Freediveriui plaučiai yra pagrindinis „darbo įrankis“ (žinoma, po smegenų), todėl mums svarbu suprasti plaučių struktūrą ir visą kvėpavimo procesą. Paprastai, kalbėdami apie kvėpavimą, turime omenyje išorinį kvėpavimą ar plaučių vėdinimą - vienintelį kvėpavimo grandinės procesą, kuris mums yra pastebimas. Norint apsvarstyti kvėpavimą, reikia pradėti nuo jo.

Plaučių ir krūtinės struktūra

Plaučiai yra akytas organas, kaip kempinė, savo struktūra panašus į atskirų burbuliukų sankaupą arba daugybę uogų turinčių vynuogių kekę. Kiekviena „uoga“ yra plaučių alveolė (plaučių pūslelė) - vieta, kurioje vyksta pagrindinė plaučių funkcija - dujų mainai. Tarp alveolių oro ir kraujo yra oro ir kraujo barjeras, susidaręs dėl labai plonų alveolių sienelių ir kraujo kapiliarų. Per šį barjerą difuzijos metu išsiskiria dujos: deguonis patenka į kraują iš alveolės, o anglies dioksidas iš kraujo į alveolę.

Oras patenka į alveoles per kvėpavimo takus - trochėją, bronchus ir mažesnius bronchiolius, kurie baigiasi alveolių maišeliais. Išsišakojusios bronchai ir bronchiolės suformuoja skiltis (dešiniajame plautyje yra 3 skiltys, kairiajame - 2 skiltys). Vidutiniškai abiejuose plaučiuose yra apie 500–700 milijonų alveolių, kurių kvėpavimo paviršius svyruoja nuo 40 m 2 iškvėpimo metu iki 120 m 2 įkvėpus. Be to, yra daugiau alveolių apatiniai skyriai plaučius.

Bronchų ir trachėjos sienose yra kremzlinis pagrindas, todėl jos yra gana standžios. Bronchioliai ir alveoliai turi minkštas sienas, todėl gali sugriūti, tai yra, sulipti, kaip ištuštintas balionas, jei juose nėra palaikomas tam tikras oro slėgis. Kad taip neatsitiktų, plaučius, kaip vieną organą, iš visų pusių dengia pleura - stipri hermetiška membrana.

Pleura turi du sluoksnius - du lapus. Vienas lakštas tvirtai prilimpa prie standaus vidinio paviršiaus krūtinė kitas supa plaučius. Tarp jų yra pleuros ertmė, kurioje palaikomas neigiamas slėgis. Dėl to plaučiai yra ištiesinti. Neigiamas slėgis pleuros plyšyje atsiranda dėl elastingos plaučių traukos, tai yra nuolatinio plaučių noro sumažinti jų tūrį.

Elastingą plaučių trauką lemia trys veiksniai:
1) alveolių sienelių audinio elastingumas dėl juose esančių elastinių skaidulų
2) tonizuoti bronchų raumenys
3) skystos plėvelės, dengiančios alveolių vidinį paviršių, paviršiaus įtempimas.

Standus krūtinės rėmas susideda iš šonkaulių, kurie kremzlės ir sąnarių dėka lanksčiai sujungia stuburą ir sąnarius. Dėl šios priežasties krūtinė padidina ir sumažina savo tūrį, išlaikydama standumą, būtiną apsaugoti esančius krūtinės ertmė organai.

Norėdami įkvėpti oro, turime sukurti mažesnį nei atmosferos slėgį plaučiuose, o norint iškvėpti - didesnį. Taigi, norint įkvėpti, būtina padidinti krūtinės apimtį, iškvėpti - sumažinti tūrį. Tiesą sakant, daugiausia kvėpavimo pastangų tenka įkvėpti; normaliomis sąlygomis iškvėpimas atliekamas dėl elastingų plaučių savybių.

Pagrindinis kvėpavimo raumuo yra diafragma - kupolinė raumens pertvara tarp krūtinės ir pilvo ertmės. Paprastai jo kraštą galima nubrėžti palei apatinį kraštų kraštą.

Įkvėpus diafragma susitraukia, išsitempia aktyvus veiksmas link apatinės Vidaus organai... Tuo pačiu metu nesuspaudžiami organai pilvo ertmė stumiami žemyn ir į šonus, ištempiant pilvo ertmės sienas. Ramiai įkvėpus, diafragmos kupolas nusileidžia maždaug 1,5 cm, atitinkamai padidėja krūtinės ertmės vertikalus dydis. Šiuo atveju apatiniai šonkauliai šiek tiek išsiskiria, padidindami krūtinės apimtį, o tai ypač pastebima apatinėse dalyse. Kai iškvepiate, diafragma pasyviai atsipalaiduoja ir ją tempia sausgyslės, sulaikančios ramią būseną.

Be diafragmos, krūtinės apimties padidėjime dalyvauja ir išoriniai įstrižiniai tarpšonkauliniai ir tarpchondraliniai raumenys. Dėl šonkaulių pakėlimo krūtinkaulio poslinkis padidėja į priekį, o šoninės šonkaulių dalys juda į šonus.

