVL doseže 200 l/min.

Indikatorji pretoka zunanjega dihanja

Poleg pljučnih volumnov in kapacitet za oceno stanja dihalni sistem uporabite t.i indikatorji pretoka zunanjega dihanja. Najenostavnejša metoda za določitev enega od njih, najvišjega pretoka pri izdihu, je peak flowmetrija. Merilniki koničnega pretoka so preproste in cenovno dostopne naprave za uporabo doma.

Najvišja hitrost izdihanega pretoka(POS) - največji volumenski pretok izdihanega zraka, dosežen med prisilnim izdihom.

Z uporabo pnevmotahometra lahko določite ne le najvišjo volumetrično hitrost izdiha, ampak tudi vdihavanje.

V pogojih zdravstvena bolnišnica Pnevmotahografi z računalniško obdelavo prejetih informacij postajajo vse bolj razširjeni. Naprave te vrste omogočajo, da na podlagi neprekinjenega beleženja volumetrične hitrosti zračnega toka, ki nastane med izdihom prisilne vitalne kapacitete pljuč, izračunajo na desetine indikatorjev zunanjega dihanja. Najpogosteje so POS in maksimalne (trenutne) volumetrične stopnje pretoka zraka v trenutku izdiha določene kot 25, 50, 75% FVC. Imenujejo se indikatorji MOS 25, MOS 50, MOS 75. Priljubljena je tudi definicija FVC 1 - volumen prisilnega izdiha za čas, ki je enak 1 e. Na podlagi tega kazalnika se izračuna Tiffnov indeks (indikator) - razmerje med FVC 1 in FVC, izraženo v odstotkih. Zabeleži se tudi krivulja, ki odraža spremembo volumetrične hitrosti zračnega toka med prisilnim izdihom (slika 2.4). V tem primeru je na navpični osi prikazana volumetrična hitrost (l/s), na vodoravni osi pa odstotek izdihanega FVC.

Na prikazanem grafu (slika 2, zgornja krivulja) vrh označuje vrednost PVC, projekcija trenutka izdiha 25% FVC na krivuljo označuje MVC 25, projekcija 50% in 75% FVC ustreza vrednosti MVC 50 in MVC 75. Diagnostično pomembne niso samo hitrosti pretoka na posameznih točkah, temveč celoten potek krivulje. Njegov del, ki ustreza 0-25% izdihanega FVC, odraža zračno prehodnost velikih bronhijev, sapnika in območje od 50 do 85% FVC - prehodnost majhni bronhiji in bronhiole. Odklon v padajočem delu spodnje krivulje v območju izdiha 75-85% FVC kaže na zmanjšanje prehodnosti malih bronhijev in bronhiolov.

riž. 2. Indikatorji dihanja toka. Note krivulje - glasnost zdrava oseba(zgoraj), bolnik z obstrukcijsko obstrukcijo malih bronhijev (spodaj)

Določitev navedenih indikatorjev prostornine in pretoka se uporablja pri diagnosticiranju stanja zunanjega dihalnega sistema. Za karakterizacijo delovanja zunanjega dihanja v kliniki se uporabljajo štiri različice zaključkov: normalne, obstruktivne motnje, restriktivne motnje, mešane motnje (kombinacija obstruktivnih in restriktivnih motenj).

Za večino indikatorjev pretoka in volumna zunanjega dihanja se odstopanja njihove vrednosti od pravilne (izračunane) vrednosti za več kot 20% štejejo za izven norme.

Obstruktivne motnje- to so kršitve dihalnih poti, ki vodijo do povečanja njihovega aerodinamičnega upora. Takšne motnje se lahko razvijejo kot posledica povečanega tonusa gladkih mišic spodnjih dihalnih poti, s hipertrofijo ali otekanjem sluznice (na primer z akutnim respiratornim virusne okužbe), kopičenje sluzi, gnojni izcedek, ob prisotnosti tumorja oz tuje telo, disregulacija zgornjih dihalnih poti in drugi primeri.

Prisotnost obstruktivnih sprememb v dihalnih poteh presojamo po znižanju POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, vrednosti indeksa Tiffnovega testa in MVL. Delež testa Tiffno je običajno 70-85 %; zmanjšanje na 60 % velja za znak zmerna okvara, in do 40% - izrazita kršitev bronhialne prehodnosti. Poleg tega se z obstruktivnimi motnjami povečajo kazalniki, kot so preostali volumen, funkcionalna preostala kapaciteta in skupna pljučna zmogljivost.

