Тема 11. Исследование функции внешнего дыхания

Цель: Освоить методы изучения функции внешнего дыхания. Измерить емкости легких и объемы методом спирометрии

Материальное обеспечение. Компьютерный спирометр-пневмотахометр «Диамант», спирт 70%, вата, носовой зажим, загубники пластиковые.

Теоретическая часть

Система дыхания включает три составляющие: внешнее дыхание, транспорт газов кровью и тканевое дыхание. Внешнее дыхание заключается в вентиляции легких и осуществлении газообмена между атмосферой и альвеолами.

Исследование функции внешнего дыхания складывается из определения легочных объемов и емкостей, анализа биомеханики дыхания.

В процессе дыхательного акта можно выделить 4 основных положения, занимаемых грудной клеткой - максимальный вдох, спокойный вдох, спокойный выдох (так называемый уровень спокойного дыхания, занимаемый при расслаблении дыхательной мускулатуры) и максимальный выдох. Между этими точками выделяют 4 дыхательных объема (рис. 20). Дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха (РО_вдох), резервный объем выдоха (РО_выдох) и остаточный объем (ОО). Емкости легких состоят из суммы нескольких объемов. Жизненная емкость (ЖЕЛ)=ДО + РО_вд + РО_выд. Общая емкость легких (ОЕЛ) - сумма всех объемов, емкость вдоха - (ДО + РО_вд ), функциональная остаточная емкость (ФОЕ)=РО_выд+ОО.

При оценке фактических величин легочных объемов следует учитывать зависимость от условий исследования. Система параметров АТPS, не учитывающая этих условий (атмосферное давление, температура, влажность) не позволяет сравнивать результаты различных исследований. Используются две системы: STPD (tº =0º C; P=750 мм. рт. ст. ; влажность 0%) и BTPS (tº=37º C; P атм; влажность 100%). Результаты измерений из системы ATPS могут быть переведены с помощью номограмм или специальных коэффициентов.

Объем, измеренный в АТРS, необходимо умножить на соответствующий коэффициент. Нормальные (должные) значения всех параметров определяют по таблицам, номограммам или по формулам, например: должная ЖЕЛ

ДЖЕЛ=27,63 - (0,111ּ возраст в годах)ּ (рост в см. ) (1)

ДЖЕЛ=21,78 - (0,101ּ возраст в годах)ּ (рост в см. ) (2)

(1) - для мужчин; (2) - для женщин.

Для вычисления должных значений следует использовать справочную литературу.

Рисунок 20. Дыхательные объемы и емкости

Кроме объемов и емкостей легких, можно определять динамические параметры ФВД, характеризующие бронхиальную проходимость. Прежде всего это форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ) или форсированный объем выдоха (ФОВ), форсированный объем выдоха за 1 секунду (ФОВ₁ ), максимальная вентиляция легких за одну 1 минуту (МВЛ), индекс Тиффно - (ФОВ₁ \ЖЕЛ)%.

Более ценными показателями являются объемные скорости - пиковая (ПОС), а также мгновенные объёмные скорости (МОС_25-75) на уровне 25,50 и 75% выдоха. ФЖЕЛ обычно ниже ЖЕЛ на 200-300 мл. Более точно эти параметры можно определить по специальной таблице.

Объемную скорость выдоха можно определить как максимальный тангенс угла наклона касательной к спирографической кривой, некоторые виды приборов позволяют вычислять ее автоматически.

Использование всех вышеперечисленных параметров позволяет выявлять у исследуемых недостаточность внешнего дыхания. Это такое состояние, когда система дыхания не обеспечивает нормальный газовый состав крови или делает это за счет включения компенсаторных механизмов, что приводит к снижению функциональных возможностей организма.

БИОМЕХАНИКА ДЫХАНИЯ

Между работой дыхательных мышц и производимой ею вентиляцией легких существуют сложные и переменные зависимости, определяемые общими законами механики и свойствами аппарата внешнего дыхания (АВД). Биомеханика дыхания является той частью физиологии дыхания, которая изучает и описывает связи между работой дыхательной мускулатуры, давлением в разных частях аппарата внешнего дыхания, объемом легких и движением воздуха; выясняет физическую сущность и физиологические механизмы происходящих при этом процессов, их количественные закономерности.

Величина работы дыхания, определяемая как интеграл плеврального давления по объему газа в легких:

А=

равна площади фигуры, получаемой в P-V координатах за один дыхательный цикл. Площадь треугольника АСD численно равна работе по преодолению эластического сопротивления дыханию, ABC - неэластического сопротивления вдоху, AED - неэластического сопротивления выдоху.

Недостаток метода заключается в сложности измерения плеврального давления, хотя сейчас предложены косвенные методы его определения.