Функционални изследвания на системата за външно дишане. Изследване на функционалното състояние на системата за външно дишане Функционално състояние на системата за външно дишане

2. Диагностика на функционални нарушения на външните дихателни пътища

Външното или белодробно дишане е един от структурните компоненти на дихателната система, който осигурява навлизането на кислород в тялото от външната среда и се използва при биологично окисление органична материяи отстраняване на излишния въглероден диоксид, образуван от тялото във външната среда. Системата за външно дишане осъществява газообмен между въздух и кръв чрез интегриране на функционални компоненти, включително: 1. дихателни пътища и алвеоларни газообменни структури; 2. мускулно-скелетна рамка на гръдния кош, дихателните мускули и плеврата; 3. белодробно кръвообращение; 4. нервно-хуморален регулаторен апарат. Тези структури осигуряват нормална артериализация на кръвта и адаптиране на организма към физическа дейности различни патологични състояния с с помощта на трипроцеси: 1. постоянна вентилация алвеоларни пространстваподдържане на нормален газов състав на алвеоларния въздух; 2. дифузия на газовете през алвеоло-капилярната мембрана; 3. непрекъснат белодробен кръвоток, съответстващ на нивото на вентилация. Вентилацията, дифузията и белодробният кръвоток са последователни връзки във веригата на пренос на газ в системата за външно дишане, представляващи едновременно три неразривно свързани механизма на системата, които осигуряват нейното функциониране и постигане на крайния резултат.

Нарушенията във функционалното състояние на външните дихателни пътища са чести патофизиологични промени не само при пациенти с белодробни заболявания, но и респираторен тракт, но и с патология на белодробното кръвообращение, мускулно-скелетните структури на гръдния кош, централната нервна система. Резултатът от нарушаването на външното дишане е развитието дихателна недостатъчност. Съществуват различни подходикъм дефиницията на понятието „дихателна недостатъчност“. Може да се тълкува като състояние, при което системата за външно дишане не може да осигури нормална работа газов състав артериална кръв, или като състояние, при което поддържането на адекватен газов състав на артериалната кръв се постига поради напрежението на компенсаторните механизми, което води до намаляване на функционалните възможности на организма.

Причини за дихателна недостатъчност.

1. Увреждане на бронхите поради бронхоспазъм, подуване на лигавицата,

хиперкриния и дискриния, намален тонус на големите бронхи,

2. Увреждане на алвеоларно-респираторните структури на белите дробове: инфилтрация,

деструкция, фиброза на белодробна тъкан, ателектаза, малформации на белите дробове, последствия от хирургични интервенции върху тях и др.

3. Увреждане на опорно-двигателния апарат на гръдния кош, дихателните мускули и плеврата: тежки деформации на гръдния кош и кифосколиоза,

нарушена подвижност на ребрата, ограничена подвижност на диафрагмата, плеврални сраствания, дегенеративно-дистрофични промени в дихателната мускулатура и др.

4. Патологични промени в белодробната циркулация: стагнация на кръвта в съдовете, спазъм на артериолите, намаляване на съдовото легло.

5. Нарушена регулация на външното дишане поради потискане на централната нервна система с различна етиологияили прекъсване на местните регулаторни механизми.

Горните патологични процеси често водят до развитие на подобни клинични симптоми, например задух, но причините за тези симптоми могат да бъдат напълно различни. Функционалните изследвания, проведени в клиничната практика, помагат да се изяснят тези причини и да се диференцират съществуващите нарушения.

Цели и задачи на функционалното изследване:

Диагностика и диференциална диагнозазаболявания на белите дробове и бронхите;

Избор на лекарства за патогенетично и симптоматично лечение;

Проследяване на ефективността на лечението;

Мониторинг на показатели за оценка на хода на заболяването;

Определяне на степента и формата на дихателна недостатъчност;

Определяне на функционални резерви за оценка на работоспособността;

Оценка на риска при планиране на операция;

Откриване на респираторни заболявания сред населението.

Различни методи за функционално изследване дават представа за състоянието на вентилацията, дифузията на газове в белите дробове, съотношенията вентилация-перфузия и редица други параметри. При подходящо оборудване в лабораторията по функционална диагностика, тези изследвания не представляват съществена методологична сложност. IN клинична практиканай-често трябва да се ограничим до изследването на вентилацията, което се дължи на наличието на оборудване за провеждане на това изследване в повечето лечебни заведения.

