Serbest dalıcı için akciğerler ana "çalışma aracıdır" (elbette beyinden sonra), bu nedenle akciğerlerin yapısını ve tüm nefes alma sürecini anlamamız bizim için önemlidir. Genellikle, nefes almaktan bahsettiğimizde, akciğerlerin dış solunumunu veya havalandırılmasını kastediyoruz - solunum zincirinde bizim için fark edilen tek süreç. Ve onunla nefes almayı düşünmeye başlamalıyız.

Akciğerlerin ve göğsün yapısı

Akciğerler sünger gibi gözenekli bir organdır ve yapısında çok sayıda meyveli bir salkım üzüm veya tek tek kabarcıklardan oluşan bir kümeyi andırır. Her "dut" bir pulmoner alveoldür (pulmoner vezikül) - akciğerlerin ana işlevinin - gaz değişiminin - gerçekleştiği yer. Alveollerin havası ile kan arasında, alveollerin çok ince duvarları ve kan kılcal damarları tarafından oluşturulan bir hava-kan bariyeri bulunur. Gazların yayılması bu bariyerden geçer: oksijen alveolden kana girer ve kandan alveollere karbondioksit girer.

Hava alveollere hava yollarından girer - alveolar keselerle biten trokea, bronşlar ve daha küçük bronşiyoller. Bronşların ve bronşiyollerin dallanması lobları oluşturur (sağ akciğerde 3 lob, sol - 2 lob vardır). Ortalama olarak, her iki akciğerde, solunum yüzeyi ekshalasyon sırasında 40 m2'den inhalasyon sırasında 120 m2'ye kadar değişen yaklaşık 500-700 milyon alveol bulunur. Ayrıca, daha fazla sayıda alveol bulunur alt bölümler akciğerler.

Bronşlar ve trakea duvarlarında kıkırdaklı bir tabana sahiptir ve bu nedenle oldukça katıdır. Bronşiyoller ve alveoller yumuşak duvarlara sahiptir ve bu nedenle içlerinde belirli bir hava basıncı sağlanmazsa çökebilir, yani sönmüş bir balon gibi birbirine yapışabilir. Bunun olmasını önlemek için, akciğerler tek bir organ olarak her taraftan plevra ile kaplıdır - güçlü bir hermetik zar.

Plevranın iki katmanı vardır - iki yaprak. Bir tabaka sert malzemenin iç yüzeyine sıkıca yapışır göğüs diğeri akciğerleri çevreler. Aralarında, negatif basıncın korunduğu plevral boşluk bulunur. Bu sayede akciğerler düzleşmiş bir durumdadır. Plevral fissürdeki negatif basınç, akciğerlerin elastik çekişinden, yani akciğerlerin hacmini azaltmak için sürekli arzusundan kaynaklanır.

Akciğerlerin elastik çekişi üç faktöre bağlıdır:
1) içlerinde elastik liflerin bulunması nedeniyle alveol duvarlarının dokusunun esnekliği
2) tonda bronş kasları
3) alveollerin iç yüzeyini kaplayan sıvı filmin yüzey gerilimi.

Göğsün sert çerçevesi, kıkırdak ve eklemler sayesinde esnek bir şekilde omurga ve eklemleri birleştiren kaburgalardan oluşur. Bu nedenle, göğüs hacmini arttırır ve azaltırken, içindekileri korumak için gerekli sertliği korur. Göğüs boşluğu organlar.

Havayı solumak için akciğerlerde atmosferik basınçtan daha düşük, nefes vermek için daha yüksek bir basınç oluşturmamız gerekir. Bu nedenle, inhalasyon için göğüs hacminde bir artış, ekshalasyon için hacimde bir azalma gereklidir. Aslında, nefes alma çabalarının çoğu nefes almaya harcanır; normal koşullarda, akciğerlerin elastik özelliklerinden dolayı nefes verme yapılır.

Ana solunum kası diyaframdır - göğüs boşluğu ile karın boşluğu arasında kubbeli bir kas septumu. Geleneksel olarak, sınırı, kenarların alt kenarı boyunca çizilebilir.

Nefes alırken diyafram kasılır, gerilir. aktif eylem aşağıya doğru iç organlar... Aynı zamanda, sıkıştırılamaz organlar karın boşluğu karın boşluğunun duvarlarını gererek aşağı ve yanlara doğru itilir. Sakin bir inhalasyonla, diyaframın kubbesi yaklaşık 1,5 cm alçalır, buna bağlı olarak göğüs boşluğunun dikey boyutu artar. Aynı zamanda, alt kaburgalar biraz farklılaşır ve özellikle alt bölümlerde farkedilen göğsün çevresini arttırır. Nefes verdiğinizde, diyafram pasif olarak gevşer ve onu yerinde tutan tendonlar tarafından yukarı çekilir.

Diyaframa ek olarak, dış oblik interkostal ve interkondral kaslar da göğüs hacmindeki artışta yer alır. Kaburgaların kaldırılması sonucunda göğüs kemiğinin öne doğru yer değiştirmesi ve kaburgaların yan kısımlarının yanlara doğru yer değiştirmesi artar.