Omejevalne kršitve- to je zmanjšanje širjenja pljuč pri vdihu, zmanjšanje dihalni izleti pljuča. Te motnje se lahko razvijejo zaradi zmanjšane podajnosti pljuč, poškodbe prsnega koša, prisotnosti adhezij, kopičenja tekočine, gnojne vsebine, krvi v plevralni votlini, šibkosti dihalnih mišic, motenega prenosa vzbujanja v nevromuskularnih sinapsah in drugih. razlogov.

Prisotnost restriktivnih sprememb v pljučih je določena z zmanjšanjem vitalne kapacitete (vsaj 20% ustrezne vrednosti) in zmanjšanjem MVL (nespecifičnega indikatorja), pa tudi z zmanjšanjem kompliance pljuč in v nekaterih primerih , povečanje rezultata testa Tiffno (več kot 85 %). Pri restriktivnih motnjah se zmanjša skupna pljučna kapaciteta, funkcionalna preostala kapaciteta in rezidualni volumen.

Zaključek o mešanih (obstruktivnih in restriktivnih) motnjah zunanjega dihalnega sistema se izvede ob hkratni prisotnosti sprememb v zgornjih kazalnikih pretoka in volumna.

Volumni in kapacitete pljuč

Volumen dihanja - je prostornina zraka, ki ga oseba vdihne in izdihne mirno stanje; pri odraslih je 500 ml.

Inspiratorni rezervni volumen- to je največji volumen zraka, ki ga lahko oseba vdihne po mirnem vdihu; njegova velikost je 1,5-1,8 litra.

Rezervni volumen izdiha - to je največji volumen zraka, ki ga lahko oseba izdihne po tihem izdihu; ta prostornina je 1-1,5 litra.

Preostala prostornina - to je volumen zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu; Preostala prostornina je 1 -1,5 litra.

riž. 3. Spremembe dihalne prostornine, plevralnega in alveolarnega tlaka med ventilacijo pljuč

Vitalna zmogljivost(VC) je največji volumen zraka, ki ga lahko oseba izdihne po najglobljem vdihu. Vitalna kapaciteta vključuje rezervni volumen vdihavanja, dihalni volumen in rezervni volumen izdiha. Vitalno kapaciteto pljuč ugotavljamo s spirometrom, metodo za ugotavljanje imenujemo spirometrija. Vitalna kapaciteta pri moških je 4-5,5 l, pri ženskah pa 3-4,5 l. V stoječem položaju je večji kot v sedečem ali ležečem položaju. Fizični trening vodi do povečanja vitalne kapacitete (slika 4).

riž. 4. Spirogram pljučnih volumnov in kapacitet

Funkcionalna preostala zmogljivost(FRC) je prostornina zraka v pljučih po tihem izdihu. FRC je vsota ekspiracijske rezervne prostornine in preostale prostornine ter je enaka 2,5 litra.

Skupna kapaciteta pljuč(OEL) - volumen zraka v pljučih na koncu poln dih. TLC vključuje rezidualni volumen in vitalno kapaciteto pljuč.

Mrtvi prostor tvori zrak, ki se nahaja v dihalnih poteh in ne sodeluje pri izmenjavi plinov. Ko vdihnete, zadnji deli atmosferskega zraka vstopijo v mrtvi prostor in ga, ne da bi spremenili svojo sestavo, zapustijo pri izdihu. Volumen mrtvega prostora je približno 150 ml ali približno 1/3 dihalne prostornine med mirnim dihanjem. To pomeni, da od 500 ml vdihanega zraka v alveole pride le 350 ml. Do konca tihega izdiha je v alveolah približno 2500 ml zraka (ZZZ), torej se pri vsakem tihem vdihu obnovi le 1/7 alveolarnega zraka.

Ena glavnih metod za oceno prezračevalne funkcije pljuč, ki se uporablja v praksi medicinskega pregleda dela, je spirografija, ki omogoča določanje statističnih pljučnih volumnov - vitalne kapacitete (VK), funkcionalna preostala zmogljivost (FRC), preostali pljučni volumen, skupna pljučna kapaciteta, dinamični pljučni volumni - dihalni volumen, minutni volumen, največja ventilacija.