Най-често срещаните методи за изследване на параметрите на вентилацията са спирометрия, спирография, пневмотахография, пикфлоуметрия и обща плетизмография. Тези изследвания измерват редица статични и динамични показатели.

ПРЕДИ - дихателен обем- обемът на въздуха, постъпващ в белите дробове по време на тихо дишане за 1 вдишване

ROVD - инспираторен резервен обем - максималният обем въздух, който може да се вдиша след тихо дишане

Rowyd - експираторен резервен обем - максималният обем въздух, който може да бъде издишан след тихо издишване

OOL - остатъчен обембели дробове - обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално издишване

TLC - общ белодробен капацитет – максимална сумавъздух, който белите дробове могат да задържат

Жизнен капацитет - жизнен капацитет на белите дробове - максималният обем, който може да се издиша след изключително дълбоко вдишване

Инспираторен капацитет - максималното количество въздух, което може да се вдиша след тихо издишване

FRC - функционален остатъчен капацитет - обемът на въздуха, оставащ в белите дробове след тихо издишване

RR - дихателна честота - броят на дихателните движения в минута при тихо дишане

MVR - минутен дихателен обем - обемът на въздуха, постъпващ в белите дробове за 1 минута при тихо дишане

MVL - максимална белодробна вентилация - максималният обем въздух, който пациентът може да вентилира за 1 минута

FVC - форсиран витален капацитет на белите дробове - най-големият обем въздух, който може да бъде изхвърлен след максимално вдишване по време на форсирано издишване

FEV1 - форсиран експираторен обем през първата секунда - форсиран експираторен обем през първата секунда на FVC маневрата

IT - индекс на Tiffno - FEV1/VC%

SOS25-75 - средна експираторна обемна скорост на потока на ниво 25–75% жизнен капацитет

MOS25 - максимални скоростииздишване на нивото на издишване

MOS50 25, 50, 75% FVC

PEF - пикова обемна скорост на форсиран експираторен поток

Числените стойности на показателите за вентилация се определят количествено чрез сравнение със стойности, които се считат за нормални за лица на дадена възраст, височина, тегло и пол. В този случай можете да използвате правилните стойности или стандарти. Правилната стойност на даден показател е неговата теоретично най-вероятна стойност, определена от връзката, установена при здрави хора между този параметър, пол, възраст и антропометрични данни на субекта. Правилните стойности се изчисляват с помощта на формули, получени от проучване на доста представителни групи здрави индивиди.

Белодробните обеми и капацитет се отнасят до статични показатели, които характеризират еластичните свойства на белите дробове и гръдната стена.

Фиг. 1. Белодробни обеми и капацитет.
Повечето от обемните показатели, с изключение на OOL и съдържащите го контейнери, се получават по време на спирографско изследване. Простотата, достъпността и информативността на метода осигуриха широкото му използване. Лесното натоварване за пациента и безопасността правят възможно извършването на множество изследвания. Спирограмата е графичен запис на белодробния обем при извършване на различни дихателни маневри.

Ориз. 2. Схематично изображение на спирограма на здрав човек.

Наред с обемните показатели, спирографският тест изследва FVC, FEV1, IT, MOD, MVL, които са динамични характеристики на вентилацията. Изследването се провежда в седнало положение, в условия на относителна почивка. Дишането се извършва през устата, на носа се поставя скоба. Режимите на изпълнение на маневрите VC, FVC и MVL са различни, но всички те осигуряват постигане на максимална амплитуда на параметрите. За измерване на жизнения капацитет пациентът поема възможно най-дълбокото и спокойно дишане; изследването на FVC изисква от пациента да задържи дъха си за кратко (1-2 секунди) при максимално вдъхновение, последвано от принудително издишване; при определяне на MVL субектът диша дълбоко и често (40-50 вдишвания за 1 минута) за 10 -15 секунди. При използване на спирометричен метод се изследва само стойността на жизнения капацитет. В зависимост от режима на спирография е възможно да се получи характеристика на процеса на вентилация или състоянието на апарата, осигуряващ процеса на вентилация. За съжаление, с помощта на спирограма е технически трудно да се изчислят такива високо информативни показатели за скорост като POS, MOS25,50,75. За да се получат тези параметри, понастоящем в клиничната практика се използва широко пневмотахографският метод или изследването на отношенията поток-обем.