Labai giliai intensyviai kvėpuojant arba padidėjus atsparumui įkvėpus, į krūtinės apimties didinimo procesą įtraukiami keli pagalbiniai kvėpavimo raumenys, kurie gali pakelti šonkaulius: skalenas, didysis ir mažasis krūtinės ląstos, priekinis dantytasis. Įkvepiantys papildomi raumenys taip pat apima tiesiamuosius raumenis krūtinės ląstos sritis stuburo ir pritvirtinant pečių juostą atrama ant užmestų rankų (trapecijos formos, deimanto formos, pakeliančios mentę).

Kaip minėta pirmiau, ramus kvėpavimas teka pasyviai, praktiškai kvėpavimo raumenų atsipalaidavimo fone. Aktyviai intensyviai iškvepiant, raumenys „sujungiami“ pilvo siena, dėl to sumažėja pilvo ertmės tūris ir padidėja slėgis joje. Slėgis perkeliamas į diafragmą ir jį pakelia. Dėl sumažinimo vidiniai įstrižiniai tarpšonkauliniai raumenys, šonkauliai nusileidžia ir jų kraštai suartėja.

Kvėpavimo judesiai

Įprastame gyvenime stebint save ir draugus galima pamatyti ir kvėpavimą, kurį teikia daugiausia diafragma, ir kvėpavimą, kurį daugiausia teikia tarpšonkaulinių raumenų darbas. Ir tai yra normos ribose. Pečių juostos raumenys dažniausiai būna sujungiami sunkių ligų ar intensyvaus darbo atveju, tačiau palyginti sveikiems žmonėms, esant normaliai būsenai, beveik niekada.

Manoma, kad kvėpavimas, kurį daugiausia suteikia diafragmos judesiai, labiau būdingas vyrams. Paprastai įkvėpus lydi nedidelis pilvo sienos išsikišimas, iškvėpimas - nedidelis jo atitraukimas. Tai yra pilvo tipo kvėpavimas.

Moterims dažniausiai kvėpavimas yra krūtinės ląstos tipas, kurį daugiausia teikia tarpšonkaulinių raumenų darbas. Tai gali būti dėl moters biologinio pasirengimo motinystei ir dėl to nėštumo metu pasunkėjusio pilvo kvėpavimo. Šio tipo kvėpavimo metu labiausiai pastebimi krūtinkaulio ir šonkaulių judesiai.

Kvėpavimą, kuriame aktyviai juda pečiai ir raktikaulis, teikia pečių juostos raumenų darbas. Tuo pačiu metu plaučių vėdinimas yra neveiksmingas ir susijęs tik su plaučių viršūnėmis. Todėl šis kvėpavimo tipas vadinamas viršūniniu. Normaliomis sąlygomis šio tipo kvėpavimo praktiškai nebūna ir jis naudojamas arba atliekant tam tikrą gimnastiką, arba išsivysto sunkių ligų atveju.

Laisvojo nardymo metu mes manome, kad pilvo kvėpavimas arba pilvo kvėpavimas yra natūraliausias ir produktyviausias. Tai pasakoma ir praktikuojant jogą bei pranajamą.

Pirma, todėl, kad apatinėse plaučių skiltyse yra daugiau alveolių. Antra, kvėpavimas yra susijęs su mūsų autonomine nervų sistema. Pilvo kvėpavimas suaktyvina parasimpatinę nervų sistemą - kūno stabdžių pedalą. Kvėpavimas krūtine suaktyvina simpatinę nervų sistemą - dujų pedalą. Su aktyviu ir ilgu viršūniniu kvėpavimu atsiranda simpatinė per didelė stimuliacija. nervų sistema... Tai veikia abiem būdais. Taip panikuoti žmonės visada kvėpuoja savo viršūniniu kvėpavimu. Ir atvirkščiai, jei kurį laiką ramiai kvėpuojate skrandžiu, neurologinė sistema nurimsta ir visi procesai sulėtėja.

Plaučių tūriai

Ramiai kvėpuodamas žmogus įkvepia ir iškvepia apie 500 ml (300–800 ml) oro, šis oro tūris vadinamas potvynio tūris... Be įprasto potvynio ir giliausio įkvėpimo, žmogus gali įkvėpti maždaug 3000 ml oro - tai yra įkvepiamojo rezervo tūris... Po įprasto ramaus iškvėpimo paprastas sveikas žmogus, išspausdamas iškvėpimo raumenis, sugeba iš plaučių „išspausti“ apie 1300 ml oro. iškvėpimo rezervo tūris.

Šių tomų suma yra gyvybiškai svarbus plaučių pajėgumas (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Kaip matote, gamta mums paruošė beveik dešimteriopą oro perpumpavimo per plaučius kiekį, kai tik įmanoma.

Potvynio potvynis yra kiekybinė kvėpavimo gylio išraiška. Gyvybiškai svarbus plaučių pajėgumas lemia didžiausią oro kiekį, kurį galima įeiti arba išsiskirti iš plaučių vieno įkvėpimo ar iškvėpimo metu. Vyrų vidutinė gyvybinė plaučių talpa yra 4000 - 5500 ml, moterų - 3000 - 4500 ml. Fizinė treniruotė ir įvairus krūtinės tempimas gali padidinti VC.

Po maksimalaus gilaus iškvėpimo plaučiuose lieka apie 1200 ml oro. Tai - likutinis tūris... Didžiąją jo dalį iš plaučių galima pašalinti tik esant atviram pneumotoraksui.