Çok derin yoğun nefes alma veya inhalasyon direncinde bir artış ile, kaburgaları kaldırabilen göğüs hacmini artırma sürecine kaburgaları kaldırabilen bir dizi yardımcı solunum kası dahil edilir: skalen, pektoralis majör ve küçük, ön dişli. İnspiratuar yardımcı kaslar ayrıca ekstansör kasları da içerir. göğüs bölgesi geri atılmış kollara yaslanırken omuz kuşağını sabitlemek (yamuk şeklinde, elmas şeklinde, kürek kemiğini kaldırmak).

Yukarıda bahsedildiği gibi, sakin bir nefes, pratik olarak nefes kaslarının gevşemesinin arka planına karşı pasif olarak akar. Aktif yoğun ekshalasyon ile kaslar "bağlanır" karın duvarı, bunun sonucunda karın boşluğunun hacmi azalır ve içindeki basınç artar. Basınç diyaframa aktarılır ve onu yukarı kaldırır. azalma nedeniyle iç eğik interkostal kaslar, kaburgalar iner ve kenarları birleşir.

Solunum hareketleri

Sıradan yaşamda, kendinizi ve arkadaşlarınızı gözlemleyerek, hem esas olarak diyafram tarafından sağlanan nefesi hem de esas olarak interkostal kasların çalışmasıyla sağlanan nefesi görebilirsiniz. Ve bu normal aralıkta. Omuz kuşağının kasları, ciddi hastalık veya yoğun çalışma durumunda daha sık bağlanır, ancak neredeyse hiçbir zaman nispeten sağlıklı insanlarda normal bir durumda değildir.

Esas olarak diyaframın hareketleriyle sağlanan nefes almanın erkeklerin daha karakteristik olduğuna inanılmaktadır. Normalde, solumaya karın duvarının hafif bir çıkıntısı, ekshalasyon - hafif geri çekilmesi eşlik eder. Bu karın solunumu türüdür.

Kadınlarda en yaygın solunum tipi, esas olarak interkostal kasların çalışmasıyla sağlanan torasik solunumdur. Bu, bir kadının biyolojik olarak anneliğe hazır olmasından ve sonuç olarak hamilelik sırasında karından nefes almada zorluk yaşamasından kaynaklanabilir. Bu tip solunumda göğüs kafesi ve kaburgalar en belirgin hareketleri yapar.

Omuzların ve köprücük kemiğinin aktif olarak hareket ettiği nefes, omuz kuşağı kaslarının çalışmasıyla sağlanır. Aynı zamanda, akciğerlerin havalandırılması etkisizdir ve yalnızca akciğerlerin üst kısımlarını ilgilendirmektedir. Bu nedenle, bu tür solunuma apikal denir. Normal şartlar altında, bu tür nefes alma pratikte gerçekleşmez ve ya belirli jimnastik sırasında kullanılır ya da ciddi hastalıklarda gelişir.

Serbest dalışta karından nefes almanın veya karından nefes almanın en doğal ve verimli olduğuna inanıyoruz. Bu aynı zamanda yoga ve pranayama yaparken de söylenir.

Birincisi, akciğerlerin alt loblarında daha fazla alveol olduğu için. İkincisi, nefes alma otonom sinir sistemimizle ilgilidir. Göbek solunumu parasempatik sinir sistemini harekete geçirir - vücut için fren pedalı. Göğüs solunumu sempatik sinir sistemini - gaz pedalını - harekete geçirir. Aktif ve uzun apikal solunum ile sempatik aşırı uyarılma meydana gelir. gergin sistem... Her iki şekilde de çalışır. Paniğe kapılmış insanlar hep apikal nefesleriyle böyle nefes alırlar. Ve tam tersi, bir süre midenizle sakin bir şekilde nefes alırsanız, nörolojik sistem sakinleşir ve tüm işlemler yavaşlar.

Pulmoner hacimler

Sakin nefes alma ile bir kişi yaklaşık 500 ml (300 ila 800 ml) havayı solur ve nefes verir, bu hava hacmine denir. gelgit hacmi... Olağan gelgit hacmine ek olarak, en derin soluma ile bir kişi yaklaşık 3000 ml hava soluyabilir - bu inspiratuar rezerv hacmi... Her zamanki sakin nefes verme işleminden sonra, sıradan sağlıklı bir kişi, nefes verme kaslarının gerginliği ile akciğerlerden yaklaşık 1300 ml havayı "sıkabilir" - bu ekspiratuar rezerv hacmi.

Bu hacimlerin toplamı akciğerlerin hayati kapasitesi (VC): 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.

Gördüğünüz gibi, doğa bizim için mümkünse akciğerlerden neredeyse on kat "pompalayan" hava hazırlamıştır.

Gelgit hacmi, solunum derinliğinin nicel bir ifadesidir. Akciğerlerin hayati kapasitesi, bir inhalasyon veya ekshalasyon sırasında akciğerlere girilebilen veya akciğerlerden atılabilen maksimum hava hacmini belirler. Erkeklerde akciğerlerin ortalama hayati kapasitesi 4000 - 5500 ml, kadınlarda - 3000 - 4500 ml'dir. Beden eğitimi ve göğsün çeşitli gerilmeleri VC'yi artırabilir.

Maksimum derin ekshalasyondan sonra akciğerlerde yaklaşık 1200 ml hava kalır. O - kalan hacim... Çoğu ancak açık pnömotoraks ile akciğerlerden çıkarılabilir.

