Дыхательная система человека: жизненная емкость легких, газообмен в тканях и легких и регуляция дыхания

Пикфлоуметрия

Это метод исследования, помогающий определить степень сужения (обструкции) дыхательных путей. Проводится пикфлоуметрия с помощью небольшого аппарата — пикфлоуметра, оснащенного шкалой и мундштуком для выдыхаемого воздуха. Наибольшее применение пикфлоуметрия получила для контроля над течением бронхиальной астмы.

Как проводится пикфлоуметрия

Каждый больной с астмой должен проводить пикфлоуметрию дважды в день и записывать результаты в дневник, а также определять средние значения за неделю. Кроме того, он должен знать свой лучший результат. Снижение средних показателей свидетельствует об ухудшении контроля за течением болезни и начале обострения. При этом необходимо обратиться к врачу или увеличить интенсивность терапии, если пульмонолог заранее объяснил, как это сделать.

График ежедневной пикфлоуметрии

Пикфлоуметрия показывает максимальную скорость, достигнутую в течение выдоха, которая хорошо соотносится со степенью бронхиальной обструкции. Проводится она в положении сидя. Сначала пациент спокойно дышит, затем производит глубокий вдох, берет в губы мундштук аппарата, держит пикфлоуметр параллельно поверхности пола и максимально быстро и интенсивно выдыхает.

Процесс повторяется через 2 минуты, затем еще раз через 2 минуты. В дневник записывается лучший из трех показателей. Измерения делаются после пробуждения и перед отходом ко сну, в одно и то же время. В период подбора терапии или при ухудшении состояния можно проводить дополнительное измерение и в дневные часы.

Как интерпретировать данные

Нормальные показатели для этого метода определяются индивидуально для каждого больного. В начале регулярного использования, при условии ремиссии заболевания, находится лучший показатель пиковой скорости выдоха (ПСВ) за 3 недели. Например, он равен 400 л/с. Умножив это число на 0,8, получим минимальную границу нормальных значений для данного пациента – 320 л/мин. Все, что больше этого числа, относится к «зеленой зоне» и говорит о хорошем контроле над астмой.

Теперь умножаем 400 л/с на 0,5 и получаем 200 л/с. Это верхняя граница «красной зоны» — опасного снижения бронхиальной проходимости, когда необходима срочная помощь врача. Значения ПСВ между 200 л/с и 320 л/с находятся в пределах «желтой зоны», когда необходима коррекция терапии.

Эти значения удобно начертить на графике самоконтроля. Так будет хорошо понятно, насколько контролируется астма. Это позволит вовремя обратиться к врачу при ухудшении состояния, а при длительном хорошем контроле позволит постепенно уменьшить дозировку получаемых лекарств (также лишь по назначению пульмонолога).

Особенности подготовки

Для получения максимально точных данных выполнение спирографии
требует несложной подготовки. Так, следует воздержаться от употребления пищи за
6—8 часов до ее проведения, поэтому обычно исследование назначают на утро. Также
перед процедурой не рекомендуется пить крепкий чай или кофе, курить. Накануне следует
поужинать легким блюдами, отказаться от алкоголя и энергетиков. Допускается за
час до исследования выпить стакан теплой воды. Кроме того, лучше отказаться от
утренней зарядки, если таковая практикуется.

На спирографию стоит приходить в свободной, удобной одежде,
которая не стесняет дыхания. Поэтому лучше не надевать галстук, тесное белье и
т. д. Непосредственно процедура проводится примерно через 20 минут после того,
как пациент пришел в клинику. Это время требуется для того, чтобы полностью
нормализовалась работа дыхательной и сердечно-сосудистой системы после
физической нагрузки.

По рекомендации лечащего врача перед спирографией стоит
сделать перерыв в использовании бронхолитиков, часто назначающихся при
бронхиальной астме, ХОБЛ и других обструктивных заболеваниях органов дыхания.
Так, использование β₂-антагонистов короткого действия, в частности Сальбутамола,
Вентолина, Беродуала следует отменить минимум за 6 часов до проведения спирографии.
Ингаляции β₂-антагонистов
длительного действия, т. е. Серетида, Фостера, Форадила, Симбикорта,
Сереванта и применение Оксиса необходимо проводить не позднее, чем за 12 часов
до исследования. Что же касается пролонгированных теофиллинов, например,
Спирива, то отмену препарата производят за сутки до спирографии. Но прекращать
прием данных лекарственных средств следует только по согласованию с лечащим
врачом.