Liekamąjį tūrį pirmiausia lemia diafragmos ir tarpšonkaulinių raumenų elastingumas. Didinti krūtinės judrumą ir sumažinti likusį tūrį yra svarbi užduotis ruošiantis giluminiam nardymui. Nardymai, mažesni už vidutinį neišmokytą žmogų, yra nardomi giliau nei 30–35 metrai. Vienas iš populiariausių būdų padidinti diafragmos elastingumą ir sumažinti likusį plaučių tūrį yra reguliariai atlikti uddiyana bandha.

Vadinamas maksimalus oro kiekis, kuris gali būti plaučiuose viso plaučių talpa, ji lygi likusio plaučių tūrio ir gyvybinės talpos sumai (naudojamame pavyzdyje: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Vadinamas oro tūris plaučiuose, pasibaigus ramiam kvėpavimui (su atsipalaidavusiais kvėpavimo raumenimis) funkcinis liekamasis plaučių pajėgumas... Jis lygus liekamojo tūrio ir iškvėpimo rezervo tūrio sumai (naudojamame pavyzdyje: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkcinis liekamasis plaučių pajėgumas prieš įkvėpimą yra artimas alveolių oro tūriui.

Plaučių ventiliacija nustatoma pagal įkvėptą ar iškvepiamą oro kiekį per laiko vienetą. Paprastai matuojamas kvėpavimo minutės tūris... Plaučių vėdinimas priklauso nuo kvėpavimo gylio ir greičio, kuris ramybės būsenoje yra 12–18 įkvėpimų per minutę. Kvėpavimo minutės tūris yra lygus potvynio tūrio ir kvėpavimo dažnio sandaugai, t. apie 6–9 litrus.

Norint įvertinti plaučių tūrį, naudojama spirometrija - išorinio kvėpavimo funkcijos tyrimo metodas, apimantis kvėpavimo tūrinius ir greičio rodiklius. Mes rekomenduojame šią apklausą tiems, kurie planuoja rimtai užsiimti laisvuoju nardymu.

Oro yra ne tik alveolėse, bet ir kvėpavimo takuose. Tai apima nosies ertmę (arba burną kvėpuojant per burną), nosiaryklę, gerklas, trachėją, bronchus. Kvėpavimo takuose esantis oras (išskyrus kvėpavimo bronchioles) nedalyvauja dujų mainuose. Todėl vadinamas kvėpavimo takų spindis anatominė negyvoji erdvė. Kai įkvepiate, paskutinės atmosferos oro dalys patenka į negyvą erdvę ir, nekeisdamos jų sudėties, iškvėpdamos palieka ją.

Anatominės negyvos erdvės tūris yra apie 150 ml, ty apie 1/3 potvynio potvynio, tyliai kvėpuojant. Tie. iš 500 ml įkvepiamo oro į alveoles patenka tik apie 350 ml. Alveolėse ramaus iškvėpimo pabaigoje yra apie 2500 ml oro, todėl kiekvieną kartą ramiai įkvėpus atsinaujina tik 1/7 alveolinio oro.

• ‹Atgal

Norėdamas įvertinti plaučių kokybę, jis tiria potvynio potvynius (naudodamas specialius prietaisus - spirometrus).

Potvynio tūris (TO) - oro kiekis, kurį žmogus įkvepia ir iškvepia ramiai kvėpuodamas per vieną ciklą. Normalus = 400-500 ml.

Kvėpavimo minutės tūris (MRV) yra per 1 minutę per plaučius praeinančio oro tūris (MRV = DO x RR). Normalus = 8–9 litrai per minutę; apie 500 litrų per valandą; 12000-13000 litrų per dieną. Didinant fizinė veikla MOD didėja.

Ne visas įkvepiamas oras dalyvauja alveolių ventiliacijoje (dujų mainuose), nes dalis jo nepasiekia acini ir lieka kvėpavimo takai kur nėra galimybės skleisti. Šių kvėpavimo takų tūris vadinamas „kvėpavimo negyvąja erdve“. Paprastai suaugusiam žmogui = 140-150 ml, t.y. 1/3 TO.

Įkvėpimo rezervinis tūris (ROVd) - oro kiekis, kurį žmogus gali įkvėpti stipriausiai maksimaliai įkvėpus po ramaus įkvėpimo, t. per DO. Normalus = 1500-3000 ml.

Išgyvenamasis rezervinis tūris (ROV) - oro kiekis, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti po ramaus iškvėpimo. Normalus = 700-1000 ml.

Gyvybinė plaučių talpa (VC) - oro kiekis, kurį žmogus gali kuo daugiau iškvėpti po giliausio įkvėpimo (VC = PRIEŠ + ROVd + ROV = 3500-4500 ml).

Liekamasis plaučių tūris (ROL) - tai oro kiekis, likęs plaučiuose po maksimalaus galiojimo laiko. Normalus = 100-1500 ml.

Bendras plaučių tūris (TLC) yra didžiausias oro kiekis, kuris gali būti plaučiuose. OEL = VC + OOL = 4500-6000 ml.

DUJŲ SKLAIDA

Įkvėpto oro sudėtis: deguonis - 21%, anglies dioksidas - 0,03%.

Iškvepiamo oro sudėtis: deguonis - 17%, anglies dioksidas - 4%.

Alveoliuose esančio oro sudėtis: deguonis-14%, anglies dioksidas -5,6% o.

