Kopsu mahud

Kopsudes sisalduvad õhumahud rindkere erineva venitusastmega. Maks. Välja hingates väheneb gaaside sisaldus kopsudes jääkmahuni - RO, normaalse väljahingamise asendis lisatakse sellele väljahingamise reservmaht - ROout. (reservõhk); inspiratsiooni lõpuks lisatakse loodete maht - DO (hingamisteede õhk), maksimaalse inspiratsiooni lõpuks - inspiratsiooni reservmaht - ROVD. (lisaõhk). OO ja ROouti summa. nn funktsionaalne jääkmaht (FRC); TEE ja ROVD. - sissehingamisvõime (Evd.), Rovyd., DO ja ROVD. - kopsude elutähtsus (VC); OO, Rovyd., DO ja ROVD. - kogu kopsumaht (OEL). Kõiki L. o., Välja arvatud OO ja OEL, saab määrata spiromeetri või spirograafi sissehingatava õhu mahu mõõtmisega; OO, FOE ja OEL - ühe indikaatorgaasi sissehingamise kaudu (vastavalt selle kopsude lahjendusastmele, mis on kindlaks määratud gaasianalüüsiga). L. o. sõltuvad pikkusest (otsene suhe), vanusest (pöördvõrdeline suhe pärast 30 aastat), soost (naistel 10-20% vähem kui meestel) ja füüsilisest arengust (sportlastel rohkem 20-30%). Tervetele inimestele makstavate VC ja L. o väärtuste määramiseks on välja töötatud tabelid, nomogrammid ja valemid. L. o. väljendatud absoluutsetes (milliliitrites) ja suhtelistes (protsentides õigete väärtuste ja OEL-i suhtes) väärtustes. Meestel on VC 3500-4500 ml, ulatudes mõnel juhul 6000 ml-ni; naistel on VC 2500-3500 ml. L. o. Määratlus oluline välise hingamissüsteemi seisundi hindamiseks. Nad läbivad iseloomulikke muutusi paljude haiguste, eriti hingamisteede ja kardiovaskulaarsüsteemi puhul..

Täiskasvanud terve mehe kopsumaht ja võimekus (selgitatud tekstis).

PULMONAALMAHUD JA VÕIMALUSED

Loodete maht on õhuhulk, mida inimene rahulikult sisse ja välja hingab; täiskasvanul on see 500 ml.

Sissehingatava varu maht on maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku hingamist sisse hingata; selle väärtus on 1,5-1,8 liitrit.

Väljahingatav reservmaht on maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist välja hingata; see maht on 1 - 1,5 l.

Jääkmaht on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset aegumist; jääkmaht 1 - 1,5 l.

Kopsude elutähtis maht (VC) on maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast kõige sügavamat hingeõhku välja hingata. VC sisaldab sissehingatava reservmahu, loodete mahu ja väljahingatava varu mahtu. Kopsude elutähtis maht määratakse spiromeetriga ja selle määramise meetodit nimetatakse spiromeetriaks. Meeste VC on 4-5,5 liitrit ja naistel - 3-4,5 liitrit. See on pigem seisvas kui istuvas või lamavas asendis. Füüsiline treening viib VC suurenemiseni (joonis 6.2 ').

Joonis: 6.2. Kopsude mahtude ja mahtude spirogramm

Funktsionaalne jääkmaht (FRC) on õhuhulk kopsudes pärast rahulikku väljahingamist. FRU on reservi väljahingatava mahu ja jääkmahu summa ning võrdne 2,5 liitriga.

Kopsude üldmaht (TLC) on kopsudes oleva õhumaht täieliku inspiratsiooni lõpus. OEL sisaldab järelejäänud kopsumahtu ja elutähtsat võimekust.

Surnud ruum moodustab õhku, mis on hingamisteedes ja gaasivahetuses ei osale. Sissehingamisel sisenevad viimased atmosfääriõhu osad surnud ruumi ja ilma nende koostist muutmata lahkuvad sellest väljahingamisel. Surnud ruumi maht on umbes 150 ml ehk umbes U₃ loodete maht rahuliku hingamisega. See tähendab, et 500 ml sissehingatavast õhust siseneb alveoolidesse ainult 350 ml. Alveoolides on rahuliku väljahingamise lõpuks umbes 2500 ml õhku (FOU), seetõttu uuendatakse iga rahuliku sissehingamise korral ainult 1/4 alveolaarsest õhust.

Kopsumahud ja -mahud

Ventilatsiooni maht Ventilatsiooni maht sõltub sisse- ja väljahingamise sügavusest ning hingamissagedusest. Kopsude ventilatsioon on gaasivahetus välisõhu ja kopsude vahel. Keha metaboolsete vajaduste suurenemisega kaasneb hingamise tahtmatu suurenemine (hüperpnoe). Hingamise meelevaldset suurenemist, mis ei ole seotud keha metaboolsete vajadustega, nimetatakse hüperventilatsiooniks. Kopsude ventilatsiooni intensiivsus sõltub suuresti füüsilisest ja emotsionaalsest stressist, vanusest, pikkusest ja soost.

Tehke vahet kopsumahtude ja -mahu vahel, samal ajal kui mõistet "maht" mõistetakse mitme ruumala kombinatsioonina (joonis 10.5).

Spirogramm: kopsu maht ja maht

Kopsu mahud:

1. Loodete maht (TO) on õhuhulk, mida inimene hingab sisse ja välja rahulikult hingates, samas kui ühe hingamistsükli kestus on 4–6 sekundit, on sissehingamine mõnevõrra kiirem. Seda hingamist nimetatakse eipneaks (hea hingamine)..

2. Inspiratoorse reservi maht (RI) - maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku hingamist täiendavalt sisse hingata.

3. Reservväljahingamise maht (RO väljahingatav) - maksimaalne õhuhulk, mida saab pärast rahulikku väljahingamist välja hingata.

4. Jääkmaht (00) - pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhumaht. Patoloogilistel juhtudel (pneumotooraks) vabaneb suurem osa jääkõhust ja kopsu jääb minimaalne õhuhulk. Seda õhku hoitakse nn õhulõksudes, kuna osa bronhioole variseb enne alveoole (terminaalsed ja hingamisteede bronhioolid ei sisalda kõhre). Seetõttu ei vaju vähemalt üks kord pärast sündi sisse hinganud inimese kops vette (test kohtumeditsiinilise ekspertiisi käigus kindlaks teha, kas laps sündis elusalt: surnult sündinud kops upub vette, kuna see ei sisalda õhku).

Kopsumaht (kopsu maht):

Kopsu maht on mitme köite kogum

On olemas järgmist tüüpi kopsumahuteid:

1. Kopsude elutähtis maht (VC) on suurim õhuhulk, mida saab pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. Noortel saab VC õige väärtuse arvutada järgmise valemi abil: VC = kõrgus (m) x 2,5 (l).

2. Funktsionaalne jääkmaht (FRC) - pärast rahulikku väljahingamist kopsudesse jäänud õhuhulk - võrdub jääkmahu ja väljahingatava reservmahu summaga.

3. Kopsude üldmaht (TLC) - kopsudes oleva õhu maht maksimaalse inspiratsiooni kõrgusel - võrdub VC ja jääkmahu summaga. Kopsude üldmaht, nagu ka muud mahud ja mahud, on väga erinev ja sõltub soost, vanusest ja pikkusest. 20-30-aastastel noortel on see umbes 6 liitrit, 50-60-aastastel meestel - umbes 5,5 liitrit.

Kopsumahtude ja -mahu väärtus:

Kõigist neist väärtustest on DO, VC ja FOE kõige suurem praktiline väärtus. Kopsude elutähtsus on indikaator rindkere liikuvusest ja kopsude dimmitavusest - erinevate patoloogiliste protsesside korral võib VC oluliselt väheneda. Kuid VC märkimisväärne vähenemine ei pruugi tingimata põhjustada vere hapnikuga varustatuse halvenemist ja CO2 eemaldamise vähenemist.₂, kuna isegi maksimaalse füüsilise koormuse korral ei kasutata rohkem kui 60% VC-st. See näitaja on samuti väga varieeruv ja sõltub pikkusest, soost (naistel on see 25% vähem), vanusest - 40 aasta pärast väheneb. FRU säilitab sunnitud hinge kinnipidamisel teatud hapnikuvaru (näiteks sukeldumisel, terava lõhnaga ainete toimel), mille tagajärjel hingamine peatub meelevaldselt või tahtmatult. Funktsionaalne jääkmaht tagab alveolaarse gaasisegu stabiliseerumise, hoolimata asjaolust, et seda uuendatakse osade kaupa.