Sposobnost popolnega vzdrževanja plinske sestave arterijske krvi ne zagotavlja odsotnosti pljučna insuficienca pri bolnikih z bronhopulmonalno patologijo. Zaradi kompenzacijskega preobremenitve mehanizmov, ki ga zagotavljajo, se arterijalizacija krvi lahko vzdržuje na ravni, ki je blizu normalni, kar je tudi znak pljučne odpovedi. Takšni mehanizmi vključujejo predvsem funkcijo prezračevanje.

Ustreznost parametrov volumetričnega prezračevanja je določena z " dinamičnih pljučnih volumnov«, ki vključuje plimski volumen in minutni volumen dihanja (MOV).

Volumen dihanja v mirovanju pri zdravem človeku je približno 0,5 litra. zapadlo MAUD dobimo z množenjem zahtevane bazalne presnove s faktorjem 4,73. Tako dobljene vrednosti se gibljejo v območju 6-9 l. Vendar primerjava dejanske vrednosti MAUD(določen v pogojih bazalnega metabolizma ali blizu njega) z ustreznim pomenom le za sumarno oceno sprememb vrednosti, ki lahko vključuje tako spremembe v sami ventilaciji kot motnje v porabi kisika.

Za oceno dejanskih odstopanj prezračevanja od norme je treba upoštevati Faktor izkoristka kisika (KIO 2)- razmerje med absorbiranim O 2 (v ml/min) in MAUD(v l/min).

Na podlagi faktor izrabe kisika lahko ocenimo učinkovitost prezračevanja. Pri zdravih ljudeh je CI v povprečju 40.

pri KIO 2 pod 35 ml/l je predihavanje pretirano glede na porabljen kisik ( hiperventilacija), z naraščanjem KIO 2 nad 45 ml/l govorimo hipoventilacija.

Drug način izražanja učinkovitosti izmenjave plinov pri pljučni ventilaciji je z opredelitvijo dihalni ekvivalent , tj. prostornina prezračenega zraka na 100 ml porabljenega kisika: določite razmerje MAUD na količino porabljenega kisika (ali ogljikovega dioksida – DE ogljikov dioksid).

Pri zdravem človeku 100 ml porabljenega kisika ali sproščenega ogljikovega dioksida zagotavlja prostornina predihanega zraka blizu 3 l/min.

Pri bolnikih s pljučno patologijo funkcionalne motnje učinkovitost izmenjave plinov se zmanjša, poraba 100 ml kisika pa zahteva večji volumen prezračevanja kot pri zdravih ljudeh.

Pri ocenjevanju učinkovitosti prezračevanja povečanje hitrost dihanja(BH) velja za tipičen znak odpoved dihanja, je priporočljivo, da to upoštevate pri pregledu dela: s stopnjo dihalne odpovedi I RR ne presega 24, s stopnjo II doseže 28, s stopnjo III je RR zelo velik.

Faze dihanja.

Proces zunanjega dihanja je posledica sprememb volumna zraka v pljučih med fazo vdihavanja in izdihavanja dihalnega cikla. Pri mirnem dihanju je razmerje med trajanjem vdiha in izdiha v dihalnem ciklu v povprečju 1:1,3. Za zunanje dihanje osebe sta značilni pogostost in globina dihalnih gibov. Stopnja dihanja oseba se meri s številom dihalnih ciklov v 1 minuti in njegova vrednost v mirovanju pri odraslem se giblje od 12 do 20 na 1 minuto. Ta indikator zunanjega dihanja se poveča s fizično delo, naraščajoča temperatura okolja in se spreminja tudi s starostjo. Na primer, pri novorojenčkih je frekvenca dihanja 60-70 na 1 min, pri ljudeh, starih 25-30 let, pa v povprečju 16 na 1 min. Globina dihanja določeno z volumnom vdihanega in izdihanega zraka v enem dihalnem ciklu. Produkt frekvence dihalnih gibov in njihove globine označuje osnovno vrednost zunanjega dihanja - prezračevanje. Kvantitativno merilo pljučne ventilacije je minutni volumen dihanja - to je volumen zraka, ki ga oseba vdihne in izdihne v 1 minuti. Minutni volumen dihanja osebe v mirovanju se giblje med 6-8 litri. Med fizičnim delom se lahko človekov minutni dihalni volumen poveča 7-10-krat.

riž. 10.5. Volumen in prostornina zraka v človeških pljučih ter krivulja (spirogram) sprememb volumna zraka v pljučih pri mirnem dihanju, globokem vdihu in izdihu. FRC - funkcionalna preostala zmogljivost.