Iškvepiant alveolinis oras maišosi su oru kvėpavimo takuose („negyvoje erdvėje“), o tai sukelia nurodytą oro sudėties skirtumą.

Dujų perėjimas per oro ir kraujo barjerą yra dėl koncentracijų skirtumų abiejose membranos pusėse.

Dalinis slėgis yra ta slėgio dalis, kuri patenka į tam tikras dujas. Esant 760 mm Hg atmosferos slėgiui, deguonies dalinis slėgis yra 160 mm Hg. (t. y. 21% iš 760), alveoliniame ore dalinis deguonies slėgis yra 100 mm Hg, o anglies dioksido - 40 mm Hg.

Dujų įtampa yra dalinis slėgis skystyje. Deguonies įtampa veninis kraujas- 40 mm Hg Dėl slėgio gradiento tarp alveolių oro ir kraujo - 60 mm Hg. (100 mm Hg ir 40 mm Hg) deguonis difunduoja į kraują, kur prisijungia prie hemoglobino, paversdamas jį oksihemoglobinu. Kraujas, kuriame yra didelis kiekis oksihemoglobino, vadinamas arteriniu krauju. 100 ml arterinio kraujo yra 20 ml deguonies, 100 ml veninio kraujo yra 13-15 ml deguonies. Taip pat pagal slėgio gradientą anglies dioksidas patenka į kraują (nes jo audiniuose yra daug) ir susidaro karbhemoglobinas. Be to, anglies dioksidas reaguoja su vandeniu, susidaro anglies rūgštis (reakcijos katalizatorius yra eritrocituose esantis anglies anhidrazės fermentas), kuri skyla į vandenilio protoną ir bikarbonato joną. CO 2 įtampa veniniame kraujyje - 46 mm Hg; alveolių ore - 40 mm Hg. (slėgio gradientas = 6 mm Hg). CO 2 difuzija vyksta iš kraujo į išorinę aplinką.

Plaučių ventiliacijos rodikliai daugiausia priklauso nuo žmogaus kūno sudėties, fizinio pasirengimo, ūgio, kūno svorio, lyties ir amžiaus, todėl gautus duomenis reikia palyginti su vadinamosiomis tinkamomis vertėmis. Tinkamos vertės apskaičiuojamos pagal specialias nomogramas ir formules, kurios pagrįstos tinkamos bazinės apykaitos nustatymu. Daugelis funkcinių tyrimų metodų laikui bėgant sumažėjo iki tam tikro standartinio tūrio.

Plaučių tūrio matavimas

Kvėpavimo tūris

Potvynio potvynio tūris (TO) - įprasto kvėpavimo metu įkvepiamo ir iškvepiamo oro tūris, lygus vidutiniškai 500 ml (svyruojant nuo 300 iki 900 ml). Apie 150 ml jo yra gerklų, trachėjos, bronchų funkcinės negyvosios erdvės (VFMP) oro tūris, nedalyvaujantis dujų mainuose. Funkcinis VFMP vaidmuo yra tai, kad jis maišosi su įkvepiamu oru, drėkina ir šildo.

Baigiamojo rezervo apimtis

Iškvėpimo rezervinis tūris yra oro tūris, lygus 1500–2000 ml, kurį žmogus gali iškvėpti, jei po įprasto iškvėpimo jis maksimaliai iškvepia.

Įkvėpimo rezervo tūris

Įkvėpimo rezervo tūris yra oro tūris, kurį žmogus gali įkvėpti, jei po įprasto įkvėpimo jis maksimaliai įkvepia. Lygus 1500 - 2000 ml.

Plaučių gyvybinis pajėgumas

Gyvybinė plaučių talpa (VC) yra lygi atsarginių įkvėpimo ir iškvėpimo tūrių ir potvynio potvynio (vidutiniškai 3700 ml) sumai ir yra oro tūris, kurį žmogus gali iškvėpti giliausio iškvėpimo metu maksimalus įkvėpimas.

Liekamasis tūris

Liekamasis tūris (RO) yra oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus pasibaigimo. Lygus 1000 - 1500 ml.

Bendras plaučių tūris

Bendras (didžiausias) plaučių tūris (OEL) yra kvėpavimo, rezervo (įkvėpimo ir iškvėpimo) ir liekamojo tūrio suma ir yra 5000–6000 ml.

Potvynio potvynių tyrimas yra būtinas norint įvertinti kvėpavimo nepakankamumo kompensavimą didinant kvėpavimo gylį (įkvėpus ir iškvėpus).

Plaučių spirografija

Plaučių spirografija pateikia patikimiausius duomenis. Be plaučių tūrių matavimo, spirografą galima naudoti norint gauti daugybę papildomų rodiklių (kvėpavimo ir minutinės ventiliacijos tūriai ir kt.). Duomenys įrašomi spirogramos forma, pagal kurią galima spręsti apie normą ir patologiją.

Plaučių ventiliacijos intensyvumo tyrimas

Kvėpavimo minutės tūris

Minutės kvėpavimo tūris nustatomas padauginus potvynio tūrį iš kvėpavimo dažnio, vidutiniškai jis yra 5000 ml. Tai tiksliau nustatoma naudojant spirografiją.

Maksimalus plaučių vėdinimas

Didžiausias plaučių vėdinimas („kvėpavimo riba“) - tai oro kiekis, kurį plaučiai gali vėdinti maksimaliai įtempdami kvėpavimo sistemą. Nustatoma spirometrijos metodu, giliausiai kvėpuojant, maždaug 50 per minutę dažniu, paprastai lygiu 80-200 ml.