Muud välise hingamise funktsionaalsed näitajad:

Õhumaht minutis (MOV) on 1 minuti jooksul kopse läbiva õhu maht. Puhkeolekus on see 6-8 liitrit, hingamissagedus on 14-18 minutis. Intensiivse lihaskoormuse korral võib MOV jõuda 100 liitrini.

Kopsude maksimaalne ventilatsioon (MVL) on 1 minuti jooksul kopse läbiva õhu maht maksimaalse võimaliku sügavuse ja hingamissageduse juures. Kuid katsealune peaks hingama mitte rohkem kui 10 sekundit, kuna võib tekkida respiratoorne alkaloos ja pearinglus. Tulemus korrutatakse arvuga 6. Kui kõik muud on võrdsed, iseloomustab MBJ1 hingamisteede läbitavust, samuti rindkere elastsust ja kopsude vastavust. MBJI on üks sunnitud hingamisvõimalustest. Noorel mehel võib MVL ulatuda 120-150 l / min ja sportlastel - kuni 180 l / min; see sõltub inimese vanusest, pikkusest, soost.

Hingamissüsteemi funktsionaalse seisundi uurimisel täheldatakse sunnitud hingamist suure füüsilise koormusega, patoloogiliste seisunditega. Selle tagab paljude täiendavate lihaste kaasamine kokkutõmbumisse ja see viiakse läbi suure energiakuluga, kuna sel juhul suureneb elastsem takistus järsult.

Sunnitud sissehingamisel mängivad toetavat rolli kõik õlavöötme, kolju või selgroo luude külge kinnitatud lihased, mis on võimelised ribisid üles tõstma. Need on sternocleidomastoid, trapets, mõlemad rinnalihased, serratus eesmine lihas; levator abaluu ja skaleeni lihased.

Sunnitud väljahingamine toimub ka täiendava otsese energiakuluga, peamiselt sisemiste roietevaheliste lihaste kokkutõmbumise tagajärjel. Nende suund on väliste roietevaheliste lihaste suunaga vastupidine, seetõttu langevad ribid nende kokkutõmbumise tagajärjel. Kõige olulisemad väljahingamislihased on kõhuseina lihased, kui need kokku tõmbuvad, surutakse kõhuorganid kokku ja nihutatakse koos diafragmaga ülespoole, aidates kaasa rinna vertikaalse suuruse vähenemisele. Tagaosa hambalihased aitavad kaasa ka sunnitud väljahingamisele. Loomulikult toimivad sunnitud hingamise ajal ka kõik jõud, mille abil rahulik hingamine toimub. Sunnitud sissehingamise korral suureneb negatiivne rõhk kopsudes ja pleura lõhes ning sundväljahingamisel võib see märkimisväärselt tõusta.

Hingamisrežiim kehtestatakse tahtmatult nii füüsilise töö ajal kui ka puhkeseisundis. Inimene ei kontrolli teadlikult (vabatahtlikult) tavaliselt hingamise sagedust ja sügavust, kuigi see on võimalik. Tavaliselt määratakse hingamise sagedus ja sügavus füüsilise tegevuse enda poolt. Keha loob spontaanselt (tahtmatult) hingamismustri vastavalt oma füüsilistele võimalustele ja vajadustele hetkel. Muidugi on sügav hingamine tõhusam kopsude gaasivahetuseks, kuna sel juhul saab osa õhust konvektsiooniga otse alveoolidesse viia. Intensiivse lihaskoormuse korral on aga raske sügavalt hingata, kuna elastne vastupidavus (hingamisteede aerodünaamiline takistus, kudede viskoosne vastupidavus ja inertsiaalne vastupanu) suureneb oluliselt. Seetõttu suureneb sunnitud hingamise korral energiakulu hingamissüsteemi välise lüli töö tagamiseks 1% -lt kogu puhkeseisundis tarbimisest 20% -ni raske füüsilise töö ajal. Samal ajal viiakse koolitatud inimestel kopsu ventilatsiooni suurenemine füüsilise koormuse korral läbi peamiselt süveneva hingamise tõttu ja väljaõppimata inimestel - peamiselt hingamissageduse suurenemise tõttu kuni 40-50 minutis. Lisaks läheb intensiivse füüsilise tööga inimene enda jaoks märkamatult üle ninahingamisest suuhingamisele, kuna ninahingamine tekitab umbes 50% vastupanust õhuvoolule. Teadlik soov hingata harvemini, kuid intensiivse füüsilise koormuse korral sügavamal viib ka lihastöö suurenemiseni, et suurenevast ETL-ist sügava hingetõmbega üle saada..

Hingamise tüüp sõltub töö tüübist ja soost. Meestel on kõhu tüüpi hingamine rohkem väljendunud, naistel - peamiselt rindkere tüüp. Kõhuhingamisel nihutatakse diafragma võimsa kokkutõmbumise tagajärjel kõhuõõne organid allapoole, seetõttu sisse hingates kõht "ulatub välja". Rindkere hingamine on suuresti tagatud roietevaheliste lihaste tööga. Kuid selle või selle tüüpi hingamise domineerimine sõltub peamiselt töö aktiivsuse tüübist (või pigem keha asendist selle teostamisel). Niisiis, kui füüsilise töö tegemine raskendab rindkere hingamist, siis peamiselt moodustub naistel kõhu tüüpi hingamine.

Alveoolide ventilatsioon viiakse tavaliselt läbi difusiooni teel. See on tingitud asjaolust, et bronhioolide mitmekordne jagunemine viib hingamisteede kogu ristlõike suurenemiseni distaalses suunas ja loomulikult selle mahu suurenemiseni. Seetõttu ei jõua õhk konvektsiooniga alveoolidesse, kuna vaikse hingamise korral siseneb kehasse umbes 450 ml õhku ja hingamisteede maht koos üleminekutsooniga on 350 ml, mille tagajärjel alveolaarsed kanalid ja alveolaarkotid, mille kogumaht on 1300 ml, tarnitakse ainult 100 ml värsket õhku. Ainult intensiivse lihastöö korral (näiteks sportlased-jooksjad hingavad sisse kuni 2250 ml õhku) uueneb alveolaarne gaasisegu värske õhuga poole võrra (alveoolide maht on umbes 1200 ml)..

Kopsumahud ja -mahud

Hingamise funktsionaalsete omaduste jaoks on tavapärane kasutada erinevat kopsumahtu ja -mahtu. Kopsu mahu jaguneb staatiliseks ja dünaamiliseks. Esimesi mõõdetakse lõpuleviidud hingamisliigutustega. Viimaseid mõõdetakse hingamisliigutuste läbiviimisel ja nende rakendamise tähtajaga. Mahutavus sisaldab mitut mahtu.

Kopsude ja hingamisteede õhu maht sõltub järgmistest näitajatest: 1) inimese antropomeetrilised individuaalsed omadused ja hingamissüsteemi struktuur; 2) kopsukoe omadused; 3) alveoolide pindpinevus; 4) hingamislihaste arendatud tugevus.

Loodete maht (TO) - õhuhulk, mida inimene rahulikult hingates hingab sisse ja välja (joonis 5). Täiskasvanu puhul on DO umbes 500 ml. DO väärtus sõltub mõõtmistingimustest (puhkus, koormus, kehaasend). DO arvutatakse keskmiselt pärast umbes kuue vaikse hingamisliigutuse mõõtmist..

Sissehingatava varu maht (RO vd) - maksimaalne õhuhulk, mida katsealune suudab pärast rahulikku hingamist sisse hingata. PO vd väärtus on 1,5-1,8 liitrit.

Aegumisreservi maht (RO välja) - maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist täiendavalt välja hingata. Väljahingatava RO väärtus on horisontaalasendis madalam kui vertikaalasendis ja väheneb rasvumise korral. See on keskmiselt võrdne 1,0-1,4 liitriga.

Jääkmaht (RO) - pärast maksimaalset väljahingamist kopsudesse jääva õhu maht. Jääkmaht on 1,0-1,5 liitrit.

Dünaamiliste kopsumahtude uurimine pakub teaduslikku ja kliinilist huvi ning nende kirjeldus ületab normaalse füsioloogia kulgu.,

Kopsu maht. Vital kopsumaht (VC) hõlmab loodete mahtu, sissehingatava reservi mahtu, väljahingatava reservi mahtu. Keskealistel meestel varieerub VC vahemikus 3,5-5,0 liitrit või rohkem. Naiste jaoks on tüüpilised madalamad väärtused (3,0–4,0 liitrit). Sõltuvalt VC mõõtmise meetodist eristatakse sissehingamise VC, kui pärast täielikku väljahingamist tehakse kõige sügavam sissehingamine ja väljahingamise VC, kui maksimaalne väljahingamine toimub pärast täielikku sissehingamist..

Sissehingamise maht (E vd) on võrdne loodete mahu ja sissehingatava reservmahu summaga. Inimestel on E vd keskmiselt 2,0–2,3 liitrit.