Строение органов дыхания

Пройдемся кратко по дыхательной системе человека.

С помощью кислорода, поступающего вместе с воздухом, в организме человека происходит процесс окисления. Кислород, который поступает в организм, окисляется, и вместо него человек выдыхает углекислый газ. После этого в клетках осуществляется бескислородное окисление органических веществ — такой процесс называется гликолизом.

Процесс дыхания состоит из 2 этапов:

1. Внешнего. На этом этапе атмосферный воздух обменивается на воздух из альвеол.
2. Внутреннего. Здесь митохондрии потребляют кислород, в результате чего образуется углекислый газ.

Дыхательная система человека

Дыхательная система кратко — это комплекс, состоящий из дыхательных путей и легких. Дыхательные пути — это:

• носовые полости;
• носоглотка;
• гортань;
• трахея;
• бронхи.

На рисунке ниже представлено строение дыхательной системы человека.

Воздухоносные пути

От дыхательной системы человека на рисунке перейдем к воздухоносным путям.

Что собой представляют воздухоносные пути? Это целый лабиринт, который образуют множество перегородок и хрящевых выростов. Согревание атмосферного воздуха происходит в носовой полости. Происходит это за счет наличия густой сети кровеносных сосудов, которые пронизывают слизистую оболочку носовых ходов и носоглотки.

Также происходит увлажнение воздуха, очищение его от пыли и обеззараживание — благодаря слизи, которая скапливается на реснитчатом эпителии тканей воздухоносных путей.

Человек может чувствовать запах воздуха, который он вдыхает — в этом ему помогает обонятельный анализатор. Следующий этап — воздух проходит через хоаны в гортань. Здесь находятся голосовые связки, которые составляют голосовой аппарат: они находятся между черпаловидным и щитовидным хрящом в виде двух парных складок слизистой оболочки. Плотность складок и сила их натяжения формируют тембр голоса.

При дыхании голосовая щель открыта свободно. Но если в глотку попадает пища, надгортанник закрывает вход в гортань.

Гортань плавно перетекает в трахею.

Определение 1

Трахея — мышечная трубка длиной примерно 13 см, которую поддерживают хрящевые кольца.

Трахея делится на два бронха, ветвящиеся в виде бронхиол и образующие бронхиальное дерево.

Легкие человека

Легкие находятся в грудной клетке: из надежно защищают ребра. Правое легкое включает 3 доли, левое — 2.

Определение 2

Ацинус — структурная единица легкого, совокупность бронхиол и альвеол, внешне напоминающие гроздь винограда.

Воздух попадает в альвеолы после того как проходит через трахею, бронхи и бронхиолы. Внутреннюю поверхность альвеол устилает суфрактант.

Определение 3

Суфрактант — пленка, обладающая бактерицидными свойствами, за счет которой альвеолы не слипаются.

Количество альвеол достигает 700 млн. Общая дыхательная поверхность составляет примерно 120 кв. м. Легкие защищают серозные мешки, состоящие из двух слоев: внутреннего (висцерального) и наружного (париетального). Наружный слой срастается со стенкой грудной полости. Между двумя слоями располагается плевральная полость — она сохраняет постоянное давление ниже атмосферного.

Замечание 1

Ранение в плевральную полость приводит к попаданию в него воздуха. В результате наступает пневматоракс — легкое при вдохе перестает растягиваться и дыхательный цикл нарушается.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Гигиена дыхания

Как уже упоминалось в статье, слизистая оболочка дыхательных путей покрыта, за небольшим исключением, мерцательным эпителием с многочисленными ресничками. Попавшие на них с воздухом частицы пыли, микроорганизмы выталкиваются в верхние отделы дыхательных путей, откуда человек удаляет их с мокротой при отхаркивании.

К сожалению, при длительных воздействиях вредных факторов среды (физических, химических, биологических) функции мерцательного эпителия, а также слизистых желез, увлажняющих стенки дыхательных путей, нарушаются. Затрудняется отток мокроты из них, что нарушает дыхание и способствует развитию заболеваний дыхательных органов.

Функция мерцательного эпителия нарушена у курильщиков, у лиц, употребляющих алкогольные напитки. В целях поддержания здоровья дыхательной системы нужно оберегать ее от попадания вредных факторов в виде химических веществ (никотин табака тоже активное химическое вещество), пыли, бактерий, очень горячего или холодного воздуха.