Kvėpavimo rezervas

Kvėpavimo rezervas atspindi žmogaus kvėpavimo sistemos funkcines galimybes. Sveikam žmogui tai yra 85% didžiausios plaučių ventiliacijos, o esant kvėpavimo nepakankamumui - sumažėja iki 60 - 55% ir mažiau.

Visi šie tyrimai leidžia ištirti plaučių ventiliacijos būseną, jos atsargas, kurių poreikis gali kilti atliekant sunkią fizinis darbas arba sergantiems kvėpavimo takų liga.

Kvėpavimo akto mechanikos tyrimas

Šis metodas leidžia nustatyti įkvėpimo ir iškvėpimo santykį, kvėpavimo pastangas skirtingose ​​kvėpavimo fazėse.

EFZHEL

Išeikvotas priverstinis gyvybinis plaučių pajėgumas (EFVL), ištirtas pagal Votchal-Tiffno. Jis matuojamas taip pat, kaip nustatant VC, tačiau greičiausias priverstinis galiojimo laikas. Sveikiems žmonėms paaiškėja, kad jis yra 8–11% mažesnis nei VC, daugiausia dėl padidėjusio atsparumo oro srautui mažuose bronchuose. Esant daugybei ligų, kartu padidėjus mažų bronchų atsparumui, pavyzdžiui, esant broncho-obstrukciniams sindromams, emfizemai, keičiasi EFVC.

IFZHEL

Įkvėptas priverstinis gyvybinis pajėgumas (IFVC) nustatomas greičiausiu priverstiniu įkvėpimu. Emfizemos metu jis nesikeičia, bet obstrukuojant kvėpavimo takus mažėja.

Pneumotachometrija

Pneumotachometrija

Pneumotachometrija įvertinamas „didžiausio“ oro srauto greičio pokytis priverstinio įkvėpimo ir iškvėpimo metu. Tai leidžia įvertinti bronchų praeinamumo būseną. ### Pneumotachografija

Pneumotachografija atliekama naudojant pneumotachografą, kuris registruoja oro srauto judėjimą.

Atviro ar latentinio kvėpavimo nepakankamumo nustatymo testai

Remiantis deguonies suvartojimo ir deguonies trūkumo nustatymu naudojant spirografiją ir ergospirografiją. Šis metodas gali būti naudojamas nustatyti deguonies suvartojimą ir deguonies trūkumą pacientui atliekant tam tikrą fizinę veiklą ir ramybės būsenoje.

Plaučių tūriai ir pajėgumai

Plaučių vėdinimo procese alveolinio oro dujų sudėtis nuolat atnaujinama. Plaučių ventiliacijos kiekį lemia kvėpavimo gylis arba potvynio tūris ir kvėpavimo judesių dažnis. Kvėpavimo judesių metu žmogaus plaučiai užpildomi įkvepiamu oru, kurio tūris yra viso plaučių tūrio dalis. Kiekybiniam plaučių vėdinimo aprašymui bendras plaučių tūris buvo padalintas į keletą komponentų ar tūrių. Šiuo atveju plaučių talpa yra dviejų ar daugiau tūrių suma.

Plaučių tūriai skirstomi į statinius ir dinaminius. Statiniai plaučių tūriai matuojami užbaigtais kvėpavimo judesiais, neribojant jų greičio. Dinaminiai plaučių tūriai matuojami kvėpavimo judesių metu, nustatant jų įgyvendinimo laiką.

Plaučių tūriai. Oro tūris plaučiuose ir kvėpavimo takuose priklauso nuo šių rodiklių: 1) antropometrinės individualios žmogaus ir kvėpavimo sistemos savybės; 2) plaučių audinio savybės; 3) alveolių paviršiaus įtempimas; 4) kvėpavimo raumenų išvystyta jėga.

Kvėpavimo tūris (TO) - oro tūris, kurį žmogus kvėpuoja ramiai kvėpuodamas. Suaugusiam žmogui DO yra maždaug 500 ml. DO dydis priklauso nuo matavimo sąlygų (poilsio, krūvio, kūno padėties). DO apskaičiuojamas kaip vidurkis išmatavus maždaug šešis tylius kvėpavimo judesius.

Įkvėpimo rezervinis tūris (RVD) - didžiausias oro tūris, kurį tiriamasis gali įkvėpti ramiai įkvėpęs. ROVD dydis yra 1,5-1,8 litro.

Išgyvenamasis rezervinis tūris (ROV) - maksimalus oro tūris, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti iš ramaus iškvėpimo lygio. ROS vertė yra mažesnė horizontalioje padėtyje nei vertikalioje padėtyje ir mažėja nutukus. Jis vidutiniškai lygus 1,0-1,4 litro.

Liekamasis tūris (RO) yra oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus pasibaigimo. Liekamasis tūris yra 1,0-1,5 litro.

Plaučių talpyklos. Gyvybiškai svarbus plaučių tūris (potvynio potvynio tūris, įkvėpimo rezervo tūris, iškvėpimo rezervo tūris). Vidutinio amžiaus vyrų RK svyruoja nuo 3,5 iki 5,0 l ar daugiau. Moterims būdingos mažesnės vertės (3,0–4,0 litro). Priklausomai nuo VC matavimo metodo, išskiriamas inhaliacinis VC, kai po pilno iškvėpimo atliekamas giliausias įkvėpimas ir iškvėpimo VC, kai maksimalus iškvėpimas atliekamas po pilno įkvėpimo.