Joonis 5. Kopsumahud ja -mahud

Funktsionaalne jääkmaht (FRC) - õhumaht kopsudes pärast rahulikku väljahingamist. FRU on väljahingatava reservmahu ja jääkmahu summa. FRU-d mõõdetakse gaasi lahjendamise meetoditega või "gaaside lahjendamise" ja pletüsmograafia abil. FRU väärtust mõjutab oluliselt inimese kehalise aktiivsuse tase ja keha asend: FRU on keha horisontaalasendis vähem kui istuvas või seisvas asendis. FRU väheneb ülekaalulisus rindkere üldise elastsuse vähenemise tõttu.

Kopsude üldmaht (TLC) - õhuhulk kopsudes täieliku inspiratsiooni lõpus. OEL arvutatakse kahel viisil:

OEL = 00 + ZEL või OEL = FOE + Evd. OEL-i saab mõõta pletüsmograafia või gaasi lahjendamise teel.

Tervete inimeste välise hingamissüsteemi funktsiooni uurimisel ja kopsuhaiguste diagnoosimisel on kliinilise tähtsusega kopsumahtude ja -mahu mõõtmine..

Kopsumahud ja -mahud

Välise hingamise protsessi põhjustab kopsude õhu mahu muutus sissehingamise ja hingamistsükli faasides. Rahuliku hingamise korral on sissehingamise kestuse ja väljahingamise suhe hingamistsüklis keskmiselt 1: 1,3. Inimese välist hingamist iseloomustab hingamisliigutuste sagedus ja sügavus. Inimese hingamissagedust mõõdetakse hingamistsüklite arvu järgi 1 minuti jooksul ja selle väärtus puhkeolekus täiskasvanul varieerub vahemikus 12 kuni 20 minutis. See välise hingamise näitaja suureneb koos füüsilise tööga, ümbritseva õhu temperatuuri tõusuga ja muutub ka vanusega. Näiteks vastsündinutel on hingamissagedus 60–70 minutis ja 25–30-aastastel inimestel keskmiselt 16 minutis. Hingamise sügavus määratakse sissehingatava ja väljahingatava õhu mahu järgi ühe hingamistsükli jooksul. Hingamisliigutuste sageduse korrutis nende sügavuse järgi iseloomustab välise hingamise peamist väärtust - kopsude ventilatsiooni. Kopsuventilatsiooni kvantitatiivne mõõt on hingamise minutimaht - see on õhumaht, mida inimene 1 minuti jooksul sisse ja välja hingab. Puhkeoleku inimese minutilise hingamismahu väärtus varieerub 6-8 liitri piires. Inimesel füüsilise töö ajal võib hingamise minutiline maht suureneda 7–10 korda.

Joonis: 10.5. Õhumahud ja -mahud inimese kopsudes ning õhuhulga muutuste kõver (spirogramm) kopsudes rahuliku hingamise, sügava sisse- ja väljahingamise korral. FOE - funktsionaalne jääkmaht.

Kopsu õhuhulgad. Hingamise füsioloogias on vastu võetud inimese kopsumahtude ühtne nomenklatuur, mis täidab hingamistsükli sisse- ja väljahingamisfaasis kopsud rahuliku ja sügava hingamisega (joonis 10.5). Kopsumahtu, mida inimene rahulikult hingates hingab sisse või välja, nimetatakse loodete mahuks. Selle väärtus rahuliku hingamise korral on keskmiselt 500 ml. Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab mõõna mahust üle hingata, nimetatakse sissehingatava reservmahuks (keskmiselt 3000 ml). Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist välja hingata, nimetatakse väljahingamise reservmahuks (keskmiselt 1100 ml). Lõpuks nimetatakse pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhuhulka jääkmahuks, selle väärtus on umbes 1200 ml.

Kahe või enama kopsumahu summat nimetatakse kopsumahuks. Inimese kopsude õhumahtu iseloomustavad kopsude sissehingamisvõime, kopsude elutähtsus ja kopsude funktsionaalne jääkmaht. Sissehingatava kopsu maht (3500 ml) on mõõna ja sissehingatava reservmahu summa. Kopsude elutähtis maht (4600 ml) hõlmab loodete mahtu ning sisse- ja väljahingamise reservmahtu. Funktsionaalne jääk-kopsumaht (1600 ml) on väljahingatava reservmahu ja kopsu jääkmahu summa. Kopsude elutähtsa jõu ja jääkmahu summat nimetatakse kogu kopsumahuks, mille väärtus inimestel on keskmiselt 5700 ml.

Sissehingamisel hakkavad inimese kopsud diafragma ja väliste roietevaheliste lihaste kokkutõmbumise tõttu suurendama nende mahtu funktsionaalse jääkvõime tasemelt ja selle väärtus rahuliku hingamise korral on loodete maht ja sügava hingamise korral jõuab see inspiratsiooni reservmahu erinevatele väärtustele. Väljahingamisel naaseb kopsumaht funktsionaalse jääkvõimsuse algtasemele passiivselt, tänu kopsude elastsele veojõule. Kui funktsionaalse jääkvõimega õhk hakkab sisenema väljahingatava õhu hulka, mis tekib sügava hingamise ajal, samuti köhides või aevastades, siis tehakse väljahingamine kõhuseina lihaste kokkutõmbumise tõttu. Sel juhul muutub intrapleuraalse rõhu väärtus reeglina kõrgemaks kui atmosfäärirõhk, mis määrab hingamisteede kõrgeima õhuvoolu kiiruse..

Kopsu maht ja maht, nende mõõtmismeetodid (spiromeetria, spirograafia, pneumotahograafia, tippfluometria, integreeritud pletüsmograafia)

Hingamise füsioloogias on inimese kopsumahtude aktsepteeritud ühtne nomenklatuur, mis täidab hingamistsükli sisse- ja väljahingamisfaasis kopsud rahuliku ja sügava hingamisega. Kopsumahtu, mida inimene rahulikult hingates hingab sisse või välja, nimetatakse loodete mahuks. Selle väärtus rahuliku hingamise korral on keskmiselt 500 ml. Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab mõõna mahust üle hingata, nimetatakse sissehingatava reservmahuks (keskmiselt 3000 ml). Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist välja hingata, nimetatakse väljahingamise reservmahuks (keskmiselt 1100 ml). Lõpuks nimetatakse pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhuhulka jääkmahuks, selle väärtus on 1200 ml.

Kahe või enama kopsumahu summat nimetatakse kopsumahuks. Inimese kopsude õhumahtu iseloomustavad kopsude sissehingamisvõime, kopsude elutähtsus ja kopsude funktsionaalne jääkmaht. Sissehingatava kopsu maht (3500 ml) on mõõna ja sissehingatava reservmahu summa. Kopsude elutähtis maht (4600 ml) hõlmab loodete mahtu ning sisse- ja väljahingamise reservmahtu. Funktsionaalne järelejäänud kopsumaht (1600 ml) on väljahingatava varu ja kopsu jääkmahu summa. Kopsude elutähtsa jõu ja jääkmahu summat nimetatakse kogu kopsumahuks, mille väärtus inimestel on keskmiselt 5700 ml.

Sissehingamisel hakkavad inimese kopsud diafragma ja väliste roietevaheliste lihaste kokkutõmbumise tõttu suurendama nende mahtu funktsionaalse jääkvõime tasemelt ja selle väärtus rahuliku hingamise korral on loodete maht ja sügava hingamise korral jõuab see inspiratsiooni reservmahu erinevatele väärtustele. Välja hingates naaseb kopsumaht funktsionaalse jääkvõime esialgsele tasemele, mis tekib sügava hingamise ajal, samuti köhimisel ja aevastamisel, seejärel tehakse väljahingamine kõhuseina lihaste kokkutõmbumise tõttu. Sel juhul muutub intrapleuraalse rõhu väärtus reeglina kõrgemaks kui atmosfäärirõhk, mis määrab hingamisteede kõrgeima õhuvoolu kiiruse..

Spiromeetria - kopsu mahtude ja mahtude mõõtmine ilma tulemuste graafilise registreerimiseta. Suletud ahelaga seadmed, mis põhinevad väljahingatava õhu mahu otsesel määramisel (näiteks Hutchinsoni spiromeeter), mõõdavad elutähtsat kopsumahtu (VC) ja sunnitud elutalitlust (FVC).