Kalan hacim, öncelikle diyaframın ve interkostal kasların esnekliği ile belirlenir. Göğüs hareketliliğini artırmak ve kalan hacmi azaltmak, derin dalışa hazırlıkta önemli bir görevdir. Ortalama bir eğitimsiz kişi için kalan hacmin altındaki dalışlar, 30-35 metreden daha derine yapılan dalışlardır. Diyaframın esnekliğini arttırmanın ve kalan akciğer hacmini azaltmanın popüler yollarından biri düzenli olarak uddiyana bandha yapmaktır.

Akciğerlerde bulunabilecek maksimum hava miktarına denir. toplam akciğer kapasitesi, akciğerlerin kalan hacminin ve hayati kapasitesinin toplamına eşittir (kullanılan örnekte: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).

Sakin bir ekspirasyon sonunda (solunum kasları gevşemiş halde) akciğerlerde bulunan hava hacmine denir. fonksiyonel artık akciğer kapasitesi... Kalan hacim ve ekspiratuar yedek hacminin toplamına eşittir (kullanılan örnekte: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Akciğerlerin fonksiyonel rezidüel kapasitesi, inspirasyon başlamadan önceki alveolar hava hacmine yakındır.

Akciğerlerin ventilasyonu, birim zaman başına solunan veya solunan havanın hacmi ile belirlenir. Genellikle ölçülür solunum dakika hacmi... Akciğerlerin havalandırılması, dinlenme sırasında dakikada 12 ila 18 nefes olan solunumun derinliğine ve hızına bağlıdır. Solunum dakika hacmi, gelgit hacminin solunum hızının çarpımına eşittir, yani. yaklaşık 6-9 litre.

Akciğer hacimlerini değerlendirmek için spirometri kullanılır - hacimsel ve solunum hız göstergelerinin ölçümünü içeren dış solunum fonksiyonunu incelemek için bir yöntem. Serbest dalışla ciddi şekilde ilgilenmeyi planlayan herkese bu anketi öneriyoruz.

Hava sadece alveollerde değil, solunum yollarında da bulunur. Bunlar arasında burun boşluğu (veya ağızdan nefes alma sırasında ağız), nazofarenks, gırtlak, trakea, bronşlar bulunur. Hava yollarındaki hava (solunum bronşiyolleri hariç) gaz alışverişine katılmaz. Bu nedenle hava yollarının lümenine denir. anatomik ölü boşluk. Nefes aldığınızda, atmosferik havanın son kısımları ölü boşluğa girer ve kompozisyonlarını değiştirmeden nefes verirken bırakın.

Anatomik ölü boşluğun hacmi yaklaşık 150 ml veya sessiz nefes alma ile gelgit hacminin yaklaşık 1/3'ü kadardır. Şunlar. 500 ml solunan havadan alveollere sadece yaklaşık 350 ml girer. Sakin bir ekshalasyonun sonunda alveollerde yaklaşık 2500 ml hava vardır, bu nedenle her sakin inhalasyonda alveolar havanın sadece 1/7'si yenilenir.

Akciğerlerin kalitesini değerlendirmek için gelgit hacimlerini inceler (özel cihazlar - spirometreler kullanarak).

Solunum hacmi (TO) - bir kişinin bir döngüde sakin solunum ile soluduğu ve soluduğu hava miktarı. Normal = 400-500 ml.

Solunum dakika hacmi (MRV), akciğerlerden 1 dakikada geçen hava hacmidir (MRV = DO x RR). Normal = dakikada 8-9 litre; saatte yaklaşık 500 litre; Günde 12000-13000 litre. artarken fiziksel aktivite MOD artıyor.

Solunan havanın tamamı alveollerin havalandırılmasında (gaz değişimi) yer almaz, çünkü bir kısmı acinine ulaşmaz ve içeride kalır. solunum sistemi difüzyon için hiçbir fırsatın olmadığı yerde. Bu tür hava yollarının hacmine "solunum ölü boşluğu" denir. Normalde bir yetişkinde = 140-150 ml, yani. 1/3

İnspiratuar rezerv hacmi (ROVd) - bir kişinin sakin bir inhalasyondan sonra en güçlü maksimum inhalasyonda soluyabileceği hava miktarı, yani. DO üzerinde. Normal = 1500-3000 ml.

Ekspiratuar rezerv hacmi (ROV) - bir kişinin sakin bir ekshalasyondan sonra ek olarak soluyabileceği hava miktarı. Normal = 700-1000 ml.

Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC) - bir kişinin en derin inhalasyondan sonra mümkün olduğunca soluyabileceği hava miktarı (VC = ÖNCE + ROVD + ROV = 3500-4500 ml).

Rezidüel akciğer hacmi (ROL), maksimum ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarıdır. Normal = 100-1500 ml.

Toplam akciğer kapasitesi (TLC), akciğerlerde bulunabilecek maksimum hava miktarıdır. OEL = VC + OOL = 4500-6000 ml.

GAZLARIN DİFÜZYONU

Solunan havanın bileşimi: oksijen - %21, karbondioksit - %0.03.

Solunan havanın bileşimi: oksijen - %17, karbondioksit - %4.

Alveollerde bulunan havanın bileşimi: oksijen-14%, karbon dioksit -%5.6 o.

Nefes verirken alveolar hava, hava yollarındaki ("ölü boşlukta") hava ile karışır ve bu da hava bileşiminde belirtilen farklılığa neden olur.

Gazların hava-kan bariyerinden geçişi, zarın her iki tarafındaki konsantrasyonlardaki farktan kaynaklanır.

