2 курс / Нормальная физиология / Физиология_дыхания_Частоедова_И_А_,_Еликов_А_В_

21

При спадении легких (при пневмотораксе) большая часть остаточного воздуха выходит (коллапсный остаточный объем = 800-1000 мл), а в легких остается минимальный остаточный объем (200-400 мл). Этот воздух задерживается в так называемых воздушных ловушках, так как часть бронхиол спадается раньше альвеол (концевые и дыхательные бронхиолы не содержат хрящей). Эти знания используются в судебной медицине для теста живым ли родился ребенок: легкое мертворожденного тонет в воде, так как не содержит воздуха.

Суммы легочных объемов называют емкостями легких.

Различают следующие емкости легких:

1.общая емкость легких (ОЕЛ) - объем воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха – включает все четыре объема

2.жизненная емкость легких (ЖЕЛ) включает в себя дыхательный объем,

резервный объем вдоха, резервный объем выдоха. ЖЕЛ - это объем воздуха,

выдохнутого из легких после максимального вдоха при максимальном выдохе.

ЖЕЛ = ДО + РOвд + РОвыд

ЖЕЛ составляет у мужчин 3,5 - 5,0 л, у женщин - 3,0-4,0л. Величина ЖЕЛ зависит от роста, возраста, пола, степени функциональной подготовки.

С возрастом этот показатель снижается (особенно после 40 лет). Это связано со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки. У женщин ЖЕЛ в среднем на 25 % меньше, чем у мужчин. ЖЕЛ зависит от роста, так как величина грудной клетки пропорциональна другим размерам тела. ЖЕЛ зависит от степени тренированности: особенно велика ЖЕЛ (до 8 л) у пловцов и гребцов, так как у этих спортсменов хорошо развиты вспомогательные мышцы (большие и малые грудные).

3.емкость вдоха (Евд) равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха, составляет в среднем 2,0 - 2,5 л;

23

В аппаратах открытого типа больной через клапанную коробку вдыхает атмосферный воздух, а выдыхаемый воздух поступает в мешок Дугласа или в спирометр Тисо (емкостью 100—200 л), иногда — к газовому счетчику,

который непрерывно определяет его объем. Собранный таким образом воздух анализируют: в нем определяют величины поглощения кислорода и выделения углекислого газа за единицу времени. В аппаратах закрытого типа используется воздух колокола аппарата, циркулирующий в закрытом контуре без сообщения с атмосферой. Выдыхаемый углекислый газ поглощается специальным поглотителем.

В современных приборах, регистрирующих изменения объема легких при дыхании (как открытого, так и закрытого типов), имеются электронные вычислительные устройства для автоматической обработки результатов измерений.

При анализе спирограммы также определяют скоростные показатели.

Вычисление скоростных показателей имеет большое значение в выявлении признаков бронхиальной обструкции.

Объём форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1) — объём воздуха,

изгоняемый с максимальным усилием из лёгких в течение первой секунды выдоха после глубокого вдоха, т.е. часть ФЖЕЛ, выдыхаемая за первую секунду. Прежде всего ОФВ1 отражает состояние крупных дыхательных путей и часто выражается в процентах от ЖЕЛ (нормальное значение ОФВ1 = 75% ЖЕЛ).

индекс Тиффно – отношение ОФВ1/ФЖЕЛ, выраженное в %:

ИТ= ОФВ1 100%

ФЖЕЛ

Он определяется в тесте дыхательного «толчка» (тест Тиффно) и

заключается в изучении одиночного форсированного выдоха, позволяет сделать важные диагностические заключения о функциональном состоянии

24

дыхательного аппарата. В конце выдоха интенсивность дыхательного потока ограничивается за счет компрессии мелких дыхательных путей (рис.8).

Рис. 9. Схематическое изображение спирограммы и ее показателей

Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) в норме составляет не менее 70—75 %. Уменьшение индекса Тиффно и ОФВ1 является характерным признаком заболеваний, которые сопровождаются снижением бронхиальной проходимости — бронхиальной астмы, хронического обструктивного заболевания легких, бронхоэктатической болезни и пр.

По спирограмме можно определить объем кислорода, потребляемого организмом. При наличии системы компенсации кислорода в спирографе этот показатель определяют по наклону кривой поступления в него кислорода, при отсутствии такой системы — по наклону спирограммы спокойного дыхания.

Разделив этот объем на число минут, в течение которых проводилась запись потребления кислорода, получают величину VО2 (составляет 200-400 мл в покое).

Все показатели легочной вентиляции изменчивы. Они зависят от пола,

возраста, веса, роста, положения тела, состояния нервной системы больного и

25

прочих факторов. Поэтому для правильной оценки функционального состояния легочной вентиляции абсолютное значение того или иного показателя является недостаточным. Необходимо сопоставлять полученные абсолютные показатели с соответствующими величинами у здорового человека того же возраста, роста,

веса и пола — так называемыми должными показателями.