Нужно бережно относиться к речевому аппарату — гортани, не искажать голос. При переутомлении голосового аппарата надо уменьшать нагрузку на него. В нерабочее время необходимо дать голосу полный отдых, говорить без напряжения.

Для поддержания дыхательной системы в нормальном состоянии имеют значение правильная организация быта, закаливание, соблюдение режима труда, отдыха, питания. Особо благоприятно сказываются физический труд, занятия физической культурой, спортом. Нужно учиться правильно дышать. Для этого следует применять комплексы физических упражнений, развивающих дыхание.

В нашей стране уделяется много внимания охране воздушной среды, от которой во многом зависит состояние дыхательной системы. Этот вопрос нашел отражение в Законе об охране атмосферного воздуха. Применяемые меры по благоустройству населенных пунктов, улучшению условий труда способствуют сохранению здоровья людей.

Дыхательный объем

Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при нормальном дыхании, равный в среднем 500 мл (с колебаниями от 300 до 900 мл).

Из него около 150 мл составляет объем воздуха функционального мертвого пространства (ВФМП) в гортани, трахее, бронхах, который не принимает участия в газообмене. Функциональная роль ВФМП заключается в том, что он смешивается с вдыхаемым воздухом, увлажняя и согревая его.

Резервный объем выдоха

Резервный объем выдоха — это объем воздуха, равныйу1500 -2000 мл, который человек может выдохнуть, если после нормального выдоха сделает максимальный выдох.

Резервный объем вдоха

Резервный объем вдоха — это объем воздуха, который человек может вдохнуть, если после нормального вдоха сделает максимальный вдох. Равен 1500 — 2000 мл.

Жизненная емкость легких

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — максимальное количество воздуха, выдыхаемое после самого глубокого вдоха. ЖЕЛ является одним из основных показателей состояния аппарата внешнего дыхания, широко используемым в медицине. Вместе с остаточным объемом, т.е. объемом воздуха, остающегося в легких после самого глубокого выдоха, ЖЕЛ образует общую емкость легких (ОЕЛ).

В норме ЖЕЛ составляет около 3/4 общей емкости легких и характеризует максимальный объем, в пределах которого человек может изменять глубину своего дыхания. При спокойном дыхании здоровый взрослый человек использует небольшую часть ЖЕЛ: вдыхает и выдыхает 300-500 мл воздуха (так называемый дыхательный объем). При этом резервный объем вдоха, т.е. количество воздуха, которое человек способен дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха, и резервный объем выдоха, равный объему дополнительно выдыхаемого воздуха после спокойного выдоха, составляет в среднем примерно по 1500 мл каждый. Во время физической нагрузки дыхательный объем возрастает за счет использования резервов вдоха и выдоха.

Жизненная емкость легких является показателем подвижности легких и грудной клетки. Несмотря на название, она не отражает параметров дыхания в реальных («жизненных») условиях, так как даже при самых высоких потребностях, предъявляемые организмом к дыхательной системе, глубина дыхания никогда не достигает максимального из возможных значений.

С практической точки зрения нецелесообразно устанавливать «единую» норму для жизненной емкости легких, так как эта величина зависит от ряда факторов, в частности от возраста, пола, размеров и положения тела и степени тренированности.

С возрастом жизненная емкость легких уменьшается (особенно после 40 лет). Это связано со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки. У женщин в среднем на 25% меньше, чем у мужчин.

Зависимость от роста можно вычислить по следующему уравнению:

ЖЕЛ=2.5*рост (м)

ЖЕЛ зависит от положения тела: в вертикальном положение она несколько больше, чем в горизонтальном положении.

Объясняется это тем, что в вертикальном положении в легких содержится меньше крови. У тренированных людей (особенно у пловцов, гребцов) она может составлять до 8 л, так как у спортсменов сильно развиты вспомогательные дыхательные мышцы (большие и малые грудные).

Остаточный объем

Остаточный объем (ОО) — это объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Равен 1000 — 1500 мл.

Общая емкость легких

Общая (максимальная) емкость легких (ОЕЛ) является суммой дыхательного, резервных (вдох и выдох) и остаточного объемов и составляет 5000 — 6000 мл.

Исследование дыхательных объемов нужно для оценки компенсации дыхательной недостаточности путем увеличения глубины дыхания (вдоха и выдоха).