Kısmi basınç, belirli bir gaza düşen basıncın kısmıdır. 760 mm Hg'lik bir atmosfer basıncında, oksijen kısmi basıncı 160 mm Hg'dir. (yani 760'ın %21'i), alveolar havada kısmi oksijen basıncı 100 mm Hg ve karbondioksitin - 40 mm Hg'dir.

Gaz voltajı, bir sıvıdaki kısmi basınçtır. Oksijen voltajı venöz kan- 40 mm Hg Alveolar hava ve kan arasındaki basınç farkı nedeniyle - 60 mm Hg. (100 mm Hg ve 40 mm Hg) oksijen kana difüze olur ve burada hemoglobine bağlanır ve onu oksihemoglobine dönüştürür. Çok miktarda oksihemoglobin içeren kana arteriyel kan denir. 100 ml arter kanında 20 ml oksijen, 100 ml venöz kanda 13-15 ml oksijen bulunur. Ayrıca basınç gradyanına göre karbondioksit kana girer (çünkü dokularda çok miktarda bulunur) ve karbhemoglobin oluşur. Ek olarak, karbon dioksit suyla reaksiyona girerek bir hidrojen protonu ve bir bikarbonat iyonuna ayrışan karbonik asit (reaksiyon katalizörü eritrositlerde bulunan karbonik anhidraz enzimidir) oluşturur. Venöz kanda CO2 gerilimi - 46 mm Hg; alveoler havada - 40 mm Hg. (basınç gradyanı = 6 mm Hg). CO 2 difüzyonu kandan dış ortama gerçekleşir.

Pulmoner ventilasyonun göstergeleri büyük ölçüde bir kişinin yapısına, fiziksel antrenmanına, boyuna, vücut ağırlığına, cinsiyetine ve yaşına bağlıdır, bu nedenle elde edilen veriler sözde uygun değerlerle karşılaştırılmalıdır. Uygun bazal metabolizmanın belirlenmesine dayanan özel nomogram ve formüllere göre uygun değerler hesaplanır. Birçok işlevsel araştırma yöntemi zamanla belirli bir standart hacme indirgenmiştir.

Akciğer hacimlerinin ölçümü

solunum hacmi

Tidal hacim (TO), normal solunum sırasında solunan ve solunan havanın hacmidir ve ortalama 500 ml'ye eşittir (300 ila 900 ml arasında dalgalanmalarla). Yaklaşık 150 ml'si, gaz değişiminde yer almayan gırtlak, trakea, bronşlardaki fonksiyonel ölü boşluğun (VFMP) hava hacmidir. VFMP'nin fonksiyonel rolü, solunan hava ile karışması, nemlendirmesi ve ısıtmasıdır.

Ekspiratuar rezerv hacmi

Ekspiratuar rezerv hacmi, bir kişinin normal bir ekshalasyondan sonra maksimum ekshalasyon yapması durumunda soluyabileceği 1500-2000 ml'ye eşit hava hacmidir.

İnspiratuar rezerv hacmi

İnspiratuar rezerv hacmi, bir kişinin normal bir inhalasyondan sonra maksimum nefes alması durumunda soluyabileceği hava hacmidir. 1500 - 2000 ml'ye eşittir.

Akciğer hayati kapasitesi

Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC), soluma ve soluma yedek hacimleri ile gelgit hacminin (ortalama 3700 ml) toplamına eşittir ve bir kişinin en derin ekshalasyon sırasında soluyabildiği hava hacmidir. maksimum inhalasyon

Artık hacim

Rezidüel hacim (RO), maksimum ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir. 1000 - 1500 ml'ye eşittir.

Toplam akciğer kapasitesi

Toplam (maksimum) akciğer kapasitesi (OEL), solunum, yedek (inhalasyon ve ekshalasyon) ve artık hacimlerin toplamıdır ve 5000 - 6000 ml'dir.

Tidal hacimlerin incelenmesi, solunum derinliğini artırarak (inhalasyon ve ekshalasyon) solunum yetmezliğinin telafisini değerlendirmek için gereklidir.

Akciğer spirografisi

Akciğerlerin spirografisi en güvenilir verileri sağlar. Akciğer hacimlerini ölçmeye ek olarak, bir dizi ek gösterge (solunum ve dakika ventilasyon hacimleri, vb.) elde etmek için bir spirograf kullanılabilir. Veriler, norm ve patolojiyi yargılamak için kullanılabilen bir spirogram biçiminde kaydedilir.

Pulmoner ventilasyonun yoğunluğunun incelenmesi

Solunum dakika hacmi

Dakika solunum hacmi, gelgit hacminin solunum hızı ile çarpılmasıyla belirlenir, ortalama olarak 5000 ml'dir. Spirografi kullanılarak daha doğru bir şekilde belirlenir.

Akciğerlerin maksimum ventilasyonu

Akciğerlerin maksimum ventilasyonu ("solunum limiti"), solunum sisteminin maksimum gerginliğinde akciğerler tarafından havalandırılabilen hava miktarıdır. Normalde 80-200 ml'ye eşit, dakikada yaklaşık 50 sıklıkta en derin nefesle spirometri ile belirlenir.

Solunum rezervi

Solunum rezervi, insan solunum sisteminin işlevsel yeteneklerini yansıtır. Sağlıklı bir insanda akciğerlerin maksimum ventilasyonunun %85'i, solunum yetmezliği durumunda ise %60 - 55 ve altına düşer.