Įkvėpimo talpa (EVD) yra lygi potvynio ir įkvėpimo rezervo tūrio sumai. Žmonių Evd vidutiniškai siekia 2,0–2,3 litro.

Funkcinis liekamasis pajėgumas (FRC) yra oro tūris plaučiuose po ramaus iškvėpimo. FRU yra iškvėpimo rezervo ir likutinio tūrio suma. FRU vertę reikšmingai įtakoja asmens fizinio aktyvumo lygis ir kūno padėtis: FRU horizontalioje kūno padėtyje yra mažiau nei sėdint ar stovint. FRU sumažėja nutukimas, nes sumažėja bendras krūtinės ištempimas.

Bendras plaučių tūris (TLC) yra oro kiekis plaučiuose pasibaigus visiškam įkvėpimui. OEL apskaičiuojamas dviem būdais: OEL - OO + ZHEL arba OEL - FOE + Evd.

Statinis plaučių tūris gali sumažėti patologinėse sąlygose, dėl ko gali būti ribojama plaučių plėtra. Tai apima nervų ir raumenų ligas, krūtinės, pilvo ligas, pleuros pažeidimus, didinančius plaučių audinio standumą, ir ligas, dėl kurių sumažėja veikiančių alveolių skaičius (atelektazė, rezekcija, plaučių randai).

Kvėpavimo dažnis -įkvėpimų ir iškvėpimų skaičius per laiko vienetą. Suaugęs žmogus vidutiniškai atlieka 15–17 kvėpavimo judesių per minutę. Didelė svarba turi treniruotę. Treniruotiems žmonėms kvėpavimo judesiai atliekami lėčiau ir siekia 6–8 įkvėpimus per minutę. Taigi naujagimiams RR priklauso nuo daugelio veiksnių. Stovint BH yra didesnis nei sėdint ar gulint. Miego metu kvėpavimas yra lėtesnis (maždaug 1/5).

Atliekant raumenų darbą, kvėpavimas tampa 2–3 kartus greitesnis, naudojant kai kurių rūšių sporto pratimus pasiekiama 40–45 ciklai per minutę ar daugiau. Kvėpavimo dažnį įtakoja aplinkos temperatūra, emocijos, protinis darbas.

Kvėpavimo gylis ar potvynio potvynis - oro kiekį, kurį žmogus kvėpuoja ramiai kvėpuodamas. Kiekvieno kvėpavimo judesio metu plaučiuose keičiama 300–800 ml oro. Potvynio tūris (TO) mažėja didėjant kvėpavimo dažniui.

Kvėpavimo minutės tūris- oro kiekis, praeinantis per plaučius per minutę. Jis nustatomas pagal įkvepiamo oro vertės sandaugą pagal kvėpavimo judesių skaičių per 1 min .: MOD = DO x BH.

Suaugusiam MOD yra 5-6 litrai. Amžiaus pokyčiai išorinio kvėpavimo rodikliai pateikti lentelėje. 27.

Tab. 27. Išorinio kvėpavimo rodikliai (pagal: Khripkova, 1990)

Ką tik gimusio kūdikio kvėpavimas yra dažnas ir negilus bei gali būti labai svyruojantis. Su amžiumi sumažėja kvėpavimo dažnis, padidėja potvynio tūris ir plaučių ventiliacija. Dėl didesnio vaikų kvėpavimo dažnio minutinis kvėpavimo tūris (kalbant apie 1 kg svorio) yra žymiai didesnis nei suaugusiųjų.

Vėdinimas gali skirtis priklausomai nuo vaiko elgesio. Pirmaisiais gyvenimo mėnesiais nerimas, verksmas, riksmas 2-3 kartus padidina ventiliaciją, daugiausia dėl padidėjusio kvėpavimo gylio.

Raumenų darbas padidina minutės kvėpavimo apimtį proporcingai apkrovos dydžiui. Kuo vyresni vaikai, tuo intensyvesnį raumenų darbą jie gali atlikti ir tuo labiau padidėja jų plaučių ventiliacija. Tačiau veikiant treniruotėms, tą patį darbą galima atlikti su mažesniu plaučių ventiliacijos padidėjimu. Tuo pačiu metu apmokyti vaikai sugeba padidinti savo kvėpavimo apimtį darbo metu aukštas lygis nei jų nesportuojantys bendraamžiai (cituojama: Markosyanas, 1969). Su amžiumi treniruočių poveikis daro didesnę įtaką, o 14-15 metų paaugliams treniruotės sukelia tuos pačius reikšmingus plaučių ventiliacijos pokyčius kaip ir suaugusiems.

Plaučių gyvybinis pajėgumas- didžiausias oro kiekis, kurį galima iškvėpti maksimaliai įkvėpus. Gyvybinė plaučių talpa (VC) yra svarbi kvėpavimo funkcinė charakteristika, kurią sudaro potvynio, įkvėpimo rezervo ir iškvėpimo rezervo tūris.