Жизненная емкость легких. Систематические занятия физкультурой и спортом способствуют развитию дыхательной мускулатуры и расширению грудной клетки. Уже через 6-7 месяцев после начала занятий плаванием или бегом жизненная емкость легких у юных спортсменов может возрасти на 500 куб.см. и более. Снижение ее — признак переутомления.

Измеряется Жизненная емкость легких специальным прибором — спирометром. Для этого закройте вначале пробкой отверстие внутреннего цилиндра спирометра и продезинфицируйте его мундштук спиртом. После глубокого вдоха сделайте через взятый в рот мундштук глубокий выдох. При этом воздух не должен проходить мимо мундштука или через нос.

Измерение повторяют дважды, а в дневнике записывают наивысший результат.

Жизненная емкость легких у человека колеблется от 2,5 до 5л, а у некоторых спортсменов достигает 5,5л и более. Жизненная емкость легких зависит от возраста, пола, физического развития и других факторов. Уменьшение ее более чем на 300 куб.см может указывать на переутомление.

Перейти на страницу: 1 

Краткая анатомия дыхательной системы

Чтобы лучше понять, что такое ЖЕЛ, нужно вкратце вспомнить строение органов дыхания. В контексте жизненной емкости легких нас интересуют следующие органы.

Трахея и бронхи

Трахея по другому называется дыхательным горлом. Она имеет длину около 10 см. Простирается от гортани до 5-го грудного позвонка, на уровне которого разделяется на 2 главных бронха. Главные бронхи также делятся на “ветви” меньшего размера и так далее, из-за чего они напоминают крону дерева (рис.1). Изнутри трахея (а также и бронхи) покрыта слизистой оболочкой, состоящей из реснитчатого эпителия. Воспаление этого эпителия, вследствие различных заболеваний, часто вызывает явление обструкции, или снижения проходимости дыхательных путей.
Рис. 1. Структура бронхов и трахеи

Легкие

Являются главными органами дыхательной системы. Каждое из них разделяется на доли. Правое — на 3 (верхняя, средняя, нижняя), левое — на 2 (верхняя и нижняя). Каждая из долей разделяется на мелкие сегменты, к которым примыкают “веточки” бронхов, заканчивающиеся альвеолами.Тонкие стенки альвеол соприкасаются с капиллярами и воздух посредством диффузии попадает в кровь (рис.2).

Рис. 2. Строение легких

Дыхание

Задание 1. Торакометрия

Ход работы. 1. Измерить окружность грудной клетки сантиметровой лентой на высоте вдоха и выдоха:

а) на уровне подмышечных впадин;

б) на уровне мечевидного отростка.

Задание 2. Определение жизненной емкости легких и ее компонентов при помощи спирометра

Жизненную емкость легких и ее компоненты определяют при помощи специального прибора — спирометра.

Водяной спирометр состоит из двух цилиндров: наружного и внутреннего. Наружный заполняют водой до метки «уровень воды» на стекле смотрового окошка. Внутренний погружен в воду вверх дном и уравновешен поплавком. К нему прикреплена шкала с делениями, проградуированная на 7·10 -3 м 3 (7000 см 3 ). Через резиновый шланг со стеклянным наконечником производят выдох из легких во внутренний цилиндр. Цилиндр заполняется воздухом и поднимается вверх. По шкале против черты «уровень отсчета» читают результаты. После каждого измерения из внутреннего цилиндра выпускают воздух, для чего открывают пробку.

Для работы необходимы: спирометр, спирт, вата.

Ход работы. При помощи спирометра определить величины:

а) жизненной емкости легких (после максимального вдоха сделать максимальный выдох в трубку спирометра);

б) дыхательного воздуха (после спокойного вдоха сделать спокойный выдох в трубку спирометра);

в) резервного объема выдоха (после спокойного вдоха сделать максимальный выдох в спирометр, из показания шкалы вычесть величину дыхательного воздуха);

г) резервного объема вдоха (из величины жизненной емкости легких вычесть сумму дыхательного воздуха и резервного объема выдоха).