Pljučne količine zraka. IN respiratorna fiziologija sprejeta je enotna nomenklatura pljučnih volumnov pri človeku, ki napolnijo pljuča med tihim in globokim dihanjem v fazi vdiha in izdiha v dihalnem ciklu (slika 10.5). Volumen pljuč, ki ga oseba vdihne ali izdihne med tihim dihanjem, se imenuje plimski volumen. Njegova vrednost med mirnim dihanjem je v povprečju 500 ml. Največja količina imenujemo zrak, ki ga oseba lahko vdihne, ki presega dihalni volumen inspiratorni rezervni volumen(povprečno 3000 ml). Največjo količino zraka, ki jo lahko človek izdihne po tihem izdihu, imenujemo rezervni volumen izdiha (povprečno 1100 ml). Končno se količina zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu, imenuje preostali volumen, njegova vrednost je približno 1200 ml.

Imenuje se vsota dveh ali več pljučnih volumnov pljučna kapaciteta . Prostornina zraka v človeških pljučih je značilna inspiratorna pljučna kapaciteta, vitalna pljučna kapaciteta in funkcionalna preostala pljučna kapaciteta. Inspiratorna kapaciteta (3500 ml) je vsota dihalne prostornine in inspiratorne rezervne prostornine. Vitalna zmogljivost(4600 ml) vključuje dihalni volumen ter rezervni volumen vdiha in izdiha. Funkcionalna preostala kapaciteta pljuč(1600 ml) je vsota rezervnega volumna izdiha in preostalega volumna pljuč. vsota vitalna kapaciteta pljuč in preostali volumen se imenuje skupna kapaciteta pljuč, katere povprečna vrednost pri človeku je 5700 ml.



Pri vdihavanju človeška pljuča zaradi krčenja diafragme in zunanjih medrebrnih mišic začnejo povečevati svoj volumen od nivoja, njegova vrednost med mirnim dihanjem pa je plimski volumen, in z globokim dihanjem - doseže različne vrednosti rezervni volumen vdihniti. Ob izdihu se volumen pljuč vrne na prvotno raven funkcionalne funkcije. preostala zmogljivost pasivno, zaradi elastičnega vleka pljuč. Če zrak začne vstopati v volumen izdihanega zraka funkcionalna preostala zmogljivost, ki se pojavi med globokim dihanjem, pa tudi pri kašljanju ali kihanju, potem se izdih izvede zaradi krčenja mišic trebušno steno. V tem primeru se vrednost intraplevralnega tlaka praviloma poveča atmosferski tlak, ki določa največjo hitrost pretoka zraka v dihalnih poteh.

2. Tehnika spirografije .

Študija se izvaja zjutraj na prazen želodec. Pred študijo je priporočljivo, da bolnik ostane miren 30 minut in preneha jemati bronhodilatatorje najkasneje 12 ur pred začetkom študije.

Spirografska krivulja in indikatorji pljučne ventilacije so prikazani na sl. 2.

Statični indikatorji(določeno med tihim dihanjem).

Glavne spremenljivke, ki se uporabljajo za prikaz opazovanih indikatorjev zunanjega dihanja in za konstruiranje indikatorjev konstrukcije, so: volumen pretoka dihalnih plinov, V (l) in čas t ©. Odnosi med temi spremenljivkami so lahko predstavljeni v obliki grafov ali grafikonov. Vsi so spirogrami.

Graf volumna pretoka mešanice dihalnih plinov v odvisnosti od časa se imenuje spirogram: glasnost tok - čas.

Graf razmerja med volumetričnim pretokom mešanice dihalnih plinov in volumnom pretoka se imenuje spirogram: volumetrična hitrost tok - glasnost tok.

Izmeri plimski volumen(DO) - povprečni volumen zraka, ki ga bolnik vdihne in izdihne med normalnim dihanjem v mirovanju. Običajno je 500-800 ml. Del sedimentov, ki sodeluje pri izmenjavi plinov, se imenuje alveolarni volumen(AO) in v povprečju znaša 2/3 vrednosti DO. Preostanek (1/3 vrednosti DO) je volumen funkcionalnega mrtvega prostora(FMP).