Spirograafia on meetod kopsufunktsiooni uurimiseks, registreerides graafiliselt nende mahu muutused hingamise ajal aja jooksul. Spirograafiat kasutades määratakse hingamiste arv minutis (hingamissagedus, RR); ühe hingetõmbe ajal kopsudesse siseneva õhu maht (loodete maht, TO); kopsudesse siseneva õhu maht 1 minuti jooksul (hingamisminutite maht, MO); keha tarbitud hapniku maht 1 minuti jooksul; organismi tarbitud hapniku maht 1 liitrist kopsudesse sisenevast õhust (hapniku kasutamise määr, KIO2); maksimaalse sügava sissehingamise järel kopsudest väljahingatava õhu maksimaalne maht (kopsude eluline maht, VC), sunnitud väljahingamisel kopsudest väljahingatava õhu maksimaalne maht pärast kõige sügavamat sissehingamist (kopsude sunnitud eluline maht, FVC); rahulik sissehingamine kopsudesse siseneva õhu maksimaalne maht pärast kõige sügavamat väljahingamist (kopsude eluline maht sissehingamisel, VC)

Pneumotahograafia - sisse- ja väljahingatava õhu mahulise voolukiiruse pidev registreerimine rahuliku ja sunnitud hingamise ajal. Seda kasutatakse koos inspiratsiooni ja väljahingamise mahu, alveolaarse ja transpulmonaalse rõhu määramisega. Kui subjekt sooritab sunnitud väljahingamise õigesti, võimaldab "voolu-mahu" kõver objektiivselt hinnata bronhide läbilaskvuse seisundit, diagnoosida bronhide obstruktsiooni, sh. selle esialgsed ilmingud, mis võimaldab tuvastada bronhopulmonaalseid haigusi prekliinilises arengujärgus.

Tippvooluhulga mõõtmine on meetod, kuidas määrata, kui kiiresti inimene saab välja hingata, teisisõnu, see on viis hinnata hingamisteede (bronhide) ahenemise astet. See uurimismeetod on oluline rasket väljahingamist põdevatele inimestele, peamiselt bronhiaalastma diagnoosiga inimestele ja võimaldab teil hinnata ravi efektiivsust.

Integraalne pletüsmograafia on kogu inimkeha, kehaosa või üksiku elundi mahu muutuste registreerimine.

136. Kopsukoe elastsust mõjutavad tegurid. Suure hulga kollageeni ja elastsete kiudude olemasolu ning alveoolides oleva vedeliku pindpinevuse jõu tõttu on kopsudel suur elastne jõud, nn elastne veojõud. Selle jõu toimel kipuvad nad varisema.

Elastse veojõu kolm tegurit: 1. Alveoolide seinte koe elastsus elastsete kiudude olemasolu tõttu neis 2. Bronhide lihaste toon. 3. Alveoolide sisepinda katva vedelkile pindpinevus.

Negatiivne rõhk pleura lõhes tuleneb elastsest veojõust, see tähendab kopsude pidevast soovist mahu vähenemiseks. Intrapleuraalne rõhk tekib rindkere interaktsioonist kopsukoega nende elastse veojõu tõttu. Kopsude elastne tõmme arendab jõupingutusi, mis kipuvad alati vähendama rindkere mahtu.

Pindaktiivne aine - lipoproteiinse iseloomuga ained, mis vooderdavad alveoole seestpoolt kile kujul. Pindaktiivse aine põhiülesanne on hoida alveooli pindpinevust, selle võimet sissehingamisel täispuhuda ja väljahingamisel kokku kukkuda. Pindaktiivse aine roll on eriti oluline vastsündinud beebi esimese hingamise ajal. Pindaktiivne aine takistab vedeliku higistamist alveoolide luumenisse ja sellel on bakteritsiidne toime. Pindaktiivne aine on pindaktiivne aine, mis vooderdab alveoolide sisemust ja hoiab ära nende varisemise. See pulmonaalne pindaktiivne aine on väga pindaktiivne sekretsioon, mis hoiab ära kopsu alveoolide kokkuvarisemise. Need pindaktiivse aine omadused tulenevad peamiselt fosfolipiiddipalmitoüülfosfatidüülkoliini olemasolust selles, mis moodustub täiskestva loote kopsudes vahetult enne sünnitust. Selle ühendi puudumine enneaegsete imikute kopsudes on nende hingamishäirete põhjus. Seda toodavad II tüüpi alveolotsüüdid.

137. Gaasivahetus kopsudes. Gaasivahetus vere ja õhu vahel on üks kopsude põhifunktsioonidest. Sissehingamisel kopsudesse sisenev õhk kuumutatakse ja küllastatakse hingamisteedes liikumisel veeauruga ja jõuab alveolaarsesse ruumi, mille temperatuur on 37 ° C. Veeauru osaline rõhk alveolaarses õhus on sellel temperatuuril 47 mm Hg. Art. Seetõttu on Daltoni osaliste rõhkude seaduse kohaselt sissehingatav õhk veeauruga lahjendatud olekus ja hapniku osaline rõhk selles on väiksem kui atmosfääriõhus.

Hapniku ja süsinikdioksiidi vahetus kopsudes toimub nende gaaside alarõhu erinevuse tõttu alveolaarruumi õhus ja nende pinge tõttu kopsukapillaaride veres. Gaasi liikumise protsess suure kontsentratsiooniga piirkonnast madala kontsentratsiooniga piirkonda on tingitud difusioonist. Kopsu kapillaaride veri eraldatakse alveoole täitvast õhust alveolaarmembraaniga, mille kaudu toimub gaasivahetus passiivse difusiooni teel. Gaaside üleminek alveolaarruumi ja kopsuvere vahel on seletatav difusiooniteooriaga.

Alveolaarse õhu gaasiline koostis tuleneb alveolaarsest ventilatsioonist ning 02 ja CO2 difusiooni kiirusest läbi alveolaarse membraani. Normaalsetes tingimustes võrdub inimesel atmosfääriõhust alveoolidesse sisenev 02 ajaühikus 02 ühikut, mis difundeerub alveoolidest kopsu kapillaaride verre. Samamoodi on veeniverest alveoolidesse siseneva CO2 kogus võrdne alveoolidest atmosfääri eraldatud CO2 kogusega. Seetõttu jääb normaalsetes tingimustes alveolaarõhus 02 ja CO2 osaline rõhk praktiliselt konstantseks, mis toetab gaasivahetuse protsessi alveolaarõhu ja kopsude kapillaaride vere vahel. Alveolaarse õhu gaasiline koostis erineb atmosfääriõhust selle poolest, et selles on madalam hapniku ja suurem süsinikdioksiidi protsent. Alveolaarse õhu koostis erineb väljahingatavast õhust kõrge süsinikdioksiidi ja madalama hapnikusisaldusega

Gaaside difusioon läbi alveolaarmembraani toimub alveolaarse õhu ning kopsu kapillaaride venoosse ja arteriaalse vere vahel.

Hapniku ja süsinikdioksiidi osalise rõhu gradiendid põhjustavad passiivse difusiooni protsessi hapniku alveolaarmembraani kaudu alveoolidest venoossesse verre (gradient 60 mm Hg) ja veeniverest süsinikdioksiid alveoolidesse (gradient 6 mm Hg). Lämmastiku osaline rõhk alveolaarmembraani mõlemal küljel jääb konstantseks, kuna seda gaasi ei tarbi ega tooda kehakuded. Sellisel juhul on kõigi keha kudedes lahustunud gaaside osarõhu summa väiksem kui atmosfäärirõhu väärtus, mille tõttu kudedes olevad gaasid ei ole gaasilises vormis. Kui atmosfäärirõhu väärtus on väiksem kui kudedes ja veres sisalduvate gaaside osaline rõhk, siis hakkavad verest gaasid mullide kujul eralduma, põhjustades tõsiseid häireid keha kudede verevarustuses (dekompressioonihaigus)..

Difusioonikiirus 02 ja CO2 kopsudes

Hapniku ja süsinikdioksiidi difusiooni kiirust (M / t) läbi alveolaarmembraani iseloomustab kvantitatiivselt Ficki difusiooniseadus. Selle seaduse kohaselt on kopsude gaasivahetus (M / t) otseselt proportsionaalne 02 ja CO2 kontsentratsiooni gradiendiga (DR) alveolaarmembraani mõlemal küljel, selle pindalaga (S), koefitsientidega (k) 02 ja CO2 lahustuvusega alveolaarmembraani bioloogilises keskkonnas ja vastupidi. proportsionaalne alveolaarse membraani paksusega (L), samuti gaaside molekulmassiga (M). Selle sõltuvuse valem on järgmine:
Kopsude struktuur moodustab maksimaalse välja gaaside difusiooni jaoks alveolaarseina kaudu, mille paksus on minimaalne. Seega on alveoolide arv ühes inimese kopsus umbes 300 miljonit. Alveolaarmembraani kogupindala, mille kaudu toimub gaasivahetus alveolaarõhu ja venoosse vere vahel, on tohutu (umbes 100 m 2) ja alveolaarmembraani paksus on ainult - 0,3 - 2,0 μm.