для мужчин ДЖЕЛ = 5, 2xР - 0, 029xВ - 3, 2

для женщин ДЖЕЛ = 4, 9xР - 0, 019xВ - 3, 76

для девочек от 4 до 17 лет при росте от 1, 0 до 1, 75 м:

ДЖЕЛ = 3, 75xР - 3, 15

для мальчиков того же возраста при росте до 1, 65 м:

ДЖЕЛ = 4, 53xР - 3, 9, а при росте св. 1, 65 м - ДЖЕЛ = 10xР - 12, 85

где Р- рост (м), В -возраст Такое сопоставление выражается в процентах по отношению к должному

показателю. Патологическими считаются отклонения, превышающие 15—20 %

от величины должного показателя.

Контрольные вопросы

1.Что такое легочная вентиляция, какой показатель ее характеризует ?

2.Что такое анатомическое и физиологическое мертвое пространство?

3.Как определить альвеолярную вентиляцию ?

4.Что такое МВЛ ?

5.Какие статические показатели используют для оценки внешнего дыхания ?

6.Какие емкости легких бывают ?

7.От каких факторов зависит величина ЖЕЛ ?

8.С какой целью используют спирографию ?

9.Как определяют по спирограмме скоростные показатели (ОФВ1 и индекс Тиффно) ?

10.Что такое должные показатели, как их определяют ?

26

1.6. Тестовые задания и ситуационная задача

Выберите один правильный ответ.

1.ПРИ СОКРАЩЕНИИ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН ДИАФРАГМЫ РАЗМЕР ГРУДНОЙ КЛЕТКИ ИЗМЕНЯЕТСЯ

1)во фронтальном направлении

2)в сагиттальном направлении

3)в вертикальном направлении

2.В ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ ВО ВРЕМЯ ВДОХА ДАВЛЕНИЕ НИЖЕ АТМОСФЕРНОГО

1)на 6 мм рт.ст.

2)на 9 мм рт.ст.

3)на 2 мм рт.ст.

3.ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ РАЗНИЦЫ ДАВЛЕНИЙ В ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ И АЛЬВЕОЛАХ ОБЪЕМ ЛЕГКИХ

1)остаётся неизменным

2)увеличивается

3)уменьшается

4.МАКСИМАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ ВОЗДУХА, КОТОРЫЙ МОЖНО ВЫДОХНУТЬ ПОСЛЕ ГЛУБОКОГО ВДОХА НАЗЫВАЮТ

1)резервным объёмом дыхания

2)минутным объёмом дыхания

3)жизненной ёмкостью лёгких

5.ОБЪЕМ ВОЗДУХА, ВДЫХАЕМЫЙ И ВЫДЫХАЕМЫЙ ЧЕЛОВЕКОМ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ НАЗЫВАЮТ

1)дополнительным

2)дыхательным

3)резервным

6.В АКТЕ СПОКОЙНОГО ВДОХА УЧАСТВУЮТ

1)дифрагма, лестничные и ромбовидные мышцы

2)диафрагма, брюшные и трапециевидные мышцы

3)диафрагма, межрёберные наружные и межхрящевые мышцы

7.ДЛЯ РАСЧЕТА МИНУТНОЙ ЛЕГОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ НУЖНО ЗНАТЬ ТАКИЕ ПАРАМЕТРЫ, КАК

1)частоту дыхательных движений и резервный объём вдоха

2)частоту дыхательных движений и остаточный объём

3)частоту дыхательных движений и дыхательный объём

8.ОБЪЕМ ВОЗДУХА, КОТОРЫЙ МОЖЕТ БЫТЬ ИЗМЕРЕН ТОЛЬКО ПРИ ВСКРЫТИИ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ, НАЗЫВАЮТ

27

1) резервным

2) остаточным

3)коллапсным

9.ПРИ СПОКОЙНОМ ВДОХЕ ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ ВДОХНУТЬ

1)800-1000 мл воздуха

2)1300-1500 мл воздуха

3)350-500 мл воздуха

10.ПРИ НАРУШЕНИИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ ЛЕГОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

1)уменьшается

2)усиливается

3)не изменяется

4)прекращается

11.ОБЪЕМ МЕРТВОГО ПРОСТРАНСТВА СОСТАВЛЯЕТ

1)80-100 мл

2)140-150 мл

3)200-250 мл

12.ИЗ КАКИХ ПАРАМЕТРОВ СКЛАДЫВАЕТСЯ ОБЩАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ

1)жизненная ёмкость лёгких + коллапсный объём

2)жизненная ёмкость лёгких + дыхательный объём

3)жизненная ёмкость лёгких + остаточный объём

13.ИЗ КАКИХ ПАРАМЕТРОВ СКЛАДЫВАЕТСЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОСТАТОЧНАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ

1)остаточный объём + резервный объём выдоха

2)остаточный объём + резервный объём вдоха

3)остаточный объём + коллапсный объём

14.ЧИСЛО ДЫХАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ У ВЗРОСЛОГО В ПОКОЕ РАВНО

1)30-35 в мин

2)8-10 в мин

3)16-20 в мин

4)20-28 в мин

15.АНАТОМИЧЕСКИМ МЕРТВЫМ ПРОСТРАНСТВОМ НАЗЫВАЮТ

1)бронхиолы с альвеолярными ходами

2)дыхательные пути, в которых не происходит газообмена между воздухом и кровью

3)альвеолы, не перфузируемые кровью

16.ПРИ ПНЕВМОТОРАКСЕ У ВЗРОСЛОГО

28

1) диаметр грудной клетки увеличится, легкие спадутся

2) диаметр грудной клетки уменьшится, легкие спадутся 3) диаметр грудной клетки не изменится, легкие спадутся

4) диаметр грудной клетки не изменится, легкие не спадутся

Ситуационная задача 1

Кто из двух спорящих прав ? Один утверждает – «легкие расширяются и

поэтому в них входит воздух», второй – «воздух входит в легкие и поэтому они

расширяются».

2.Газообмен в легких

2.1.Роль парциального давления газов в газообмене

Обмен газов между альвеолами и кровью осуществляется при помощи

диффузии: СО2 выделяется из крови в альвеолы, О2 поступает из альвеол в венозную кровь. При этом венозная кровь превращается в артериальную,

насыщенную О2.

Движущей силой газообмена является градиент парциального давления

газов (разность парциальных давлений Ро2 и Рсо2 в альвеолярной смеси газов и напряжений этих газов в крови). Согласно закону Дальтона, парциальное

давление каждого газа в смеси пропорционально его объему. Для расчета

парциального давления газа необходимо знать его процентное содержание в

исследуемых средах (табл. 2).

Таблица 2

Процентный состав газовых смесей

29

Общее давление газовой смеси на уровне моря составляет 760 мм.рт.ст.

Исходя из общего давления можно рассчитать парциальное давление газа.

Для О2 парциальное давление во вдыхаемом воздухе равно:

Ро2=760 21 =159,6 160 мм.рт.ст

100

Для определения парциального давления в альвеолярной газовой смеси следует вычесть ту часть давления, которая приходится на водяные пары (при температуре тела 37 С составляет 47 мм.рт.ст):

Ра о2=(760 - 47) 14 =99,8 100 мм.рт.ст 100

Таблица 3

Парциальное давление газов в альвеолярной газовой смеси и их

напряжение в крови (в мм.рт.ст)

Факторы, способствующие диффузии газов в легких:

1)Свойства самого газа: СО2 диффундирует в альвеолы в 20-25 раз быстрее,

чем О2, вследствие его лучшей растворимости в жидкости и мембранах.

2)Большая поверхность контакта легочных капилляров и альвеол (до

120 м2). Альвеолы представляют собой пузырьки диаметром 0,3—0,4 мм,

образованные эпителиоцитами. Каждый капилляр контактирует с 5—7

альвеолами.

3)Большая скорость диффузии газов через тонкую (около 1 мкм) легочную мембрану. Выравнивание PO2 в альвеолах и крови в легких происходит за

0,25 с; кровь находится в капиллярах легких около 0,5 с, т. е. в 2 раза больше.

30

4)Корреляция между кровотоком в данном участке легкого и его вентиляцией. Если участок легкого плохо вентилируется, то кровеносные сосуды в этой области суживаются или полностью закрываются.

Происходит это благодаря механизмам саморегуляции.

5)Интенсивность вентиляции и кровообращения различных отделов легкого зависит от положения тела: в вертикальном положении лучше вентилируются нижние отделы, в горизонтальном — отделы легких,

находящиеся снизу (в положении на спине — дорсальные, на животе — вентральные, на боку — тоже нижней части легких). Это объясняется тем,

что отделы легких, находящиеся снизу, сжаты под действием собственного веса, так как они не имеют жесткого каркаса, а отделы легких, находящиеся сверху, растянуты (рис. 10). Поэтому при вдохе нижние отделы легких имеют большую возможность расправляться.

Рис.10. Влияние гравитации на анатомическую структуру легких: А-верхняя зона легкого, Б- нижняя зона

Примерно так же изменяется и кровообращение в легких (верхушка легких в положении сидя ниже на 15 %, стоя — на 25 %, чем в средних отделах).

Лучшее кровоснабжение легких имеет место в положении лежа на спине, что необходимо учитывать при сердечно-легочной недостаточности.