Po umirjenem izdihu pacient izdihne čim globlje – odmerjeno ekspiracijski rezervni volumen(ROvyd), ki je običajno 1000-1500 ml.

Po umirjenem vdihu sledi čim globlji vdih – odmerjen inspiratorni rezervni volumen(Rovd). Pri analizi statičnih indikatorjev se izračuna inspiratorna zmogljivost(Evd) - vsota DO in Rovd, ki označuje sposobnost pljučnega tkiva, da se razteza, kot tudi vitalna zmogljivost(VC) - največji volumen, ki ga je mogoče vdihniti po najglobljem izdihu (vsota DO, RO VD in Rovyd se običajno giblje od 3000 do 5000 ml).

Po normalnem tihem dihanju se izvede dihalni manever: čim globlje vdihnemo, nato pa najgloblje, najostrejše in najdaljši (vsaj 6 s) izdih. Tako je določeno prisilna vitalna zmogljivost(FVC) - volumen zraka, ki ga je mogoče izdihniti med prisilnim izdihom po največjem vdihu (običajno 70-80% VC).

kako končna faza raziskava se snema maksimalno prezračevanje(MVL) - največji volumen zraka, ki ga lahko pljuča prezračijo v 1 minuti. MVL označuje funkcionalno zmogljivost zunanjega dihalnega aparata in je običajno 50-180 litrov. Zmanjšanje MVL opazimo z zmanjšanjem pljučnih volumnov zaradi restriktivnih (omejevalnih) in obstruktivnih motenj pljučnega prezračevanja.

Pri analizi spirografske krivulje, dobljene v manevru s prisilnim izdihom, izmerite določene kazalnike hitrosti (slika 3):

1) forsirani ekspiracijski volumen v prvi sekundi (FEV 1) - volumen zraka, ki se izdihne v prvi sekundi s čim hitrejšim izdihom; meri se v ml in izračuna kot odstotek FVC; zdravi ljudje v prvi sekundi izdihnejo vsaj 70 % FVC;

2) vzorec oz Indeks Tiffno- razmerje FEV 1 (ml)/VC (ml), pomnoženo s 100 %; običajno je vsaj 70-75%;

3) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 75 % FVC (MOV 75), ki ostane v pljučih;

4) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 50 % FVC (MOV 50), ki ostane v pljučih;

5) največja volumetrična hitrost zraka na ravni izdiha 25 % FVC (MOV 25), ki ostane v pljučih;

6) povprečni volumetrični pretok pri forsiranem izdihu, izračunan v merilnem intervalu od 25 do 75 % FVC (SES 25-75).

Simboli na diagramu.
Indikatorji največjega prisilnega izdiha:
25 ÷ 75 % FEV- volumenski pretok v povprečnem intervalu forsiranega izdiha (med 25 % in 75 %
vitalna kapaciteta pljuč),
FEV1- volumen pretoka v prvi sekundi prisilnega izdiha.


riž. 3. Spirografska krivulja, dobljena pri manevru prisilnega izdiha. Izračun kazalnikov FEV 1 in SOS 25-75

Izračun indikatorjev hitrosti ima velika vrednost pri prepoznavanju znakov bronhialne obstrukcije. Zmanjšanje indeksa Tiffno in FEV 1 je značilna lastnost bolezni, ki jih spremlja zmanjšanje bronhialne prehodnosti - bronhialna astma, kronična obstruktivna pljučna bolezen, bronhiektazije itd. Indikatorji MOS so največje vrednosti pri diagnozi začetne manifestacije bronhialna obstrukcija. SOS 25-75 odraža stanje prehodnosti malih bronhijev in bronhiolov. Slednji indikator je bolj informativen kot FEV 1 za prepoznavanje zgodnjih obstruktivnih motenj.
Ker v Ukrajini, Evropi in ZDA obstaja nekaj razlik v označevanju pljučnih volumnov, zmogljivosti in indikatorjev hitrosti, ki označujejo pljučno ventilacijo, predstavljamo oznake teh kazalcev v ruskem in angleškem jeziku (tabela 1).