В сравнение със спирографията, определянето на кривата поток-обем дава допълнителни функции, въпреки че в много отношения количеството информация, получено с помощта на двата метода, е едно и също. Процедурата за извършване на дихателна маневра при запис на крива поток-обем е идентична със записването на FVC по време на спирографско изследване. Пневмотахографското изследване го прави възможно прецизно измерванеинспираторни и експираторни потоци и позволява измерване на обемната скорост на потока като функция на белодробния обем. Визуализацията на връзката между потока и обема позволява по-задълбочен анализ на функционалните характеристики както на горните, така и на долните дихателни пътища.

Ориз. 3. Схематично представяне на кривата “поток-обем”.
Индикаторите за скорост, които се изчисляват по време на изследването на обема на потока (POS, MOS25,50,75, SOS25-75), позволяват да се прецени по-подробно локализацията на обструкцията главно в централните или периферните дихателни пътища. Изследване на показателите за пиков поток също се използва за регистриране на POS.

Спирографията и пневмотахографията могат да се използват за определяне на два основни патофизиологични вида аномалии: рестриктивни и обструктивни. Рестриктивният вариант възниква в резултат на процеси, ограничаващи изпълването на гръдния кош с въздух - промени в гръдния кош с деформация и скованост, наличие на газ или течност в плеврална кухина, масивни плеврални сраствания, пневмосклеротични и фиброзни променибелодробна тъкан, ателектаза, тумори и др. Тези процеси предотвратяват екскурзията на гръдния кош и разширяването на белите дробове, но най-често не засягат или почти нямат ефект върху проходимостта на дихателните пътища. При обструктивни нарушения водещата патофизиологична аномалия е увеличаването на съпротивлението на дихателните пътища към движението на въздуха поради спазъм на гладката мускулатура на бронхите, оток и възпалителна инфилтрация на бронхиалната лигавица, увеличаване на количеството на вискозния секрет. , деформация на бронхите и експираторен колапс на бронхите.

При обструктивен тип вентилационни нарушения, спирограмата и кривата поток-обем показват една или друга степен на намаление на FEV1, MOS25,50,75, SOS25-75, IT, FVC. Обструкцията на предимно централните дихателни пътища се характеризира с по-изразено намаляване на POC и MOC25; при периферна обструкция MOC50 и MOC75 намаляват повече. При първоначалните прояви на обструкция FEV1, IT и FVC могат да останат в нормални граници, само MVR25,50,75 намалява.

Ориз. 4. Структура на VC, FVC, TLC и криви поток-обем по време на обструкция, придружена от повишаване на TLC

– умерени нарушения; 2 – значителен; 3 – диез.

Ориз. 5. VC, FVC, TLC структура и криви поток-обем за обструктивни нарушения без увеличение на TLC.

1 – умерени нарушения; 2 – значителен; 3 – диез.

Рестриктивният тип нарушения се характеризира с намаляване на TLC, но тъй като при тези изследвания не е възможно да се определят TLC и TLC, ограничението обикновено се оценява по намаляване на жизнения капацитет и неговите компоненти (ROvd, RO ext, Evd). FEV1 по време на ограничение, ако няма изразено намаляване на жизнения капацитет, остава нормално, FEV остава нормално или над нормалното, показателите за скорост не се променят.

Ориз. 6. VC, FVC и структура на TLC при рестриктивни разстройства.

Както при рестриктивни, така и при обструктивни варианти на вентилационни нарушения могат да се наблюдават промени в MVR и MVL. Увеличаването на MVR показва хипервентилация в покой, най-често от компенсаторен характер; намаляването на MVR показва хиповентилация при различни патологични състояния. Намаляването на MVL може да бъде един от ранни признацинамаляване на резервите на дихателния апарат.

Доста често пациентите изпитват смесен тип вентилационна дисфункция, проявяваща се чрез намаляване както на статичните, така и на динамичните параметри на вентилацията. Диагнозата на този тип вентилационни нарушения се извършва най-добре въз основа на анализ на структурата на TLC (намаляване на TLC и TLC в комбинация с признаци на обструкция), т.к. Виталният капацитет понякога намалява при обструкция на дихателните пътища без участието на ограничаващи фактори.