Tüm bu testler, şiddetli performans gösterirken ortaya çıkabilecek ihtiyacı olan pulmoner ventilasyonun durumunu, rezervlerini incelemeyi mümkün kılar. fiziksel iş veya solunum yolu hastalığı olan.

Solunum eyleminin mekaniğinin araştırılması

Bu yöntem, soluma ve soluma oranını, solunumun farklı aşamalarında solunum çabasını belirlemenizi sağlar.

EFZHEL

Akciğerlerin ekspiratuar zorlu vital kapasitesi (EFVL), Votchal - Tiffno'ya göre araştırıldı. VC belirlenirken olduğu gibi ölçülür, ancak en hızlı, zorunlu ekspirasyon ile. Sağlıklı bireylerde, esas olarak küçük bronşlarda hava akışına direncin artması nedeniyle VC'den %8-11 daha az olduğu ortaya çıkıyor. Bir dizi hastalıkta, örneğin bronko-obstrüktif sendromlar, pulmoner amfizem, EFVC değişiklikleri gibi küçük bronşlarda direnç artışının eşlik ettiği.

IFZHEL

İnspiratuar zorlu vital kapasite (IFVC), en hızlı zorlu inhalasyon ile belirlenir. Amfizem ile değişmez, ancak hava yolu açıklığının bozulması ile azalır.

pnömotakometri

pnömotakometri

Pnömotakometri, zorlu inhalasyon ve ekshalasyon sırasında "tepe" hava akış hızlarındaki değişikliği değerlendirir. Bronşiyal açıklık durumunu değerlendirmenizi sağlar. ### Pnömotakografi

Pnömotakografi, hava akımının hareketini kaydeden bir pnömotakograf kullanılarak gerçekleştirilir.

Açık veya gizli solunum yetmezliğinin tespiti için testler

Spirografi ve ergospirografi kullanılarak oksijen tüketiminin ve oksijen eksikliğinin belirlenmesine dayanır. Bu yöntem, bir hastada belirli bir fiziksel aktiviteyi gerçekleştirirken ve istirahat halindeyken oksijen tüketimini ve oksijen eksikliğini belirlemek için kullanılabilir.

Akciğer hacimleri ve kapasiteleri

Pulmoner ventilasyon sürecinde alveolar havanın gaz bileşimi sürekli olarak yenilenir. Pulmoner ventilasyon miktarı, solunum derinliği veya tidal hacim ve solunum hareketlerinin sıklığı ile belirlenir. Solunum hareketleri sırasında, bir kişinin akciğerleri, hacmi akciğerlerin toplam hacminin bir parçası olan solunan hava ile doldurulur. Pulmoner ventilasyonun nicel bir tanımı için toplam akciğer kapasitesi birkaç bileşene veya hacme bölündü. Bu durumda akciğer kapasitesi iki veya daha fazla hacmin toplamıdır.

Pulmoner hacimler statik ve dinamik olarak ikiye ayrılır. Statik akciğer hacimleri, hızlarını sınırlamadan tamamlanmış solunum hareketleri ile ölçülür. Dinamik akciğer hacimleri, icraları için bir zaman sınırı olan solunum hareketleri sırasında ölçülür.

Pulmoner hacimler. Akciğerlerdeki ve solunum yollarındaki havanın hacmi aşağıdaki göstergelere bağlıdır: 1) bir kişinin ve solunum sisteminin antropometrik bireysel özellikleri; 2) akciğer dokusunun özellikleri; 3) alveollerin yüzey gerilimi; 4) solunum kasları tarafından geliştirilen güç.

Solunum hacmi (TO) - bir kişinin sakin solunum sırasında soluduğu ve verdiği hava hacmi. Bir yetişkinde, DO yaklaşık 500 ml'dir. DO'nun büyüklüğü ölçüm koşullarına (dinlenme, yük, vücut pozisyonu) bağlıdır. DO, yaklaşık altı sessiz solunum hareketinin ölçülmesinden sonraki ortalama olarak hesaplanır.

İnspiratuar rezerv hacmi (RVD) - deneğin sakin bir nefesten sonra soluyabileceği maksimum hava hacmi. ROVD'nin boyutu 1.5-1.8 litredir.

Ekspiratuar rezerv hacmi (Rovyd) - bir kişinin ek olarak sakin ekshalasyon seviyesinden soluyabileceği maksimum hava hacmi. ROS değeri yatay konumda dikey konuma göre daha düşüktür ve obezite ile birlikte azalır. Ortalama olarak 1.0-1.4 litreye eşittir.

Rezidüel hacim (RO), maksimum ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir. Kalan hacim 1.0-1.5 litredir.

Akciğer kapları. Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC) tidal hacim, inspiratuar yedek hacim, ekspiratuar yedek hacmi içerir. Orta yaşlı erkeklerde VC, 3.5-5.0 litre veya daha fazla aralığında değişmektedir. Kadınlar için daha düşük değerler tipiktir (3,0-4,0 litre). VC'yi ölçme yöntemine bağlı olarak, tam bir ekshalasyondan sonra en derin inhalasyon yapıldığında VC inhalasyonu ve tam bir inhalasyondan sonra maksimum ekshalasyon yapıldığında ekshalasyon VC'si ayırt edilir.