Normaalsetes tingimustes toimub gaaside difusioon läbi alveolaarmembraani väga lühikese aja jooksul (mitte rohkem kui 3/4 s), samal ajal kui veri läbib kopsude kapillaare. Isegi füüsilise töö ajal, kui erütrotsüüdid läbivad kopsu kapillaare keskmiselt 1/4 sekundi jooksul, loovad alveolaarmembraani ülaltoodud struktuursed omadused optimaalsed tingimused alveolaarõhu ja kopsu kapillaaride vere vahelise 02 ja CO2 osalise rõhu tasakaalu tekkeks. Ficki võrrandis on difusioonikonstandid (k) proportsionaalsed gaaside lahustuvusega alveolaarmembraanis. Süsinikdioksiid lahustub alveolaarmembraanis umbes 20 korda paremini kui hapnik. Seetõttu, hoolimata 02 ja CO2 osalise rõhu gradientide olulisest erinevusest alveolaarmembraani mõlemal küljel, toimub nende gaaside difusioon vere erütrotsüütide liikumiseks läbi kopsu kapillaaride väga lühikese aja jooksul.

Gaasivahetus alveolaarmembraani kaudu kvantifitseeritakse kopsude difusioonivõime abil, mida mõõdetakse selle membraani 1 minuti jooksul läbiva gaasikoguse (ml) abil gaasi rõhu erinevusega membraani mõlemal küljel 1 mm Hg. st.

Suurima resistentsuse 02 difusiooni vastu kopsudes tekitavad alveolaarmembraan ja erütrotsüütide membraan, vähemal määral - vereplasma abil kapillaarides. Täiskasvanud täiskasvanul on kopsude difusioonivõime 02 võrdne 20-25 ml • min -1 • mm Hg. Art. -1. CO2 kui polaarne molekul (0 = C = 0) difundeerub nende membraanide kaudu ülikiiresti, kuna selle gaas on hästi lahustuv alveolaarmembraanis.Kopsude CO2 difusioonivõime on 400–450 ml • min -1 • mm Hg. Art. -1.

138. Ventilatsiooni ja perfusiooni suhe.Kopsude ventilatsioon viitab õhuvahetusele kopsude ja atmosfääri vahel. Kopsuventilatsiooni kvantitatiivne näitaja on hingamise minutimaht, mis on määratletud kui õhuhulk, mis läbib (või ventileeritakse) kopse 1 minuti jooksul. Puhkeseisundis on inimese hingamise minutiline maht 6-8 l / min. Ainult osa kopse ventileerivast õhust jõuab alveolaarsesse ruumi ja on otseselt seotud verega gaasivahetuses. Seda ventilatsiooni osa nimetatakse alveolaarseks ventilatsiooniks. Puhkeolekus on alveolaarne ventilatsioon keskmiselt 3,5–4,5 l / min. Alveolaarventilatsiooni peamine ülesanne on säilitada alveoolide õhus gaasivahetuseks vajaliku 02 ja CO2 kontsentratsioon.

Kopsude vere perfusioon. Hingamissüsteemi põhifunktsiooni efektiivsus sõltub perfusiooni (verevoolu) vastavusest kopsupiirkondades nende ventilatsiooniga. Seega ei ole hea verevool piisav gaasivahetuseks kopsupiirkondades, kui neid ventileeritakse halvasti madala hapnikusisaldusega õhuga, samas kui kopsude väike ventilatsioonimaht ei võimalda verest süsinikdioksiidi eemaldada. Vastavalt nõrgale verevoolule kopsupiirkondades suureneb funktsionaalse surnud ruumi maht ja kopsude perfusioon verega ei ole piisav normaalse koguse gaaside transportimiseks selles. Normaalsetes füsioloogilistes tingimustes on raskusfaktoril kõige tugevam mõju ventilatsioonile ja kopsupiirkondade verega perfusioonile. Gravitatsiooni mõju kopsude ventilatsioonile ja perfusioonile verega Kopsusid ümbritseb pleura ruum, mille alarõhk varieerub vahemikus -5 kuni -10 cm aq. Art. hingamistsükli erinevates faasides. See tegur mõjutab gravitatsiooni mõju vedelale keskkonnale, peamiselt kopsukoe arteriaalsetes ja venoossetes anumates sisalduvale verele. Selle tulemusena on kopsukoe raskusjõu mõjul seisvas olekus inimese intrapleuraalse rõhu väärtus kopsu aluse tasemel atmosfääri suhtes vähem negatiivne kui kopsu tipu piirkonnas. Seetõttu on kopsude tipu alveoolid suured ning nende sein on venitatud ja pingesem kui kopsude alumiste osade alveoolidel. Kopsude põhjas olevad alveoolid on veidi välja sirutatud ning neil on palju suurem venitamise ja ventilatsiooni potentsiaal kui tipus. Seetõttu on väljaveninud tipu alveoolid vähem ventileeritud kui alveoolid. Need kopsude ventilatsiooni erinevused põhjustavad asjaolu, et sissehingatav õhk jaotub alveolaarses ruumis ebaühtlaselt. Kopsudesse sissehingatava õhu jaotuse iseärasusi täiendab verevoolu hulga erinevus kopsude tipu ja aluse tasandil. Keha asendi suhtes ruumis erineb verevool gravitatsiooniteguri mõjul kopsu ülemises ja alumises osas. Keha püstiasendis oleval inimesel väheneb kopsu verevooluhulk kopsukoe mahuühiku kohta lineaarselt suunaga alt üles ja kõige vähem on see verega varustatud kopsude tipuni. Vastavalt sellele muutub inimkeha seljaosas asetsev verevool kopsude alumises (seljaosa) osas kõrgemaks kui ülemisest (ventraalsest). See on tingitud asjaolust, et parempoolsest vatsakesest kopsudesse sisenev arteriaalne veri läbib õhukese seinaga kapillaaride piirkonnas madala intrapleuraalse rõhuga aladelt kopsuveresooni, mis on ümbritsetud atmosfääri lähedase rõhu all õhku sisaldavate alveoolidega. Seetõttu jagunevad kopsud sõltuvalt alveoolide (RA), väikeste arterite (Ra) ja väikeste kopsuveenide (Pv) rõhu suhtelisest funktsionaalsest tsoonist Vesta.

Kopsude tippudes (1. tsoon) võivad olla alveolaarrõhu all (eriti diastoolifaasis) rõhud kopsukapillaarides (eriti diastoolifaasis) - sellistes tsoonides olevad kapillaarid võivad kokku kukkuda ja nende kaudu verevool muutub võimatuks. Sellised kopsupiirkonnad on ventileeritud, kuid ei osale gaasivahetuses ja moodustavad alveolaarset surnud ruumi. Kopsude keskmistes osades (tsoon 2) ületab raskusjõu mõjul rõhk alveoolides reeglina venoosse rõhu (Pa> PA> Pv). Seetõttu määrab verevoolu suurus 2. tsoonis vastavalt Westile arteriaalse ja alveolaarse rõhu erinevuse. 2. tsoonis alveolaarset surnud ruumi praktiliselt pole. Kopsude alumistes osades (3. tsoon) on kopsuveenide rõhk alveolaarsest kõrgem (Pa> Pv> Pa) ja verevoolu suurus, nagu tavalistes anumates, määratakse arteriaalse ja venoosse rõhu erinevuse järgi. Lääne tsoonide suurus muutub dünaamiliselt sõltuvalt keha asendist ruumis või hingamise sügavusest. Funktsionaalse jääkvõimsuse tasemel väljahingamisel võib 2. tsoon hõivata umbes 2/3 kopsumahust. Pärast sügavat väljahingamist (jääkmahu tasemel) vastab vere perfusiooni ja ventilatsiooni suhte osas enamik kopse Vesta 3. tsoonile. Intrapleuraalse rõhu gradiendi muutuste suhteline ühesuunalisus ja gravitatsiooni mõju kopsude verevoolule kopsude ülemisest osast madalamale ei ole vähemalt ühendatud igas eraldi kopsupiirkonnas..

Alveolaarne surnud ruum. Tervisliku kopsu korral ventileeritakse mõned apikaalsed alveoolid normaalselt, kuid mõnes ei toimu vere ja alveoolide vahel gaasivahetust. Seda füsioloogilist seisundit nimetatakse "alveolaarseks surnud ruumiks". Füsioloogilistes tingimustes võib alveolaarne surnud ruum ilmneda minutilise veremahu vähenemise, rõhu vähenemise korral kopsude arteriaalsetes anumates ja patoloogilistes tingimustes - aneemia, kopsuemboolia või emfüseemiga..