Изследване на структурата на OEL, т.е. съотношението на обемните компоненти, които го образуват, помага да се диференцират патофизиологичните синдроми на нарушена вентилационна способност на белите дробове. За определяне на TOL и FRC се използват конвекционни методи, базирани на поддържане на количеството инертен индикаторен газ (азот или хелий), докато се движи от контейнер в контейнер, както и барометричен метод - обща плетизмография. Въпреки че методът за разреждане на хелий е прост, неговата точност зависи от пълното смесване на газа в белите дробове и при пациенти с неравномерна вентилация резултатите от измерването може да са неточни, освен това процедурата може да отнеме доста дълго време. Общата плетизмография е по-бърза и надежден методизмерване на белодробния обем, но изисква по-сложни техническо оборудване. Принципът на плетизмографията се основава на закона на Бойл-Мариот, според който обемът на газа се променя обратно пропорционално на приложеното налягане. По време на изследването пациентът седи в херметично затворена кабина на плетизмографа и диша въздух от камерата през мундщук, който може да се затвори с електромагнитен затвор, изолиращ дихателните пътища и белите дробове от обема на камерата. В края на тихото издишване субектът поема кратко въздух и издишва със затворена клапа. Регистрирането на промените в налягането в устната кухина (като еквивалент на алвеоларното налягане) и обема на интраторакалния газ (като отражение на колебанията на налягането в кабината) дава възможност да се изчисли TRL, FRC, TEL, както и аеродинамично (бронхиално) съпротивление на дихателните пътища Raw, характеризиращ състоянието на лумена на първите 8-10 поколения бронхи. Намаляването на TLC с непроменена структура е характерно за чист (без комбинация с обструкция) рестриктивен вариант на нарушен вентилационен капацитет на белите дробове. Абсолютната стойност на ТСХ и съотношението ТСХ/ТСХ се считат за най-важните критерии при оценката на еластичността на белите дробове и състоянието на бронхиалната проходимост. При значително и постоянно повишаване на TLC/TEL% (50-60% или повече) можем да говорим за белодробен емфизем.

Горните методи на изследване позволяват да се установи не само вида на вентилационните смущения, но и степента на отклонение на определени параметри от нормата. Границите на нормата и отклоненията от нормата при сравнение с правилните показатели са показани в таблицата:

Индекс	норма	Условно	Отклонения на индикатора
			умерено	значително	остър
жизнен капацитет, % в следствие % в следствие FEV1/VC,% % в следствие % в следствие % в следствие % в следствие % в следствие % в следствие	> 90 > 85 > 70 90-110 90-125 > 85 > 80 > 80 > 75	90-85 85-75 70-65 90-85 89-85 85-75 79-60 79-60 74-60	84-70 74-55 64-55 90-85 84-70 74-55 59-40 59-40 59-45	69-50 54-35 54-40 74-60 69-50 54-35 39-20 39-20 44-30	> 225 > +25

Нарушенията на вентилационната функция на външното дишане могат да доведат до развитие на хипоксемия и хиперкапния.

В заключението за състоянието на вентилационната функция се посочват видът и степента на откритите нарушения, например: значителни обструктивни вентилационни нарушения.

Вентилационните изследвания могат да бъдат допълнени с тестове за бронходилатация и бронхопровокация. Тестовете за бронходилатация се използват за обструктивен синдром за идентифициране на обратимия компонент на обструкцията - бронхоспазъм. Ако пациентът има бронхоспазъм, вдишването на бронходилататор след определено време предизвиква повишаване на функционални показателивентилация, по-специално FEV1, POS, MOS25,50,75. Препоръките за оценка на обратимостта на обструкцията варират, но увеличение на FEV1 от 15% или повече в сравнение с изходната стойност може да се счита за положителен тест. Бронхопровокационният тест е тест, който помага да се определи чувствителността на дихателните пътища към различни бронхоконстрикторни агенти (хистамин, метахолин, алергени, студен въздух, физическа активност и др.). Най-често се провежда тест с фармакологични стимули за диагностициране на бронхиална астма при пациенти със съмнителна диагноза.