İnspiratuar kapasite (EVD), tidal hacim ile inspiratuar rezerv hacminin toplamına eşittir. İnsanlarda, Evd ortalama 2.0-2.3 litredir.

Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRC), sakin bir ekshalasyondan sonra akciğerlerdeki hava hacmidir. FRU, ekspiratuar rezerv hacmi ve kalan hacmin toplamıdır. FRU'nun değeri, bir kişinin fiziksel aktivite seviyesinden ve vücudun pozisyonundan önemli ölçüde etkilenir: FRU, vücudun yatay pozisyonunda oturma veya ayakta durma pozisyonundan daha azdır. FRU, göğsün genel uzayabilirliğindeki azalmaya bağlı olarak obezitede azalır.

Toplam akciğer kapasitesi (TLC), tam bir inspirasyonun sonunda akciğerlerdeki hava hacmidir. OEL iki şekilde hesaplanır: OEL - OO + ZHEL veya OEL - FOE + Evd.

Statik akciğer hacimleri, akciğer genişlemesinin kısıtlanmasına yol açan patolojik durumlarda azalabilir. Bunlar arasında nöromüsküler hastalıklar, göğüs hastalıkları, karın hastalıkları, akciğer dokusunun sertliğini artıran plevral lezyonlar ve işleyen alveol sayısında azalmaya neden olan hastalıklar (atelektazi, rezeksiyon, akciğerlerin skarlaşması) bulunur.

Solunum hızı - birim zamandaki nefes ve nefes sayısı. Bir yetişkin dakikada ortalama 15-17 solunum hareketi yapar. Büyük önem antrenmanı var. Eğitimli kişilerde solunum hareketleri daha yavaş yapılır ve dakikada 6-8 nefes kadardır. Bu nedenle, yenidoğanlarda RR bir dizi faktöre bağlıdır. Ayaktayken BH, otururken veya uzanırken olduğundan daha yüksektir. Uyku sırasında solunum daha yavaştır (yaklaşık 1/5 oranında).

Kas çalışması ile nefes 2-3 kat daha hızlı hale gelir, bazı spor egzersizleri ile dakikada 40-45 devire veya daha fazlasına ulaşır. Solunum hızı ortam sıcaklığından, duygulardan, zihinsel çalışmadan etkilenir.

Solunum derinliği veya gelgit hacmi - bir kişinin sakince nefes alırken soluduğu ve verdiği hava miktarı. Her solunum hareketi sırasında akciğerlerde 300-800 ml hava alışverişi yapılır. Artan solunum hızı ile tidal hacim (TO) azalır.

Solunum dakika hacmi- dakikada akciğerlerden geçen hava miktarı. 1 dakikadaki solunum hareketlerinin sayısı ile solunan havanın değerinin çarpımı ile belirlenir: MOD = DO x BH.

Bir yetişkinde MOD 5-6 litredir. Yaş değişiklikleri dış solunum göstergeleri tabloda sunulmaktadır. 27.

Sekme. 27. Dış solunum göstergeleri (tarafından: Khripkova, 1990)

Yeni doğmuş bir bebeğin nefesi sık ve sığdır ve önemli dalgalanmalara tabidir. Yaşla birlikte solunum hızında azalma, tidal hacimde ve pulmoner ventilasyonda artış olur. Çocuklarda daha yüksek solunum hızı nedeniyle, dakika solunum hacmi (1 kg ağırlık cinsinden) yetişkinlerden önemli ölçüde daha yüksektir.

Havalandırma, çocuğun davranışına bağlı olarak değişebilir. Yaşamın ilk aylarında, kaygı, ağlama, çığlık atma, esas olarak solunum derinliğindeki artıştan dolayı ventilasyonu 2-3 kat artırır.

Kas çalışması, yük miktarıyla orantılı olarak dakika solunum hacmini arttırır. Çocuklar büyüdükçe, daha yoğun kas çalışması yapabilirler ve akciğerlerin ventilasyonu daha fazla artar. Bununla birlikte, eğitimin etkisi altında, akciğer ventilasyonunda daha küçük bir artışla aynı çalışma yapılabilir. Aynı zamanda, eğitimli çocuklar, çalışma sırasındaki dakika solunum hacimlerini daha fazla artırabilir. yüksek seviye egzersiz yapmayan yaşıtlarına göre (alıntı: Markosyan, 1969). Yaşla birlikte, eğitimin etkisi daha fazla etkilenir ve 14-15 yaş arası ergenlerde eğitim, yetişkinlerde olduğu gibi pulmoner ventilasyonda aynı önemli değişikliklere neden olur.

Akciğer hayati kapasitesi- maksimum inhalasyondan sonra solunabilecek en büyük hava miktarı. Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC), solunumun önemli bir fonksiyonel özelliğidir ve tidal hacim, inspiratuar yedek hacim ve ekspiratuar yedek hacimden oluşur.

İstirahatte, tidal hacim, akciğerlerdeki toplam hava hacmine kıyasla küçüktür. Bu nedenle, bir kişi büyük bir ek hacmi hem soluyabilir hem de soluyabilir. İnspiratuar rezerv hacmi(RO vd) - bir kişinin normal bir inhalasyondan sonra ayrıca soluyabileceği hava miktarı ve 1500-2000 ml'dir. Ekspiratuar rezerv hacmi(RO çıkışı) - bir kişinin sakin bir ekshalasyondan sonra ek olarak soluyabileceği hava miktarı; boyutu 1000-1500 ml'dir.