Задание 3. Определение частоты дыхания в покое, во время работы и после ее окончания

Методом пнеймографии пользуются в эксперименте и клинике для изучения состояния дыхательной системы. Обычно в качестве пнеймографа используют манжету от аппарата Рива-Роччи. Манжету с помощью тесемок фиксируют на грудной клетке обследуемого, затем нагнетают в нее воздух и соединяют через резиновую трубку с капсулой Марея, которая имеет писчик. При каждом вдохе за счет расширения грудной клетки давление внутри этой системы повышается и писчик соответственно поднимается вверх. В фазу выдоха давление внутри манжеты и капсулы Марея понижается, а писчик опускается вниз. В результате на поверхности барабана кимографа регистрируется серия волн (зубцов), отражающих дыхательные движения (пнеймограмма). Пнеймограмма позволяет установить частоту дыхания, продолжительность фаз вдоха и выдоха, их соотношение, а также глубину дыхательных движений. По характеру пнеймограммы экспериментатор может судить о состоянии дыхательного центра.

Для работы необходимы: пнеймограф (или манжета от аппарата Рива-Роччи), капсула Марея с писчиком, кимограф, секундомер.

Ход работы. Укрепить пнеймограф на груди обследуемого и записать дыхательные движения при следующих условиях:

а) в состоянии покоя — сидя;

б) тотчас после физической нагрузки (бег на месте в течение 1 мин);

в) через 300 с (5 мин) после физической нагрузки;

Источник

Норма и причины отклонений жизненной емкости легких

Отклонение от референсных (должных) значений ЖЕЛ не может считаться патологическим, если полученный показатель составляет более 20% от ДЖЕЛ.

Повышение значений

На 30% и более индивидуальные показатели ЖЕЛ могут превышать должную жизненную емкость легких у профессиональных спортсменов и любителей физкультуры и спорта. Особенно характерно это для пловцов, боксеров, легкоатлетов.

Понижение значений

• фиброз;
• саркаидоз;
• туберкулез;
• рак;
• пневмония;
• пневмосклероз;
• отек;
• обструктивный бронхит;
• хроническая обструктивная болезнь (ХОБЛ);
• бронхиальная астма и др.

При патологическом уменьшении объема грудной клетки, состоянии после резекции легкого или полного его удаления (пульмонэктомия), неполноценном расправлении легочной ткани на вдохе ЖЕЛ также снижается. К последнему относятся:

• беременность в 3-м триместре;
• асцит;
• избыточный вес;
• аномальное уплотнение или воспаление плевры;
• экссудат в плевральной полости;
• пневмо- или гидроторакс;
• травматические повреждения ребер;
• выраженный кифосколиоз;
• нервно-мышечные патологии (миозит, невралгия);
• острые болезненные ощущения в груди при дыхании.

Формы снижения ЖЕЛ

На практике различают две формы снижения ЖЕЛ:

1. За счет роста остаточного объема воздуха в легких.
2. В результате уменьшения собственно ОЕЛ.

В первом случае жизненная емкость легких снижается на фоне бронхиальной обструкции, влекущей патологическое расширение бронхиол и альвеол (при бронхиальной астме, эмфиземе).

Второй случай характеризует снижение общего объема легких из-за сжатия плевральной полости. При какой-либо торакодиафрагмальной патологии или уменьшении объема легочной ткани после операции по удалению части легкого, а также ригидности паренхимы (патологическая неспособность к нормальному функционированию).

Как проводится спирометрия

По сути, спирография и спирометрия – одно и то же. Единственная
разница между этими понятиями заключается в том, что спирометрией можно назвать
сам процесс выполнения исследования, а при спирографии его результат выдается в
виде графика, точно описывающего функцию легких. Сегодня эти понятия идентичны
и взаимозаменяемы.

Сейчас практически везде для оценки дыхательной функции используется компьютерная спирометрия, хотя ранее для этих целей применялись механические приборы, как правило, водного типа. Современные цифровые устройства, называемые спирографами, позволяют снять нужные показания в разных режимах и автоматически рассчитать необходимые соотношения, что существенно ускоряет и упрощает проведение диагностики. Система дополнительно учитывает вес, рост, пол, возраст пациента.

Спирография может выполняться при спокойном дыхании с целью
определения жизненной емкости легких, при форсированном (резком, сильном) выдохе
и с проведением функциональных проб:

• проба с бронхолитиком позволяет обнаружить скрытый бронхоспазм, что делает диагностику более точной и позволяет лучше оценить эффективность проводимой терапии;
• экспертно-провокационный тест с метахолином – используется для окончательного подтверждения или снятия диагноза бронхиальной астмы, так как позволяет точно обнаружить склонность бронхов к спазмированию и развитию синдрома гиперреактивности.