При патологични условия са възможни промени не само във вентилацията, но и в дифузията, въпреки факта, че анатомичната и физиологичната структура на белите дробове създава изключително благоприятни условияза обмен на газ. Огромната алвеоларна повърхност (70-80 m2) и обширната мрежа от белодробни капиляри създават оптимални условия за абсорбция на кислород и отделяне на въглероден диоксид. Обменът на газ между алвеоларния въздух и кръвта се осъществява чрез алвеоларно-капилярната мембрана, която се състои от алвеоларен епител, интерстициален слой и капилярен ендотел. В по-голямата част от газообменната повърхност общата дебелина на мембраната не надвишава 1 µm, достигайки 5 µm само в някои области. Движението на газ през алвеоло-капилярната мембрана става чрез дифузия, съгласно закона на Фик. Съгласно този закон скоростта на пренос на газ през мембрана е право пропорционална на разликата в парциалното налягане на газа от двете страни на мембраната и на константата на мембраната, известна като коефициент на дифузия. Процесът на дифузия на кислород в белите дробове може да се счита за завършен само след навлизането на кислородни молекули химическа реакцияс хемоглобин, преодолял плазмения слой, стената и протоплазмения слой на еритроцита.

Дифузионните нарушения възникват, когато има удебеляване и промяна физични и химични свойстваалвеоло-капилярна мембрана (фиброзиращ алвеолит, карциноматоза, белодробен оток, саркоидоза и др.), намаляване на газообменната повърхност с намаляване на броя на функциониращите алвеоли и капиляри (компресия и ателектаза на белия дроб, недоразвитие на белите дробове, отстраняване на част от белия дроб), намаляване на количеството кръв в белодробните капиляри и намаляване на хемоглобина в него. Всичко това води до факта, че кръвта напуска белодробните капиляри преди пълното й оксигениране. Дифузионните нарушения засягат само обмена на кислород, който има по-лоши дифузионни свойства от въглеродния диоксид и може да доведе до хипоксемия.

В клиничната практика се използват три метода за измерване на дифузивността на белите дробове (DL), базирани на определяне на концентрацията на въглероден окис (CO е близък по молекулно тегло и разтворимост до кислорода, но има 210 пъти по-голям афинитет към хемоглобина): метод на едно дишане, метод на стабилно състояние и метод на повторно дишане. Най-широко използваният метод е методът на единична инхалация. При този метод пациентът от позицията на максимално издишване вдишва газова смес с ниско съдържание CO (0,3%) и малко количество хелий (10%) и задържа дъха си за 10 секунди, след което издишва напълно. По време на задържане на дъха малко CO2 дифундира от алвеолите в кръвта. Това количество се изчислява въз основа на съдържанието на CO в алвеоларния газ в началото и в края на 10-секундно задържане на дъха. Алвеоларният обем, в който се извършва обмен на газ, се измерва чрез разреждане на хелий. Въз основа на промяната в концентрацията на CO по време на задържане на дъха се изчислява DL. Използва се и изразът DL на 1 литър белодробен обем.

За да се оцени състоянието на дифузионния капацитет на белите дробове, както и вентилационния капацитет, получените данни се сравняват със съответните показатели. Обикновено DL е повече от 85% от очакваната стойност, условната норма е в диапазона 85-75% от очакваната стойност. При умерени нарушения тя намалява до 74-55%, при значителни - до 54-35%, а при тежки - под 35% от правилната стойност.

Резултатите от повечето тестове за белодробна функция зависят от усилията на пациента и желанието му да сътрудничи на персонала, извършващ теста. В тази връзка провеждането на тестове изисква спазване на изследователската методика и предварителен инструктаж на субекта. Възрастта, височината и теглото, необходими за изчисляване на правилните стойности, трябва да бъдат записани. Преди теста пациентът трябва да избягва пушенето, интензивните упражнения, пиенето на алкохол, изобилие от храна 2 часа преди теста. Не можете да бъдете прегледан в дрехи, които компресират гръден коши възпрепятстващи движението на коремната стена, трябва да се избягва употребата на бронходилататори кратко действие(поне 4 часа преди изследването). Тези изисквания трябва да бъдат съобщени на пациента при поръчване на теста. Ако преди изследването пациентът е използвал бронходилататори (инхалаторно или перорално), той трябва да уведоми лаборанта за това и тази информация трябва да бъде записана в протокола от изследването.