En derin ekshalasyondan sonra bile, akciğerlerin alveollerinde ve hava yollarında belirli bir miktar hava kalır - bu kalan hacim(ÖÖ). Bununla birlikte, sakin nefes alma ile akciğerlerde kalan hacimden çok daha fazla hava kalır. Sakin bir nefes verdikten sonra akciğerlerde kalan hava miktarına denir. Fonksiyonel artık kapasite(DÜŞMAN). Kalan akciğer hacmi ve ekspiratuar rezerv hacminden oluşur.

Akciğerleri tamamen dolduran en büyük hava miktarına toplam akciğer kapasitesi (TLC) denir. Kalan hava hacmini ve akciğerlerin hayati kapasitesini içerir. Akciğer hacimleri ve kapasiteleri arasındaki ilişki Şekil 1'de gösterilmiştir. 8 (Atl., S. 169). Vital kapasite yaşla birlikte değişir (Tablo 28). Akciğerlerin vital kapasitesinin ölçümü çocuğun kendisinin aktif ve bilinçli katılımını gerektirdiğinden 4-5 yaş arası çocuklarda ölçülür.

16-17 yaşlarında, akciğerlerin hayati kapasitesi bir yetişkinin karakteristiği olan değerlere ulaşır. Akciğerlerin hayati kapasitesi, fiziksel gelişimin önemli bir göstergesidir.

Sekme. 28. Akciğerlerin yaşamsal kapasitesinin ortalama değeri, ml (tarafından: Khripkova, 1990)

DAN çocukluk ve 18-19 yaşına kadar akciğerlerin hayati kapasitesi artar, 18 ila 35 yaş arasında sabit bir seviyede kalır ve 40'tan sonra azalır. Bu, akciğer elastikiyetinde ve göğüs hareketliliğinde bir azalma ile ilişkilidir.

Akciğerlerin hayati kapasitesi, vücut uzunluğu, ağırlık ve cinsiyet gibi bir dizi faktöre bağlıdır. VC'yi değerlendirmek için, özel formüller kullanılarak uygun değer hesaplanır:

erkekler için:

VC = [(yükseklik, santimetre∙ 0.052)] - [(yaş, yıllar ∙ 0,022)] - 3,60;

Kadınlar için:

VC = [(yükseklik, santimetre∙ 0,041)] - [(yaş, yıllar ∙ 0,018)] - 2,68;

8-10 yaş arası erkekler için:

VC = [(yükseklik, santimetre∙ 0.052)] - [(yaş, yıllar ∙ 0,022)] - 4,6;

13-16 yaş arası erkekler için:

VC = [(yükseklik, santimetre∙ 0.052)] - [(yaş, yıllar ∙ 0,022)] - 4,2

8-16 yaş arası kızlar için:

VC = [(yükseklik, santimetre∙ 0,041)] - [(yaş, yıllar ∙ 0,018)] - 3,7

Kadınlar erkeklerden %25 daha az VC'ye sahiptir; eğitimli insanlarda eğitimsiz insanlara göre daha yüksektir. Yüzme, koşu, kayak, kürek çekme vb. sporları yaparken özellikle harikadır. Örneğin, kürekçiler için 5.500 ml, yüzücüler için - 4.900 ml, jimnastikçiler - 4.300 ml, futbolcular - 4 200 ml, halterciler - yaklaşık 4.000 ml. Akciğerlerin hayati kapasitesini belirlemek için bir spirometre cihazı (spirometri yöntemi) kullanılır. İçinde su bulunan bir kap ve içine baş aşağı yerleştirilmiş en az 6 litre kapasiteli, içinde hava bulunan bir kaptan oluşur. Bu ikinci kabın dibine bir boru sistemi bağlanmıştır. Kişi bu tüplerden nefes alır, böylece ciğerlerindeki ve damardaki hava tek bir sistem oluşturur.

Gaz takası

Alveollerdeki gazların içeriği... Soluma ve ekshalasyon eylemi sırasında, bir kişi alveollerdeki gaz bileşimini koruyarak akciğerleri sürekli olarak havalandırır. Bir kişi, yüksek oksijen içeriğine (%20.9) ve düşük karbondioksit içeriğine (%0.03) sahip atmosferik havayı solumaktadır. Ekshale edilen hava %16.3 oksijen ve %4 karbondioksit içerir. 450 ml solunan atmosferik havadan solunduğunda, akciğerlere sadece yaklaşık 300 ml girer ve hava yollarında yaklaşık 150 ml kalır ve gaz değişimine katılmaz. Solunmayı takiben soluduğunuzda, bu hava değişmeden dışarıya çıkarılır, yani bileşiminde atmosferik olandan farklı değildir. Bu yüzden hava denir ölü, veya zararlı, Uzay. Akciğerlere ulaşan hava, burada zaten alveollerde bulunan 3000 ml hava ile karıştırılır. Gaz alışverişine katılan alveollerdeki gaz karışımına denir. alveolar hava... Havanın giren kısmı, eklendiği hacme göre küçüktür; bu nedenle, akciğerlerdeki tüm havanın tamamen yenilenmesi yavaş ve aralıklı bir süreçtir. Atmosferik ve alveolar hava arasındaki değişim alveolar havayı önemsiz bir şekilde etkiler ve Tablodan görülebileceği gibi bileşimi pratik olarak sabit kalır. 29.