Аппарат для выполнения спирографии может быть закрытым и открытым. В первом случае он имеет вид герметично закрывающейся прозрачной камеры, соединенной с регистрирующей частью. Открытые аппараты обеспечивают вдыхание атмосферного воздуха и представляют собой компьютер того или иного размера и присоединенный к нему мундштук с датчиками.

Непосредственно проведение спирографии заключается в
следующем:

• пациент занимает удобное положение сидя;
• ему надевают на нос особую мягкую прищепку и дают
  в руки специальный мундштук, подключенный к аппарату, который необходимо плотно
  прижать к губам;
• изначально следует спокойно дышать на протяжении
  10 секунд ртом, вдыхая и выдыхая через мундштук, но так чтобы не приходилось
  наклонять голову или вытягивать шею;
• по команде врача, проводящего процедуру, следует
  сделать максимально глубокий вдох, а затем резкий, сильный выдох;
• по команде врача выполняют частые и глубокие
  вдохи на протяжении 12 секунд.

Исследование длится 15—45 минут. После окончания процедуры
компьютер составляет график по результатам исследования, который называют
спирограммой. При обнаружении отклонений в ней процедуру обычно повторяют,
порой неоднократно. Если же изменения стойкие и сохраняются от исследования к
исследованию, больному рекомендуется пройти дополнительные диагностические
процедуры или выполнить спирометрию с бронхолитиком.

Например, в спорных случаях может выполняться исследование особенностей
диффузии легких, т. е. качество поступления кислорода из легких в кровь и
выведения углекислого газа. Изменение этого параметра указывает о тяжелых
нарушениях дыхательной функции. Также пациентам может рекомендоваться
проведение бронхоспирометрии, т. е. введение бронхоскопа под анестезией с
оценкой функциональности каждого легкого в отдельности с вычислением его
минутного, жизненного объема и ряда других показателей.

Как достичь хороших показателей во время занятий ЛФК

Кроме двигательной активности и специального питания, полезными признаны упражнения дыхательной гимнастики, относящиеся к курсу оздоровительного ЛФК. Выполнять их можно только при отсутствии противопоказаний, после консультации с опытным специалистом.

Одним из наиболее эффективных методов, улучшающих состояние бронхолёгочной системы у человека, является диафрагмальное дыхание. Чтобы сделать гимнастику данным способом, необходимо выполнять описанные далее движения:

1. Лёжа на спине, максимально расслабить шейные и плечевые мышцы.
2. Одну руку поместить на грудную клетку, вторую – на живот.
3. Выполнять носовые вдохи, следя при этом, чтобы приподнимался брюшной пресс.
4. После каждого вдоха дыхание следует задерживать до 5-7 секунд.
5. Выдох нужно делать через рот, напрягая мускулы живота.

В течение одной тренировки потребуется выполнить около 5 подходов. Особенно полезным станет диафрагмальное дыхание для людей с хронической формой обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), приводящей к сильному ослаблению диафрагмы.

Изменение показателей ЖЕЛ

Как уже было сказано, величина ЖЕЛ зависит от положения тела. При сидячем и стоячем положении разница незначительна, в то время как в положении лежа емкость заметно уменьшается. Кроме того, уменьшение емкости наблюдается во время болезней, связанных с так называемой обструкцией или нарушением проходимости дыхательных путей. Подобные отклонения являются следствием различных легочных заболеваний, таких как астма, пневмония или туберкулез. Также ЖЕЛ уменьшается во время снижения двигательной активности. Причина этого состоит в том, что при малоподвижном образе жизни (гиподинамии), происходит постепенное ослабление (атрофия) мышц, в том числе отвечающих за процессы вдоха и выдоха. Помимо этого, гиподинамия способствует появлению венозного застоя в малом круге кровообращения. Соответственно — во время тренировок и прочих физических нагрузок ЖЕЛ увеличивается.

Легочные объемы

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Кроме обычного дыхательного объема при максимально глубоком вдохе человек может вдохнуть еще приблизительно 3000 мл воздуха — это резервный объем вдоха. После обычного спокойного выдоха обычный здоровый человек напряжением мышц выдоха способен «выдавить» из легких еще около 1300 мл воздуха — это резервный объем выдоха. 

Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких (ЖЭЛ): 500 мл + 3000 мл + 1300 мл = 4800 мл.

Как видим, природа подготовила для нас почти десятикратный запас по возможности «прокачивать» воздух через легкие.