Tabela 1. Ime indikatorjev pljučne ventilacije v ruskem in angleškem jeziku

Ime indikatorja v ruščini Sprejeta okrajšava Ime indikatorja vklopljeno angleščina Sprejeta okrajšava
Vitalna zmogljivost vitalna zmogljivost Vitalna zmogljivost V.C.
Volumen dihanja TO Volumen dihanja TV
Inspiratorni rezervni volumen Rovd Inspiratorni rezervni volumen IRV
Ekspiratorni rezervni volumen Rovyd Ekspiratorni rezervni volumen ERV
Maksimalno prezračevanje MVL Maksimalno prostovoljno prezračevanje M.W.
Prisilna vitalna zmogljivost FVC Prisilna vitalna zmogljivost FVC
Forsirani ekspiratorni volumen v prvi sekundi FEV1 Volumen forsiranega izdiha 1 sek FEV1
Indeks Tiffno IT ali FEV 1/VC % FEV1 % = FEV1/VC %
Največji pretok v trenutku izdiha 25 % FVC ostane v pljučih MOS 25 Največji ekspiratorni pretok 25 % FVC MEF25
Prisilni ekspiracijski pretok 75 % FVC FEF75
Največji pretok v trenutku izdiha 50 % FVC ostane v pljučih MOS 50 Največji ekspiracijski pretok 50 % FVC MEF50
Prisilni ekspiracijski pretok 50 % FVC FEF50
Največji pretok v trenutku izdiha 75 % FVC ostane v pljučih MOS 75 Največji ekspiracijski pretok 75 % FVC MEF75
Prisilni ekspiracijski pretok 25 % FVC FEF25
Povprečna ekspiratorna volumetrična hitrost pretoka v razponu od 25 % do 75 % FVC SOS 25-75 Največji ekspiratorni pretok 25-75 % FVC MEF25-75
Forsirani ekspiratorni pretok 25-75 % FVC FEF25-75

Tabela 2. Ime in ujemanje indikatorjev pljučne ventilacije v različnih državah

Ukrajina Evropi ZDA
mes 25 MEF25 FEF75
mos 50 MEF50 FEF50
mos 75 MEF75 FEF25
SOS 25-75 MEF25-75 FEF25-75

Vsi kazalniki pljučne ventilacije so spremenljivi. Odvisne so od spola, starosti, teže, višine, položaja telesa, stanja živčnega sistema bolnik in drugi dejavniki. Zato za pravilno oceno funkcionalno stanje pljučno prezračevanje, absolutna vrednost enega ali drugega indikatorja ni zadostna. Dobljene absolutne kazalnike je treba primerjati z ustreznimi vrednostmi pri zdravi osebi iste starosti, višine, teže in spola - tako imenovani ustrezni kazalniki. Ta primerjava je izražena kot odstotek glede na ustrezen indikator. Odstopanja, ki presegajo 15-20% pričakovane vrednosti, se štejejo za patološke.

5. SPIROGRAFIJA Z REGISTRACIJO ZANKE PRETOK-VOLUMEN

Spirografija z registracijo zanke "pretok-volumen" - sodobna metodaštudija pljučne ventilacije, ki je sestavljena iz določanja volumetrične hitrosti pretoka zraka v inhalacijskem traktu in njegovega grafičnega prikaza v obliki zanke "pretok-volumen" med tihim dihanjem pacienta in ko izvaja določene dihalne manevre. V tujini se ta metoda imenuje spirometrija.

Namen raziskava je diagnoza vrste in stopnje motenj pljučne ventilacije na podlagi analize kvantitativnih in kvalitativne spremembe spirografski indikatorji.
Indikacije in kontraindikacije za uporabo metode so podobne kot pri klasični spirografiji.

Metodologija. Študija se izvaja v prvi polovici dneva, ne glede na vnos hrane. Pacienta prosimo, da zapre oba nosna prehoda s posebno objemko, vzame posamezen steriliziran ustnik v usta in ga tesno stisne z ustnicami. Pacient v sedečem položaju diha skozi cevko vzdolž odprtega tokokroga, pri čemer skoraj ne čuti upora pri dihanju
Postopek izvajanja dihalnih manevrov s snemanjem krivulje pretok-volumen forsiranega dihanja je enak kot pri snemanju FVC pri klasični spirografiji. Pacientu je treba pojasniti, da je treba pri testu s prisilnim dihanjem izdihniti v napravo, kot če bi ugasnili svečke na rojstnodnevni torti. Po določenem času mirnega dihanja bolnik maksimalno globoko vdihne, zaradi česar se posname eliptična krivulja (krivulja AEB). Nato pacient naredi najhitrejši in najbolj intenziven prisilni izdih. V tem primeru se posname krivulja značilna oblika, ki pri zdravih ljudeh spominja na trikotnik (slika 4).

riž. 4. Normalna zanka (krivulja) razmerja med volumetričnim pretokom in volumnom zraka med dihalnimi manevri. Vdih se začne v točki A, izdih se začne v točki B. POSV se zabeleži v točki C. Največji pretok pri izdihu na sredini FVC ustreza točki D, največji pretok pri vdihu pa točki E.