Горните методи в някои случаи трябва да бъдат допълнени с изследване на кръвния газов състав, включително определяне на степента на насищане на кръвта с кислород (SaO2), парциалното налягане на кислорода в артериалната кръв (PaO2) и парциалното налягане на въглеродния диоксид в артериалната кръв ( PaCO2) за идентифициране на признаци на дихателна недостатъчност. Намаляването на SaO2 (нормата е 93-96%) и PaO2 (нормата е 70-80 mm Hg) показва артериална хипоксемия; повишаването на PaCO2 (нормално 35-45 mm Hg) показва хиперкапния.

Литература

1. 
   Ръководство клинична физиологиядишане / Ед. Шика Л.Л., Канаева Н.Н. – Л.: Медицина, 1980.
2. 
   Респираторни заболявания. Руков. за лекари в 4 тома / Изд. Палеева Н.Р. – М., 1989.
3. 
   М. А. Грипи. Патофизиология на белите дробове / М., Бином, 1997.
4. 
   Организация на работата за изследване на функционалното състояние на белите дробове с помощта на спирография и пневмотахография и прилагането на тези методи в клиничната практика: ( Насоки.) / Съставител: Турина О.И., Лаптева И.М., Калечиц О.М., Маничев И.А., Щербицки В.Г. – Мн., 2002.

Дихателната недостатъчност се счита за състояние, при което нормалният газов състав на артериалната кръв или не се осигурява, или се осигурява поради неправилна работа на апарата за външно дишане, което води до намаляване на функционалните възможности на тялото.

С прогресирането на дихателната недостатъчност (RF) и намаляването на компенсаторните възможности се появяват артериална хипоксемия и хиперкапния. Това е основата за разделянето на DN на етапи и форми: Етап 1 - вентилационни нарушения, когато се откриват промени във вентилацията без промени в газовия състав на артериалната кръв; Етап 2 - нарушения в газовия състав на артериалната кръв, когато наред с вентилационните нарушения, хипоксемия и хиперкапния се наблюдават нарушения на киселинно-алкалния баланс.

В зависимост от тежестта, DN обикновено се разделя на степени. В нашата страна е широко разпространена класификацията на A.G. Dembo, според която степента на ДН се определя от тежестта на задуха - това е субективно чувство на неудовлетвореност от дишането, дискомфорт при дишане.

1-ва степен - задух се появява при повишена физическа активност, която преди това пациентът е понасял добре;

2-ра степен - задух при нормална за пациента физическа активност;

Степен 3 - задухът се появява при малко физическо натоварване или в покой.

Концепцията за дихателна недостатъчност отразява нарушение на външния дихателен апарат. По принцип функцията на апарата за външно дишане се определя от състоянието на белодробната вентилация, белодробния газообмен и газовия състав на кръвта. Има 3 групи изследователски методи:

Методи за изследване на белодробната вентилация

Методи за изследване на белодробния газообмен

Методи за изследване на газовия състав на кръвта

I Методи за изследване на белодробната вентилация

Общи данни за белодробните обеми

Гърдите, които определят границите на възможното разширяване на белите дробове, могат да бъдат в четири основни позиции, които определят основните обеми въздух в белите дробове.

През периода на тихо дишане дълбочината на дишането се определя от обема на вдишвания и издишван въздух. Количеството въздух, вдишван и издишван по време на нормално вдишване и издишване, се нарича дихателен обем (TI) (нормално 400-600 ml; т.е. 18% VC).

При максимално вдишване в белите дробове се въвежда допълнителен обем въздух - инспираторен резервен обем (IRV), а при максимално възможно издишване се определя експираторен резервен обем (ERV).

Жизненият капацитет на белите дробове (VC) е въздухът, който човек може да издиша след максимално вдишване.

ZHEL = ROVd + DO + ROVd

След максимално издишване в белите дробове остава известно количество въздух - остатъчният белодробен обем (RLV).

Общият белодробен капацитет (TLC) включва VC и TLC, т.е. е максималният капацитет на белите дробове.

OOL + ROvyd = функционален остатъчен капацитет (FRC), т.е. Това е обемът, зает от белите дробове в края на тихото издишване. Именно този капацитет включва до голяма степен алвеоларен въздух, чийто състав определя газообмена с кръвта на белодробните капиляри.