Ramybės būsenoje potvynio tūris yra nedidelis, palyginti su bendru oro kiekiu plaučiuose. Todėl žmogus gali tiek įkvėpti, tiek iškvėpti didelį papildomą tūrį. Įkvėpimo rezervo tūris(RO vd) - oro kiekis, kurį žmogus gali papildomai įkvėpti įprastu įkvėpimu ir yra 1500–2000 ml. Baigiamojo rezervo apimtis(RO out) - oro kiekis, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti po ramaus iškvėpimo; jo dydis yra 1000-1500 ml.

Net po giliausio iškvėpimo plaučių alveolėse ir kvėpavimo takuose lieka tam tikras oro kiekis - tai yra likutinis tūris(OO). Tačiau ramiai kvėpuojant plaučiuose lieka daug daugiau oro nei likutinis tūris. Vadinamas oro kiekis, likęs plaučiuose po ramaus iškvėpimo funkcinis liekamasis pajėgumas(FOE). Ją sudaro liekamasis plaučių tūris ir iškvėpimo rezervinis tūris.

Didžiausias oro kiekis, kuris visiškai užpildo plaučius, vadinamas bendru plaučių talpa (TLC). Tai apima likusį oro kiekį ir gyvybiškai svarbų plaučių pajėgumą. Santykis tarp plaučių tūrio ir talpos parodytas fig. 8 (Atl., P. 169). Gyvybinis pajėgumas kinta priklausomai nuo amžiaus (28 lentelė). Kadangi norint išmatuoti gyvybinį plaučių pajėgumą, reikia aktyvaus ir sąmoningo paties vaiko dalyvavimo, tai matuojama vaikams nuo 4–5 metų.

Iki 16–17 metų gyvybinė plaučių talpa pasiekia suaugusiam žmogui būdingas vertes. Gyvybiškai svarbus plaučių pajėgumas yra svarbus fizinio vystymosi rodiklis.

Tab. 28. Vidutinė gyvybinės plaučių talpos vertė, ml (pagal: Khripkova, 1990)

NUO vaikyste ir iki 18–19 metų gyvybinė plaučių talpa padidėja, nuo 18 iki 35 metų ji išlieka pastovaus lygio, o po 40 sumažėja. Tai siejama su plaučių elastingumo ir krūtinės judrumo sumažėjimu.

Gyvybiškai svarbus plaučių pajėgumas priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant kūno ilgį, svorį ir lytį. Norint įvertinti VC, tinkama vertė apskaičiuojama naudojant specialias formules:

vyrams:

VC turėtų = [(aukštis, cm∙ 0,052)] - [(amžius, metų ∙ 0,022)] - 3,60;

moterims:

VC turėtų = [(aukštis, cm∙ 0,041)] - [(amžius, metų ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 metų berniukams:

VC turėtų = [(aukštis, cm∙ 0,052)] - [(amžius, metų ∙ 0,022)] - 4,6;

berniukams nuo 13 iki 16 metų:

VC turėtų = [(aukštis, cm∙ 0,052)] - [(amžius, metų ∙ 0,022)] - 4,2

8-16 metų mergaitėms:

VC turėtų = [(aukštis, cm∙ 0,041)] - [(amžius, metų ∙ 0,018)] - 3,7

Moterims VC yra 25% mažiau nei vyrams; jis yra didesnis apmokytų žmonių nei nemokytų žmonių. Tai ypač puiku užsiimant tokiomis sporto šakomis kaip plaukimas, bėgimas, slidinėjimas, irklavimas ir kt. Pavyzdžiui, irkluotojams jis yra 5500 ml, plaukikams - 4900 ml, gimnastams - 4300 ml, futbolininkams - 4 200 ml, sunkiaatlečiams - apie 4000 ml. Norint nustatyti gyvybinę plaučių talpą, naudojamas spirometro įtaisas (spirometrijos metodas). Jį sudaro indas su vandeniu ir kitas mažiausiai 6 litrų talpos indas, įdėtas į jį aukštyn kojomis, kuriame yra oro. Vamzdžių sistema yra prijungta prie šio antrojo indo dugno. Tiriamasis kvėpuoja šiais vamzdeliais, todėl jo plaučiuose ir inde esantis oras sudaro vieną sistemą.

Dujų mainai

Dujų kiekis alveolėse... Įkvėpimo ir iškvėpimo metu žmogus nuolat vėdina plaučius, išlaikydamas dujų sudėtį alveolėse. Asmuo kvėpuoja atmosferos oru, kuriame yra daug deguonies (20,9%) ir mažai anglies dvideginio (0,03%). Iškvepiamame ore yra 16,3% deguonies, o anglies dioksido - 4%. Įkvėpus iš 450 ml įkvepiamo atmosferos oro, į plaučius patenka tik apie 300 ml, o apie 150 ml lieka kvėpavimo takuose ir nedalyvauja dujų mainuose. Kai iškvepiate po įkvėpimo, šis oras pašalinamas į išorę nepakitęs, tai yra, jo sudėtis nesiskiria nuo atmosferos. Štai kodėl tai vadinama oru miręs, arba kenksmingas, vietos. Plaučius pasiekiantis oras čia sumaišomas su alveoliuose esančiu 3000 ml oro. Dujų mišinys alveolėse, dalyvaujantis dujų mainuose, vadinamas alveolių oras... Gaunama oro dalis yra maža, palyginti su tūriu, į kurį ji įpilama, todėl visiškas viso plaučių oro atnaujinimas yra lėtas ir su pertraukomis. Keitimasis tarp atmosferos ir alveolių oro daro nereikšmingą įtaką alveolių orui, o jo sudėtis išlieka praktiškai pastovi, kaip matyti iš lentelės. 29.