Spirogram: volumetrični pretok - volumen pretoka forsiranega vdiha/izdiha.

Največji volumenski pretok zraka pri izdihu je prikazan z začetnim delom krivulje (točka C, kjer največja hitrost izdihanega pretoka- POS EXP) - Po tem se volumenski pretok zmanjša (točka D, kjer je zabeležen MOC 50) in krivulja se vrne v prvotni položaj (točka A). V tem primeru krivulja pretok-volumen opisuje razmerje med volumetričnim pretokom zraka in pljučnim volumnom (zmogljivostjo pljuč) med dihalnimi gibi.
Podatke o hitrostih in količinah pretoka zraka obdeluje osebni računalnik zahvaljujoč prilagojenemu programsko opremo. Krivulja pretok-volumen se prikaže na zaslonu monitorja in jo je mogoče natisniti na papir, shraniti na magnetni medij ali v pomnilnik. osebni računalnik.
Sodobne naprave delo s spirografskimi senzorji v odprtem sistemu z naknadno integracijo signala pretoka zraka za pridobitev sinhronih vrednosti pljučnih volumnov. Računalniško izračunani rezultati preskusa so natisnjeni skupaj s krivuljo pretoka in volumna na papir absolutne vrednosti in kot odstotek pravih vrednosti. V tem primeru je na abscisni osi narisan FVC (prostornina zraka), na ordinatni osi pa pretok zraka, merjen v litrih na sekundo (l/s) (slika 5).

riž. 5. Krivulja pretok-volumen forsiranega dihanja in kazalniki pljučne ventilacije pri zdravem človeku


riž. 6 Shema spirograma FVC in ustrezne krivulje prisilnega izdiha v koordinatah "pretok-volumen": V - os volumna; V" - os toka

Zanka pretok-volumen je prva izpeljanka klasičnega spirograma. Čeprav krivulja pretok-volumen vsebuje v bistvu enake informacije kot klasični spirogram, omogoča vizualizacija razmerja med pretokom in volumnom globlji vpogled v funkcionalne lastnosti zgornjih in spodnjih dihalnih poti (slika 6). Izračun visoko informativnih indikatorjev MOS 25, MOS 50, MOS 75 s klasičnim spirogramom ima številne tehnične težave pri izvajanju grafičnih slik. Zato njegovi rezultati niso zelo natančni. V zvezi s tem je bolje določiti navedene kazalnike s pomočjo krivulje pretok-volumen.
Ocena sprememb spirografskih indikatorjev hitrosti se izvaja glede na stopnjo njihovega odstopanja od pravilne vrednosti. Kot spodnja meja norme se praviloma vzame vrednost indikatorja pretoka, ki je 60% ustrezne ravni.

MICRO MEDICAL LTD (ZDRUŽENO KRALJESTVO)
Spirograph MasterScreen Pneumo Spirograph FlowScreen II

Spirometer-spirograf SpiroS-100 ALTONIKA, LLC (RUSIJA)
Spirometer SPIRO-SPECTRUM NEURO-SOFT (RUSIJA)

Volumni in zmogljivosti pljuč

Med pljučno ventilacijo se plinska sestava alveolarnega zraka nenehno posodablja. Količina pljučne ventilacije je določena z globino dihanja ali plimnim volumnom in frekvenco dihalnih gibov. Med dihalnimi gibi se človekova pljuča napolnijo z vdihanim zrakom, katerega prostornina je del celotne prostornine pljuč. Za kvantitativni opis pljučne ventilacije smo skupno kapaciteto pljuč razdelili na več komponent ali volumnov. V tem primeru je pljučna kapaciteta vsota dveh ali več volumnov.

Pljučne volumne delimo na statične in dinamične. Statični pljučni volumni se merijo med dokončanimi dihalnimi gibi brez omejitve njihove hitrosti. Dinamične pljučne volumne merimo med dihalnimi gibi s časovno omejitvijo njihovega izvajanja.