Спирографията е метод за оценка на белодробната вентилация с графичен запис на дихателните движения, изразяващ промените в белодробния обем във времеви координати. Методът е относително прост, достъпен, ненатоварващ и високоинформативен.

Основни изчислителни показатели, определени от спирограми

1. Честота и ритъм на дишане.

Нормалният брой вдишвания в покой варира от 10 до 18-20 в минута. С помощта на спирограма на тихо дишане с бързо движение на хартията можете да определите продължителността на фазите на вдишване и издишване и тяхното съотношение един към друг. Обикновено съотношението на вдишване и издишване е 1: 1, 1: 1,2; на спирографи и други устройства, поради високото съпротивление по време на периода на издишване, това съотношение може да достигне 1: 1,3-1,4. Увеличаването на продължителността на издишването се увеличава с бронхиална обструкция и може да се използва при цялостна оценка на функцията на външното дишане. При оценка на спирограмата в в някои случаиИма значение ритъмът на дишането и неговите нарушения. Постоянните респираторни аритмии обикновено показват дисфункция на дихателния център.

2. Минутен обем на дишане (MVR).

MOD е количеството вентилиран въздух в белите дробове за 1 минута. Тази стойност е мярка за белодробна вентилация. Оценката му трябва да се извършва, като се вземат предвид дълбочината и честотата на дишане, както и в сравнение с минутния обем на O2. Въпреки че MOD не е абсолютен показателефективността на алвеоларната вентилация (т.е. показател за ефективността на циркулацията между външния и алвеоларния въздух), диагностична стойносттази стойност се подчертава от редица изследователи (A.G. Dembo, Comro и др.).

MOD = DO x RR, където RR е честотата на дихателните движения за 1 минута

DO - дихателен обем

МОД под влияние различни влиянияможе да се увеличи или намали. Увеличаването на MOD обикновено се появява с DN. Стойността му също зависи от влошаването на използването на вентилиран въздух, от затрудненията на нормалната вентилация, от нарушаването на процесите на дифузия на газове (преминаването им през мембрани в белодробната тъкан) и др. Увеличаване на MOR се наблюдава с увеличаване на метаболитни процеси(тиреотоксикоза), с някои лезии на централната нервна система. Намаляване на MOD се наблюдава при тежко болни пациенти с тежка белодробна или сърдечна недостатъчност или с депресия на дихателния център.

3. Минутно поглъщане на кислород (MPO2).

Строго погледнато, това е индикатор за газообмен, но неговото измерване и оценка е тясно свързано с изучаването на MOR.

4. Жизнен капацитет на белите дробове (VC)

VC е обемът газ, който може да се издиша при максимално усилие след възможно най-дълбоко вдишване. Стойността на жизнения капацитет се влияе от позицията на тялото, така че понастоящем е общоприето този показател да се определя в седнало положение на пациента.

Изследването трябва да се проведе в условия на покой, т.е. 1,5-2 часа след малко хранене и след 10-20 минути почивка. За определяне на жизнения капацитет се използват различни видове водни и сухи спиромери, газомери и спирографи.

Оценка на получените данни:

1. Данните, които се отклоняват от правилната стойност с повече от 12% при мъжете и - 15% при жените, трябва да се считат за намалени: обикновено такива стойности се срещат само при 10% от практически здрави индивиди. Без да има право да счита такива показатели за очевидно патологични, е необходимо да се оцени функционалното състояние на дихателния апарат като намалено.

2. Данните, които се отклоняват от правилните стойности с 25% при мъжете и 30% при жените, трябва да се считат за много ниски и да се вземат предвид ясен знакизразено намаление на функцията, тъй като обикновено такива отклонения се срещат само при 2% от населението.

Водят до намаляване на жизнения капацитет патологични състояния, предотвратяване на максимално разширяване на белите дробове (плеврит, пневмоторакс и др.), промени в самата белодробна тъкан (пневмония, белодробен абсцес, туберкулозен процес) и причини, които не са свързани с белодробна патология (ограничена подвижност на диафрагмата, асцит и др.). Горните процеси са промени във функцията на външното дишане според рестриктивния тип. Степента на тези нарушения може да се изрази с формулата:

5. Фосфорен жизнен капацитет (FVC)

За определяне на FVC се използват спирографи с високи скорости на изтегляне (от 10 до 50-60 mm / s). Извършва се предварително изследване и запис на жизнения капацитет. След кратка почивка субектът прави възможно най-много дълбок дъх, задържа дъха си за няколко секунди и издишва възможно най-бързо (форсирано издишване).