Дыхательный объем — количественное выражение глубины дыхания. Жизненная емкость легких определяет собой максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких в течение одного вдоха или выдоха. Средняя жизненная емкость легких у мужчин составляет 4000 — 5500 мл, у женщин — 3000 — 4500 мл. Физические тренировки и различные растяжки грудной клетки позволяют увеличить ЖЭЛ.

После максимального глубокого выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха. Это — остаточный объем. Большая его часть может быть удалена из легких только при открытом пневмотораксе.

Остаточный объем определяется в первую очередь эластичностью диафрагмы и межреберных мышц. Увеличение подвижности грудной клетки и уменьшение остаточного объема — важная задача при подготовке к нырянию на большие глубины. Погружения ниже остаточного объема для обычного нетренированного человека — это погружения глубже 30-35 метров. Один из популярных способов увеличения эластичности диафрагмы и уменьшения остаточного объема легких — регулярное выполнение уддияна бандхи.

Максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких, называется общей емкостью легких, она равна сумме остаточного объема и жизненной емкости легких (в использованном примере: 1200 мл + 4800 мл = 6000 мл).

Объем воздуха, находящийся в легких в конце спокойного выдоха (при расслабленной дыхательной мускулатуре) называется функциональной остаточной емкостью легких. Она равна сумме остаточного объема и резервного объема выдоха (в использованном примере: 1200 мл + 1300 мл = 2500 мл). Функциональная остаточная емкость легких близка к объему альвеолярного воздуха перед началом вдоха.

Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в единицу времени. Обычно измеряют минутный объем дыхания. Вентиляция легких зависит от глубины и частоты дыхания, которая в состоянии покоя составляет от 12 до 18 вдохов в минуту. Минутный объем дыхания равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания, т.е. примерно 6-9 л.

Для оценки легочных объемов используется спирометрия — метод исследования функции внешнего дыхания, включающий в себя измерение объёмных и скоростных показателей дыхания. Мы рекомендуем пройти это исследование всем, кто планирует серьезно заниматься фридайвингом.

Исследование газового состава крови

Это исследование проводится в лаборатории, изучается артериальная кровь больного. В ней определяют содержание кислорода, углекислого газа, сатурацию, концентрацию некоторых других ионов. Исследование проводится при тяжелой дыхательной недостаточности, кислородной терапии и других неотложных состояниях, преимущественно в стационарах, прежде всего в отделениях интенсивной терапии.

Кровь берется из лучевой, плечевой или бедренной артерии, затем место пункции придавливается ватным шариком на несколько минут, при пункции крупной артерии накладывается давящая повязка, чтобы избежать кровотечения

Наблюдают за состоянием больного после пункции, особенно важно вовремя заметить отек, изменение цвета конечности; пациент должен сообщить медперсоналу, если у него появится онемение, покалывание или другие неприятные ощущения в конечности

Нормальные показатели газов крови:

Показатель	Норма	Норма по СИ
РО2 – парциальное давление кислорода	80 – 100 мм рт. ст.	10,6 – 13,3 кПа
РСО2 – парциальное давление углекислого газа	35 – 45 мм рт.ст.	4,7 – 5,3 кПа
рН – кислотность	7,35 – 7,45	7,35 – 7,45
О2СТ — содержание кислорода	15 – 23%	0,15 – 0,23
SaO2 – сатурация кислорода	94 – 100%	0,94 – 1,00
HCO3— — ион бикарбоната	22 – 25 мэкв/л	22 – 25 ммоль/л

Снижение РО₂, О₂СТ, SaO₂, то есть содержания кислорода, в сочетании с повышением парциального давления углекислого газа может говорить о таких состояниях:

• слабость дыхательных мышц;
• угнетение дыхательного центра при заболеваниях мозга и отравлениях;
• закупорка дыхательных путей;
• бронхиальная астма;
• эмфизема легких;
• пневмония;
• легочное кровотечение.

Снижение этих же показателей, но при нормальном содержании углекислого газа бывает при таких состояниях:

• пневмоторакс;
• интерстициальный фиброз легких.

Снижение показателя О₂СТ при нормальном давлении кислорода и сатурации характерно для выраженной анемии и снижения объема циркулирующей крови.

Таким образом, мы видим, что и проведение этого исследования, и интерпретация результатов довольно сложны. Анализ газового состава крови необходим для принятия решения о серьезных лечебных манипуляциях, в частности, искусственной вентиляции легких. Поэтому делать его в амбулаторных условиях не имеет смысла.