Pljučni volumni. Količina zraka v pljučih in dihalnih poteh je odvisna od naslednjih kazalcev: 1) antropometričnih individualnih značilnosti osebe in dihalnega sistema; 2) lastnosti pljučnega tkiva; 3) površinska napetost alveolov; 4) sila, ki jo razvijejo dihalne mišice.

Volumen dihanja (TO)- prostornina zraka, ki ga oseba vdihne in izdihne med mirnim dihanjem. Pri odraslem je DO približno 500 ml. Vrednost DO je odvisna od merilnih pogojev (mirovanje, obremenitev, položaj telesa). DO se izračuna kot povprečna vrednost po merjenju približno šestih tihih dihalnih gibov.

Inspiratorni rezervni volumen (IRV)- največji volumen zraka, ki ga oseba lahko vdihne po mirnem vdihu. Velikost ROVD je 1,5-1,8 litra.

Ekspiracijski rezervni volumen (ERV)- največji volumen zraka, ki ga lahko oseba dodatno izdihne od stopnje tihega izdiha. Vrednost POvyd je nižja v vodoravni legi kot v navpični legi, z debelostjo pa pada. V povprečju je enaka 1,0-1,4 litra.

Preostala prostornina (VR)- prostornina zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu. Preostala prostornina je 1,0-1,5 litra.

Preučevanje dinamičnih pljučnih volumnov je znanstvenega in kliničnega pomena, njihov opis pa presega obseg običajnega predmeta fiziologije.

Kapaciteta pljuč. Vitalna kapaciteta pljuč (VK) vključuje dihalni volumen, rezervni volumen vdiha in rezervni volumen izdiha. Pri moških srednjih let se vitalna kapaciteta giblje med 3,5-5,0 litrov in več. Za ženske so značilne nižje vrednosti (3,0-4,0 l). Glede na način merjenja vitalne kapacitete ločimo inhalacijsko vitalno kapaciteto, ko po poln izdih naredimo najgloblji vdih in vitalno zmogljivost izdiha, ko po polnem vdihu naredimo največji izdih.

Inspiratorna kapaciteta (EIC) je enaka vsoti dihalne prostornine in inspiratorne rezervne prostornine. Pri ljudeh je EUD v povprečju 2,0-2,3 litra.

Funkcionalna preostala kapaciteta (FRC) je volumen zraka v pljučih po mirnem izdihu. FRC je vsota ekspiracijske rezervne prostornine in preostale prostornine. FRC se meri z redčenjem plina ali redčenjem plina in pletizmografijo. Na vrednost FRC pomembno vpliva raven telesna aktivnost položaj osebe in telesa: FRC je manjši v vodoravnem položaju telesa kot v sedečem ali stoječem položaju. FRC se zmanjša pri debelosti zaradi zmanjšanja splošne prožnosti prsnega koša.

Skupna kapaciteta pljuč (TLC) je prostornina zraka v pljučih na koncu polnega vdiha. TEL se izračuna na dva načina: TEL - OO + VC ali TEL - FRC + Evd. TLC lahko merimo s pletizmografijo ali z redčenjem plina.

Merjenje pljučnih volumnov in kapacitet ima klinični pomen pri proučevanju pljučne funkcije pri zdravih osebah in pri diagnosticiranju bolezni pljuč pri človeku. Merjenje pljučnih volumnov in kapacitet običajno izvajamo s spirometrijo, pnevmotahometrijo z integracijo indikatorjev in telesno pletizmografijo. Statični pljučni volumen se lahko zmanjša s patološka stanja kar vodi do omejenega širjenja pljuč. Sem spadajo živčno-mišične bolezni, bolezni prsnega koša, trebuha, plevralne lezije, ki povečajo togost pljučnega tkiva, in bolezni, ki povzročijo zmanjšanje števila delujočih alveolov (atelektaza, resekcija, brazgotinske spremembe v pljučih).

Za primerljivost rezultatov meritev količine plina in posodah je treba dobljene podatke povezati s pogoji v pljučih, kjer temperatura alveolarnega zraka ustreza telesni temperaturi, zrak je pod določenim pritiskom in je nasičen z vodno paro. To stanje se imenuje standardno in je označeno s črkami BTPS (telesna temperatura, tlak, nasičen).