Sekme. 29. Solunan, alveolar ve solunan havanın bileşimi, % olarak

Alveolar havanın bileşimi, solunan ve solunan havanın bileşimi ile karşılaştırıldığında, solunan havadaki CO2 miktarı 100 iken gelen oksijenin beşte birinin vücut tarafından kendi ihtiyaçları için tutulduğu görülebilir. inhalasyon sırasında vücuda giren miktardan kat kat fazladır. Solunan havaya kıyasla daha az oksijen içerir, ancak daha fazla CO2 içerir. Alveolar hava kanla yakın temas halindedir ve arteriyel kanın gaz bileşimi, bileşimine bağlıdır.

Çocukların hem solunan hem de alveolar havanın farklı bir bileşimi vardır: çocuklar ne kadar küçükse, sırasıyla solunan ve alveolar havadaki karbondioksit yüzdesi ne kadar düşük ve oksijen yüzdesi o kadar yüksekse, oksijen kullanım yüzdesi o kadar düşük olur (Tablo 30). ). Sonuç olarak, çocukların pulmoner ventilasyon verimliliği düşüktür. Bu nedenle, aynı miktarda tüketilen oksijen ve yayılan karbondioksit için bir çocuğun akciğerlerini yetişkinlerden daha fazla havalandırması gerekir.

Sekme. 30. Ekshale edilen ve alveolar havanın bileşimi
(ortalama veriler: Şalkov, 1957; komp. tarafından: Markosyan, 1969)

Küçük çocukların sık ve sığ nefes almaları nedeniyle, gelgit hacminin büyük bir kısmı "ölü" boşluk hacmidir. Sonuç olarak, solunan hava çoğunlukla atmosferik havadan oluşur ve belirli bir solunum hacminden daha az karbondioksit ve daha düşük oksijen kullanım yüzdesi içerir. Sonuç olarak, çocuklarda ventilasyon etkinliği düşüktür. Çocuklarda alveolar havadaki oksijen yüzdesinin yetişkinlere göre artmasına rağmen, alveollerdeki %14-15 oksijen kan hemoglobininin tam doygunluğu için yeterli olduğundan önemli değildir. Hemoglobinin bağladığından daha fazla oksijen arter kanına geçemez. Düşük seviyeçocuklarda alveolar havadaki karbondioksit içeriği, yetişkinlere kıyasla arter kanındaki daha düşük içeriğine işaret eder.

Akciğerlerde gaz değişimi... Akciğerlerdeki gaz değişimi, alveolar havadaki oksijenin kana ve kandaki karbondioksitin alveolar havaya difüzyonu sonucu oluşur. Difüzyon, bu gazların alveolar havadaki kısmi basınçlarındaki fark ve kandaki doygunlukları nedeniyle oluşur.

Kısmi basıncı- Bu, belirli bir gazın gaz karışımındaki payına düşen toplam basıncın bir parçasıdır. Alveollerdeki kısmi oksijen basıncı (100 mm Hg), akciğerlerin kılcal damarlarına giren venöz kandaki O 2 voltajından (40 mm Hg) önemli ölçüde yüksektir. CO 2 için kısmi basınç parametrelerinin zıt anlamı vardır - 46 mm Hg. Sanat. pulmoner kılcal damarların başında ve 40 mm Hg. Sanat. alveollerde. Akciğerlerdeki oksijen ve karbondioksitin kısmi basıncı ve gerilimi tabloda verilmiştir. 31.

Sekme. 31. Akciğerlerdeki oksijen ve karbondioksitin mm Hg cinsinden kısmi basıncı ve gerilimi. Sanat.

Bu basınç gradyanları (fark), O2 ve CO2'nin difüzyonunun, yani akciğerlerdeki gaz değişiminin arkasındaki itici güçtür.

Akciğerlerin oksijen için difüzyon kapasitesi çok yüksektir. Bunun nedeni, çok sayıda alveol (yüz milyonlarca), geniş gaz değişim yüzeyi (yaklaşık 100 m2) ve alveolar zarın küçük kalınlığı (yaklaşık 1 mikron). İnsanlarda oksijen için akciğerlerin difüzyon kapasitesi 1 mm Hg başına yaklaşık 25 ml / dak'dır. Sanat. Karbondioksit için pulmoner membrandaki yüksek çözünürlüğü nedeniyle difüzyon kapasitesi 24 kat daha fazladır.

Oksijen difüzyonu, yaklaşık 60 mm Hg'lik bir kısmi basınç farkı ile sağlanır. Sanat ve karbondioksit - sadece yaklaşık 6 mm Hg. Sanat. Küçük dairenin kılcal damarlarından kan akışının süresi (yaklaşık 0,8 s), gazların kısmi basıncının ve geriliminin tamamen eşitlenmesi için yeterlidir: oksijen kanda çözülür ve karbondioksit alveolar havaya geçer. Karbondioksitin alveolar havaya nispeten küçük bir basınç farkıyla geçişi, bu gazın yüksek difüzyon kapasitesi ile açıklanmaktadır (Atl., Şekil 7, s. 168).

Böylece, pulmoner kılcal damarlarda sürekli bir oksijen ve karbondioksit değişimi gerçekleşir. Bu değişim sonucunda kan oksijenle doyurulur ve karbondioksitten arındırılır.