Hingamisteede mahud. Kopsumaht ja kopsumaht Kuidas teha kindlaks kopsude loodete maht

text_fields

text_fields

nool_ ülespoole

Kõigile elusrakkudele on omane orgaaniliste molekulide lagundamine järjestikuste ensümaatiliste reaktsioonide abil, mille tulemuseks on energia eraldumine. Peaaegu kõiki protsesse, mille käigus orgaaniliste ainete oksüdeerumine viib keemilise energia eraldumiseni, nimetatakse hingamiseks. Kui selleks on vaja hapnikku, siis nimetatakse hingamist aeroobseks ja kui reaktsioonid toimuvad hapniku puudumisel, siis anaeroobseks hingamiseks. Kõigi selgroogsete ja inimeste kudede jaoks on peamine energiaallikas rakkude mitokondrites toimuvad aeroobsed oksüdatsiooniprotsessid, mis on kohandatud oksüdeerumise energia muundamiseks reservi sisaldavate kõrge energiaga ühendite, näiteks ATP, energiaks. Reaktsioonide jada, mille kaudu inimkeha rakud kasutavad orgaaniliste molekulide sidemete energiat, nimetatakse sise-, koe- või rakuhingamiseks.

Kõrgemate loomade ja inimeste hingamist mõistetakse kui kogumit protsesse, mis tagavad keha sisekeskkonna hapnikuga varustamise, selle kasutamise orgaaniliste ainete oksüdeerimiseks ja süsinikdioksiidi eemaldamise kehast..

Inimeste hingamisfunktsiooni rakendab:

1) väline või kopsu hingamine, mis teostab gaasivahetust keha välis- ja sisekeskkonna (õhu ja vere vahel) vahel;
2) vereringe, mis tagab gaaside transpordi kudedesse ja kudedest;
3) veri kui spetsiifiline gaasi transpordikeskkond;
4) sisemine või koe hingamine, mis viib läbi raku oksüdeerumise otsese protsessi;
5) hingamise neurohumoraalse reguleerimise vahendid.

Välise hingamissüsteemi tegevuse tulemus on vere rikastamine hapnikuga ja vabanemine liigsest süsinikdioksiidist.

Vere gaasikoostise muutuse kopsudes tagavad kolm protsessi:

1) alveoolide pidev ventilatsioon alveolaarse õhu normaalse gaasikoostise säilitamiseks;
2) gaaside difusioon läbi alveolaar-kapillaarmembraani mahus, mis on piisav hapniku ja süsinikdioksiidi tasakaalurõhu saavutamiseks alveolaarses õhus ja veres;
3) pidev verevool kopsude kapillaarides vastavalt nende ventilatsiooni mahule

Kopsu maht

text_fields

text_fields

nool_ ülespoole

Koguvõimsus. Õhu hulk kopsudes pärast maksimaalset inspiratsiooni on kogu kopsumaht, mille väärtus täiskasvanul on 4100-6000 ml (joonis 8.1).
See koosneb kopsude elutähtsast võimekusest, mis on õhuhulk (3000–4800 ml), mis lahkub kopsudest sügavaima väljahingamise ajal pärast kõige sügavamat sissehingamist, ja
jääkõhk (1100–1200 ml), mis jääb pärast maksimaalset väljahingamist kopsudesse.

Koguvõimsus = elujõud + jääkmaht

Elutähtis maht on kolm kopsumahtu:

1) loodete maht, mis on iga hingamistsükli jooksul sissehingatava ja väljahingatava õhu maht (400–500 ml);
2) sissehingatava varu maht (lisaõhk), s.t. õhu maht (1900-3300 ml), mida saab pärast tavalist sissehingamist maksimaalselt sisse hingata;
3) väljahingatava reservmaht (reservõhk), s.t. maht (700-1000 ml), mida saab maksimaalse väljahingamise korral pärast tavalist väljahingamist välja hingata.

Elujõud = sissehingamise reserv + loodete maht + väljahingamise reserv

funktsionaalne jääkmaht. Rahuliku hingamise korral jäävad pärast väljahingamist väljahingamise reservmaht ja jääkmaht kopsudesse. Nende mahtude summat nimetatakse funktsionaalseks jääkvõimsuseks, samuti normaalseks kopsumahuks, puhkevõimeks, tasakaalumahuks, puhverõhuks.

funktsionaalne jääkmaht = väljahingatava reservmaht + jääkmaht

Joonis 8.1. Kopsumahud ja -mahud.

Kopsufunktsiooni kvaliteedi hindamiseks uuritakse loodete mahtu (spetsiaalsete seadmete - spiromeetrite abil).

Loodete maht (TO) - õhuhulk, mida inimene sisse hingab ja välja hingab rahuliku hingamisega ühes tsüklis. Normaalne = 400-500 ml.

Hingamisteede minutimaht (MRV) - 1 minutiga kopse läbiva õhu maht (MRV = DO x RR). Normaalne = 8–9 liitrit minutis; umbes 500 liitrit tunnis; 12000-13000 liitrit päevas. Füüsilise aktiivsuse suurenemisega suureneb MOD.

Alveoolide ventilatsioonis (gaasivahetus) ei ole kogu sissehingatav õhk seotud, kuna osa sellest ei jõua acini ja jääb hingamisteedesse, kus puudub difusiooni võimalus. Selliste hingamisteede mahtu nimetatakse "hingamisteede surnud ruumiks". Tavaliselt on täiskasvanul = 140-150 ml, st. 1/3 TO.

Inspiratoorse reservi maht (ROVd) - õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku sissehingamist kõige tugevama maksimaalse sissehingamise korral sisse hingata, s.t. üle DO. Normaalne = 1500-3000 ml.

Aegumisreservi maht (ROV) - õhuhulk, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist täiendavalt välja hingata. Normaalne = 700-1000 ml.

Kopsude elujõud (VC) - õhuhulk, mida inimene saab pärast kõige sügavamat sissehingamist võimalikult palju välja hingata (VC = ENNE + ROVD + ROV = 3500-4500 ml).

Jääk kopsu maht (ROL) on pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhuhulk. Normaalne = 100-1500 ml.

Kopsude üldmaht (TLC) on maksimaalne õhuhulk, mis kopsudes võib olla. OEL = VEL + OOL = 4500-6000 ml.

Sissehingatava õhu koostis: hapnik - 21%, süsinikdioksiid - 0,03%.

Väljahingatava õhu koostis: hapnik - 17%, süsinikdioksiid - 4%.

Alveoolides sisalduva õhu koostis: hapnik-14%, süsinikdioksiid -5,6% o.

Välja hingates seguneb alveolaarne õhk hingamisteedes ("surnud ruumis") oleva õhuga, mis põhjustab näidatud erinevuse õhu koostises.

Gaaside üleminek läbi õhu-vere barjääri on tingitud kontsentratsiooni erinevusest membraani mõlemal küljel.

Osaline rõhk on rõhu see osa, mis langeb antud gaasile. Atmosfäärirõhul 760 mm Hg on hapniku osaline rõhk 160 mm Hg. (st 21% 760-st), on alveolaarses õhus hapniku osarõhk 100 mm Hg ja süsinikdioksiidi 40 mm Hg.

Gaasipinge on vedeliku osarõhk. Hapniku pinge venoosses veres on 40 mm Hg. Alveolaarse õhu ja vere vahelise rõhugradiendi tõttu - 60 mm Hg. (100 mm Hg ja 40 mm Hg) hapnik difundeerub verre, kus see seondub hemoglobiiniga, muutes selle oksühemoglobiiniks. Verd, mis sisaldab suures koguses oksühemoglobiini, nimetatakse arteriaalseks vereks. 100 ml arteriaalset verd sisaldab 20 ml hapnikku, 100 ml veeniverd sisaldab 13-15 ml hapnikku. Samuti siseneb rõhugradiendi järgi süsinikdioksiid verre (kuna see sisaldub kudedes suures koguses) ja moodustub karbhemoglobiin. Lisaks reageerib süsinikdioksiid veega, moodustades süsihappe (reaktsioonikatalüsaator on erütrotsüütides leiduv süsinikanhüdraasi ensüüm), mis laguneb vesinikprootoniks ja vesinikkarbonaadi iooniks. CO 2 pinge veeniveres - 46 mm Hg; alveolaarses õhus - 40 mm Hg. (rõhugradiend = 6 mm Hg). CO 2 difusioon toimub verest väliskeskkonda.

Kopsude ventilatsioon on pidev kontrollitud protsess kopsudes sisalduva õhu gaasikoostise uuendamiseks. Kopsude ventilatsiooni tagab hapnikurikka atmosfääriõhu sisseviimine ja väljahingamisel liigse süsinikdioksiidi sisaldava gaasi eemaldamine.