Tab. 29. Įkvėpto, alveolinio ir iškvepiamo oro sudėtis,%

Palyginus alveolių oro sudėtį su įkvepiamo ir iškvepiamo oro sudėtimi, galima pastebėti, kad penktadalį gaunamo deguonies organizmas pasilieka savo reikmėms, o CO2 kiekis iškvepiamame ore yra 100 kartų didesnis už kiekį, kuris patenka į kūną įkvėpus. Palyginti su įkvepiamu oru, jame yra mažiau deguonies, bet daugiau CO 2. Alveolių oras artimai kontaktuoja su krauju, o arterinio kraujo dujų sudėtis priklauso nuo jo sudėties.

Vaikams skirtinga tiek iškvepiamo, tiek alveolinio oro sudėtis: kuo jaunesni vaikai, tuo mažesnis anglies dioksido ir atitinkamai didesnis deguonies procentas iškvepiamame ir alveoliniame ore, tuo mažesnis deguonies suvartojimo procentas (30 lentelė) ). Dėl to vaikų plaučių ventiliacijos efektyvumas yra mažas. Todėl už tą patį suvartoto deguonies ir išskiriamo anglies dioksido kiekį vaikas turi vėdinti plaučius labiau nei suaugę.

Tab. 30. Iškvepiamo ir alveolinio oro sudėtis
(vidutiniai duomenys apie: Šalkovas, 1957; komp. autorius: Markosyanas, 1969)

Kadangi maži vaikai kvėpuoja dažnai ir negiliai, didelė potvynio ir potvynio dalis yra „negyvos“ erdvės tūris. Todėl iškvepiamą orą daugiausia sudaro atmosferos oras, jame yra mažiau anglies dioksido ir mažesnis deguonies panaudojimo procentas, atsižvelgiant į tam tikrą kvėpavimo tūrį. Todėl vaikų ventiliacijos efektyvumas yra mažas. Nepaisant padidėjusio deguonies kiekio vaikų alveoliniame ore, palyginti su suaugusiaisiais, jis nėra reikšmingas, nes 14-15% deguonies alveolėse pakanka visiškam hemoglobino prisotinimui kraujyje. Daugiau deguonies, nei suriša hemoglobinas, negali patekti į arterinį kraują. Žemas lygis anglies dioksido kiekis vaikų alveoliniame ore rodo jo mažesnį kiekį arteriniame kraujyje, palyginti su suaugusiais.

Dujų mainai plaučiuose... Dujų mainai plaučiuose vyksta dėl deguonies difuzijos iš alveolinio oro į kraują ir anglies dioksido iš kraujo į alveolinį orą. Difuzija įvyksta dėl šių dujų dalinio slėgio skirtumo alveoliniame ore ir jų prisotinimo kraujyje.

Dalinis slėgis yra bendro slėgio, kurį tam tikros dujos turi dujų mišinyje, dalis. Dalinis deguonies slėgis alveolėse (100 mm Hg) yra žymiai didesnis už O 2 įtampą veniniame kraujyje, patenkančiame į plaučių kapiliarus (40 mm Hg). Dalinio CO 2 slėgio parametrai reiškia priešingą reikšmę - 46 mm Hg. Art. plaučių kapiliarų pradžioje ir 40 mm Hg. Art. alveolėse. Dalinis deguonies ir anglies dioksido slėgis ir įtampa plaučiuose yra pateikti lentelėje. 31.

Tab. 31. Dalinis deguonies ir anglies dioksido slėgis ir įtampa plaučiuose, mm Hg. Art.

Šie slėgio gradientai (skirtumas) yra varomoji jėga, sukelianti O 2 ir CO 2 difuziją, tai yra dujų mainus plaučiuose.

Plaučių difuzijos pajėgumas deguoniui yra labai didelis. Tai lemia didelis alveolių skaičius (šimtai milijonų), didelis dujų mainų paviršius (apie 100 m 2), taip pat mažas alveolių membranos storis (apie 1 mikroną). Žmonių plaučių difuzijos pajėgumas deguoniui yra apie 25 ml / min 1 mm Hg. Art. Anglies dioksido difuzijos pajėgumas dėl didelio tirpumo plaučių membranoje yra 24 kartus didesnis.

Deguonies difuziją užtikrina dalinis slėgio skirtumas apie 60 mm Hg. Art., O anglies dioksidas - tik apie 6 mm Hg. Art. Laiko, per kurį kraujas teka per mažo apskritimo kapiliarus (apie 0,8 s), pakanka visiškai išlyginti dalinį dujų slėgį ir įtampą: deguonis ištirpsta kraujyje, o anglies dioksidas patenka į alveolinį orą. Anglies dioksido perėjimas į alveolinį orą esant santykinai mažam slėgio skirtumui paaiškinamas didele šių dujų difuzijos galia (Atl., 7 pav., 168 p.).

Taigi plaučių kapiliaruose vyksta nuolatinis deguonies ir anglies dioksido mainai. Dėl šio mainų kraujas yra prisotintas deguonies ir išlaisvintas iš anglies dioksido.