Kopsu ventilatsiooni iseloomustab minutiline hingamismaht. Puhkeolekus hingab ja hingab täiskasvanu 500 ml õhku sagedusega 16-20 korda minutis (minut 8-10 liitrit), vastsündinu hingab sagedamini - 60 korda, 5-aastane laps - 25 korda minutis. Hingamisteede maht (kus gaasivahetust ei toimu) - 140 ml, nn kahjuliku ruumi õhk; seega siseneb alveoolidesse 360 ​​ml. Haruldane ja sügav hingamine vähendab kahjuliku ruumi mahtu ja see on palju tõhusam.

Staatilised mahud hõlmavad koguseid, mis mõõdetakse pärast hingamismanöövri lõpetamist, piiramata selle teostamise kiirust (aega)..

Staatilised näitajad hõlmavad nelja primaarset kopsumahtu: - loodete maht (DO - VT);

Sissehingatava reservi maht (Rovd - IRV);

Aegumisreservi maht (ERV);

Jääkmaht (RO - RV).

Nagu ka konteinerid:

Kopsu elutähtis maht (VC - VC);

Sissehingamise maht (Evd - IC);

Funktsionaalne jääkmaht (FRC - FRC);

Kopsude üldmaht (OEL - TLC).

Dünaamilised suurused iseloomustavad õhumahu voolukiirust. Need määratakse kindlaks, võttes arvesse aega, mis kulub hingamismanöövri sooritamiseks. Dünaamiliste näitajate hulka kuuluvad:

Sunnitud väljahingamise maht esimese sekundi jooksul (FEV 1 - FEV 1);

Sunniviisiline elutähtsus (FVC - FVC)

Maksimaalse (PEV) väljahingatava voolukiirus (POSVD - PE) jne..

Tervisliku inimese kopsude maht ja maht määratakse paljude tegurite abil:

1) pikkus, kehakaal, vanus, rass, isiku põhiseaduslikud omadused;

2) kopsukoe ja hingamisteede elastsed omadused;

3) sisse- ja väljahingamislihaste kontraktiilsed omadused.

Kopsumahtude ja -mahu määramiseks kasutatakse spiromeetria, spirograafia, pneumotahhomeetria ja kehapletüsmograafia meetodeid..

Kopsumahtude ja -mahu mõõtmise tulemuste võrreldavuseks tuleks saadud andmed korreleerida standardsete tingimustega: kehatemperatuur 37 ° C, atmosfäärirõhk 101 kPa (760 mm Hg), suhteline õhuniiskus 100%.

Hingamisteede maht

Loodete maht (TO) on normaalse hingamise ajal sissehingatava ja välja hingatava õhu maht, mis võrdub keskmiselt 500 ml-ga (vahemikus 300–900 ml)..

Sellest umbes 150 ml on kõri, hingetoru, bronhide funktsionaalse surnud ruumi (VFMP) õhumaht, mis ei osale gaasivahetuses. VFMP funktsionaalne roll on see, et see seguneb sissehingatava õhuga, niisutab ja soojendab seda.

Aegumise reservi maht

Väljahingatav reservmaht on õhu maht, mis võrdub 1500–2000 ml, mida inimene saab välja hingata, kui ta pärast tavalist väljahingamist teeb maksimaalse väljahingamise.

Sissehingatava varu maht

Sissehingatava varu maht on õhuhulk, mida inimene saab sisse hingata, kui ta pärast tavalist sissehingamist maksimaalselt sisse hingab. Võrdne 1500 - 2000 ml.

Kopsu elutähtis võime

Kopsude elutähtis maht (VC) on maksimaalne sissehingatava õhu kogus pärast kõige sügavamat sissehingamist. VC on meditsiinis laialdaselt kasutatava välise hingamisaparaadi seisundi üks peamisi näitajaid. Koos jääkmahuga, s.t. pärast sügavaimat väljahingamist kopsudesse jäänud õhumaht moodustab VC kogu kopsu maht (TLC).

Tavaliselt on VC umbes 3/4 kogu kopsumahust ja iseloomustab maksimaalset mahtu, mille piires inimene saab oma hingamise sügavust muuta. Rahuliku hingamise korral kasutab terve täiskasvanu väikest osa VC-st: sisse ja välja hingab 300–500 ml õhku (nn loodete maht). Sellisel juhul on inspiratsiooni reservmaht, s.t. õhuhulk, mida inimene suudab pärast rahulikku sissehingamist täiendavalt sisse hingata, ja väljahingatava reservi maht, mis võrdub täiendava väljahingatava õhu mahuga pärast rahulikku väljahingamist, on keskmiselt umbes 1500 ml. Füüsilise tegevuse ajal suureneb loodete maht sissehingamise ja väljahingamise reservide kasutamise tõttu.

Kopsude elutähtsus on kopsu ja rindkere liikuvuse näitaja. Hoolimata nimest ei kajasta see hingamise parameetreid reaalsetes ("elu") tingimustes, kuna isegi kõige kõrgemate vajaduste korral, mille keha hingamissüsteemile esitab, ei saavuta hingamise sügavus kunagi maksimaalset võimalikku väärtust.

Praktilisest vaatepunktist on sobimatu kehtestada kopsude elutähtsa suutlikkuse "ühtne" määr, kuna see väärtus sõltub paljudest teguritest, eriti vanusest, soost, keha suurusest ja asendist ning vormist.

Vanusega väheneb kopsude elutähtsus (eriti 40 aasta pärast). See on tingitud kopsu elastsuse ja rindkere liikuvuse vähenemisest. Naistel on keskmiselt 25% vähem kui meestel.

Kasvusõltuvust saab arvutada järgmise võrrandi abil:

VC sõltub keha asendist: püstiasendis on see veidi suurem kui horisontaalasendis.

Seda seletatakse asjaoluga, et vertikaalses asendis sisaldavad kopsud vähem verd. Väljaõppinud inimestel (eriti ujujad, sõudjad) võib see olla kuni 8 liitrit, kuna sportlastel on kõrgelt arenenud abihingelihased (suured ja väikesed rinnalihased).

Jääkmaht (RV) on pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhuhulk. Raven 1000 - 1500 ml.

Kopsumaht kokku

Kopsude kogumaht (maksimaalne) on hingamisteede, reservi (sissehingamine ja väljahingamine) ja jääkmahu summa ning on 5000–6000 ml.

Loodete mahu uurimine on vajalik hingamispuudulikkuse kompenseerimise hindamiseks, suurendades hingamise sügavust (sissehingamine ja väljahingamine).

Kopsude elujõud. Süstemaatiline kehaline kasvatus ja sport aitavad kaasa hingamislihaste arengule ja rindkere laienemisele. 6–7 kuu jooksul pärast ujumise või sörkjooksu algust võib noorte sportlaste kopsude elutähtis maht suureneda 500 cc võrra. ja veel. Selle vähendamine on märk ületöötamisest.

Kopsude elutähtsat võimsust mõõdetakse spetsiaalse seadme - spiromeetri abil. Selleks tuleb kõigepealt sulgeda spiromeetri sisemise silindri auk korgiga ja desinfitseerida selle huulik alkoholiga. Pärast sügavat hingamist hingake suhu võetud huuliku kaudu sügavalt välja. Sellisel juhul ei tohiks õhk huulikust mööda minna ega läbi nina..

Mõõtmist korratakse kaks korda ja suurim tulemus registreeritakse päevikus..

Inimeste kopsude elutähtsus on vahemikus 2,5 kuni 5 liitrit ja mõnel sportlasel jõuab see 5,5 liitrini või rohkem. Kopsude elutähtsus sõltub vanusest, soost, füüsilisest arengust ja muudest teguritest. Üle 300 cm3 vähenemine võib viidata ületöötamisele..

On väga oluline õppida täielikku sügavat hingamist, vältida selle tagasi hoidmist. Kui puhkeseisundis on hingamissagedus tavaliselt 16-18 minutis, siis kehalise tegevuse ajal, kui keha vajab rohkem hapnikku, võib see sagedus ulatuda 40-ni ja valgemaks. Sagedase pinnapealse hingamise, õhupuuduse ilmnemisel peate õppetund peatama, märkige see enesekontrollipäevikusse ja pöörduge arsti poole.

Kopsumahud ja -mahud

Kopsuventilatsiooni käigus uuendatakse alveolaarse õhu gaasikoostist pidevalt. Kopsu ventilatsiooni suurus määratakse hingamise sügavuse ehk loodete mahu ja hingamisteede liikumiste sageduse järgi. Hingamisliigutuste ajal täidetakse inimese kopsud sissehingatava õhuga, mille maht on osa kopsude kogumahust. Kopsu ventilatsiooni kvantitatiivseks kirjeldamiseks jagati kogu kopsumaht mitmeks komponendiks või mahuks. Sel juhul on kopsu maht kahe või enama mahu summa.

Kopsu mahu jaguneb staatiliseks ja dünaamiliseks. Staatilisi kopsumahte mõõdetakse täielike hingamisliigutustega, piiramata nende kiirust. Dünaamilisi kopsumahte mõõdetakse hingamisliigutuste ajal nende rakendamise ajapiiranguga.

Kopsu mahud. Kopsude ja hingamisteede õhu maht sõltub järgmistest näitajatest: 1) inimese ja hingamissüsteemi antropomeetrilised individuaalsed omadused; 2) kopsukoe omadused; 3) alveoolide pindpinevus; 4) hingamislihaste arendatud tugevus.

Hingamiste maht (TO) - õhuhulk, mida inimene hingab rahuliku hingamise ajal sisse ja välja. Täiskasvanu puhul on DO umbes 500 ml. DO väärtus sõltub mõõtmistingimustest (puhkus, koormus, kehaasend). DO arvutatakse keskmiselt pärast umbes kuue vaikse hingamisliigutuse mõõtmist..

Inspiratoorse reservi maht (RVD) - maksimaalne õhuhulk, mida subjekt suudab pärast rahulikku hingamist sisse hingata. RVD suurus on 1,5-1,8 liitrit.

Aegumisreservi maht (ROV) - maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab lisaks välja hingata rahuliku väljahingamise tasemelt. ROS väärtus on horisontaalasendis väiksem kui vertikaalasendis ja väheneb rasvumise korral. See on keskmiselt võrdne 1,0-1,4 liitriga.

Jääkmaht (RO) on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset aegumist. Jääkmaht on 1,0-1,5 l.

Kopsunõud. Vital kopsumaht (VC) hõlmab loodete mahtu, sissehingatava reservi mahtu, väljahingatava reservi mahtu. Keskealistel meestel varieerub VC vahemikus 3,5-5,0 liitrit või rohkem. Naiste jaoks on tüüpilised madalamad väärtused (3,0–4,0 liitrit). Sõltuvalt VC mõõtmise meetodist eristatakse sissehingatavat VC-d, kui pärast täielikku väljahingamist tehakse kõige sügavam sissehingamine ja väljahingamise VC, kui maksimaalne väljahingamine toimub pärast täielikku sissehingamist.

Sissehingamise maht (EVD) võrdub loodete mahu ja sissehingatava varu mahu summaga. Inimestel on Evd keskmiselt 2,0–2,3 liitrit.

Funktsionaalne jääkmaht (FRC) on õhuhulk kopsudes pärast rahulikku väljahingamist. FRU on väljahingatava reservmahu ja jääkmahu summa. FRU väärtust mõjutab oluliselt inimese kehalise aktiivsuse tase ja keha asend: FRU on keha horisontaalasendis vähem kui istuvas või seisvas asendis. FRU väheneb ülekaalulisus rindkere üldise elastsuse vähenemise tõttu.

Kopsude üldmaht (TLC) on kopsudes oleva õhumaht täieliku inspiratsiooni lõpus. OEL arvutatakse kahel viisil: OEL - OO + ZHEL või OEL - FOE + Evd.

Staatiline kopsumaht võib patoloogilistes tingimustes väheneda, mis viib kopsu laienemise piiramiseni. Nende hulka kuuluvad neuromuskulaarsed haigused, rindkere, kõhu haigused, kopsukoe jäikust suurendavad pleura kahjustused ja haigused, mis põhjustavad toimivate alveoolide arvu vähenemist (atelektaas, resektsioon, kopsude armistumine)..

4. Kopsu mahu muutus sisse- ja väljahingamisel. Intrapleuraalne rõhufunktsioon. Pleura ruum. Pneumotooraks.
5. Hingamise faasid. Kopsu (kopsu) maht. Hingamissagedus. Hingamise sügavus. Kopsu õhuhulgad. Hingamisteede maht. Varu, jääkmaht. Kopsu maht.
6. Kopsu mahtu mõjutavad tegurid sissehingamise faasis. Kopsude järgimine (kopsukude). Hüstererees.
7. Alveoolid. Pindaktiivne aine. Vedeliku kihi pindpinevus alveoolides. Laplace'i seadus.
8. Hingamisteede resistentsus. Kopsude vastupanu. Õhuvool. Laminaarvoolus. Turbulentne vool.
9. Sõltuvus "vooluhulgast" kopsudes. Väljahingamise hingamisteede rõhk.
10. Hingamislihaste töö hingamistsükli ajal. Hingamislihaste töö sügava hingamise ajal.

Hingamisfaasid. Kopsu (kopsu) maht. Hingamissagedus. Hingamise sügavus. Kopsu õhuhulgad. Hingamisteede maht. Varu, jääkmaht. Kopsu maht.

Välise hingamise protsessi põhjustab kopsude õhu mahu muutus sissehingamise ja hingamistsükli faasides. Rahuliku hingamise korral on sissehingamise kestuse ja väljahingamise suhe hingamistsüklis keskmiselt 1: 1,3. Inimese välist hingamist iseloomustab hingamisliigutuste sagedus ja sügavus. Inimese hingamissagedust mõõdetakse hingamistsüklite arvu järgi 1 minuti jooksul ja selle väärtus puhkeolekus täiskasvanul varieerub vahemikus 12 kuni 20 minutis. See välise hingamise näitaja suureneb koos füüsilise tööga, ümbritseva õhu temperatuuri tõusuga ja muutub ka vanusega. Näiteks vastsündinutel on hingamissagedus 60-70 minutis ja 25-30-aastastel inimestel keskmiselt 16 minutis. Hingamise sügavus määratakse sissehingatava ja väljahingatava õhu mahu järgi ühe hingamistsükli jooksul. Hingamisliigutuste sageduse korrutis nende sügavuse järgi iseloomustab välise hingamise peamist väärtust - kopsude ventilatsiooni. Kopsuventilatsiooni kvantitatiivne mõõt on hingamise minutimaht - see on õhumaht, mida inimene 1 minuti jooksul sisse ja välja hingab. Inimese hingamise minutilise mahu väärtus puhkeolekus varieerub 6-8 liitri piires. Inimesel füüsilise töö ajal võib minutiline hingamismaht suureneda 7–10 korda.

Joonis: 10.5. Õhumahud ja -mahud inimese kopsudes ning õhuhulga muutuste kõver (spirogramm) rahuliku hingamise, sügava sisse- ja väljahingamise korral. FOE - funktsionaalne jääkmaht.

Kopsu õhuhulgad. Hingamise füsioloogias on vastu võetud inimese kopsumahtude ühtne nomenklatuur, mis täidab hingamistsükli sisse- ja väljahingamisfaasis kopsud rahuliku ja sügava hingamisega (joonis 10.5). Kopsumahtu, mida inimene rahulikult hingates hingab sisse või välja, nimetatakse loodete mahuks. Selle väärtus rahuliku hingamise korral on keskmiselt 500 ml. Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab mõõna mahust üle hingata, nimetatakse sissehingatava reservmahuks (keskmiselt 3000 ml). Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab pärast rahulikku väljahingamist välja hingata, nimetatakse väljahingamise reservmahuks (keskmiselt 1100 ml). Lõpuks nimetatakse pärast maksimaalset aegumist kopsudesse jäänud õhuhulka jääkmahuks, selle väärtus on umbes 1200 ml.

Kahe või enama kopsumahu summat nimetatakse kopsumahuks. Inimese kopsude õhumahtu iseloomustavad kopsude sissehingamisvõime, kopsude elutähtsus ja kopsude funktsionaalne jääkmaht. Sissehingatava kopsu maht (3500 ml) on mõõna ja sissehingatava reservmahu summa. Kopsude elutähtis maht (4600 ml) hõlmab loodete mahtu ning sisse- ja väljahingamise reservmahtu. Funktsionaalne jääk-kopsumaht (1600 ml) on väljahingatava reservmahu ja kopsu jääkmahu summa. Kopsude elutähtsa jõu ja jääkmahu summat nimetatakse kogu kopsumahuks, mille väärtus inimestel on keskmiselt 5700 ml.

Inhaleerimisel hakkavad inimese kopsud diafragma ja väliste roietevaheliste lihaste kokkutõmbumise tõttu suurendama nende mahtu tasemelt ning selle väärtus rahuliku hingamise korral on loodete maht ja sügava hingamise korral jõuab see inspiratsiooni reservmahu erinevatele väärtustele. Väljahingamisel naaseb kopsumaht funktsionaalse jääkvõimsuse algtasemele passiivselt, tänu kopsude elastsele veojõule. Kui funktsionaalse jääkvõimsusega õhk hakkab sisenema väljahingatava õhu hulka, mis tekib sügava hingamise ajal, samuti köhides või aevastades, siis tehakse väljahingamine kõhuseina lihaste kokkutõmbumise tõttu. Sel juhul muutub intrapleuraalse rõhu väärtus reeglina kõrgemaks kui atmosfäärirõhk, mis määrab hingamisteede kõrgeima õhuvoolu kiiruse..