6. Максимална вентилация (MVV).

В практическата работа по-често се използва определянето на MVL с помощта на спирограма. Най-широко използваният метод за определяне на MVL е чрез произволно принудително (дълбоко) дишане с максимална възможна честота. По време на спирографско изследване записът започва с тихо дишане (до установяване на нивото). След това субектът е помолен да диша в апарата за 10-15 секунди с максималната възможна скорост и дълбочина.

Големината на MVL при здрави хора зависи от височината, възрастта и пола. Влияе се от професията, обучението и общо състояниетестов обект. MVL до голяма степен зависи от волята на субекта. Ето защо, за целите на стандартизацията, някои изследователи препоръчват извършването на MVL с дълбочина на дишане от 1/3 до 1/2 VC с дихателна честота най-малко 30 в минута.

Средните стойности на MBL за здрави хора са 80-120 литра в минута (т.е. това е най-голямото количество въздух, което може да бъде вентилирано през белите дробове с най-дълбоко и най-често дишане за една минута). MVL се променя както по време на обструктивни процеси, така и по време на рестрикция; степента на нарушение може да се изчисли по формулата:

7. Остатъчен обем (RV) и функционален остатъчен капацитет (FRC).

Отделна спирография

Отделна спирография или бронхоспирография ви позволява да определите функцията на всеки бял дроб и следователно резервните и компенсаторни възможности на всеки от тях.

С помощта на тръба с двоен лумен, поставена в трахеята и бронхите и снабдена с надуваеми маншети за запушване на лумена между тръбата и бронхиалната лигавица, е възможно да се получи въздух от всеки бял дроб и да се запишат дихателните криви на десния и левия бял дроб отделно с помощта на спирограф.

Отделна спирография е показана за определяне на функционални показатели при пациенти, подложени на белодробна операция.

Няма съмнение, че по-ясна картина на нарушена бронхиална обструкция се осигурява чрез записване на кривите на скоростта на въздушния поток по време на форсирано издишване (пикова флуориметрия).

Пневмотахометрията е метод за определяне на скоростта и мощността на въздушната струя при принудително вдишване и издишване с помощта на пневмотахометър. След почивка субектът, седнал, издишва дълбоко в тръбата възможно най-бързо (носът се изключва с помощта на щипка за нос). Този метод се използва главно за избор и оценка на ефективността на бронходилататори.

Средни стойности за мъже - 4,0-7,0 l/l

за жени - 3,0-5,0 l/s

Оксигемометрията е кръвно определяне на степента на насищане на артериалната кръв с кислород. Тези показания на оксиметъра могат да бъдат записани върху подвижна хартия под формата на крива - оксихемограма. Работата на оксиметъра се основава на принципа на фотометричното определяне на спектралните характеристики на хемоглобина. Повечето оксиметри и оксигемографи не определят абсолютната стойност на насищането с кислород в артериалната кръв, а само позволяват да се наблюдават промените в насищането на кръвта с кислород. За практически цели оксиметрията се използва за функционална диагностикаи оценка на ефективността на лечението. За диагностични цели оксиметрията се използва за оценка на състоянието на външното дишане и кръвообращението. По този начин степента на хипоксемия се определя с помощта на различни функционални тестове. Те включват - превключване на дишането на пациента от въздух към дишане чист кислороди, обратно, тест със задържане на дишането при вдишване и издишване, тест с дозирано физическо натоварване и др.

Всяка година популярността на спорта нараства. Заедно с лекарите по спортна медицина, лекарите от общата лечебна и профилактична мрежа наблюдават спортисти, оценяват тяхното здравословно състояние, функционалното състояние на системите и органите и лекуват спортисти. Спортистите имат специфични състояния на системите и органите, включително системата на външното дишане.

В момента се култивират повече от 100 спорта.

Функционалното състояние на външната дихателна система на спортистите се оценява с помощта на общоприети стойности, разработени за населението като цяло, а не специализирани, „спортни“ такива. Чисто „спортните“ ценности не са рационални. Основната задача на наблюдението е да се идентифицират и оценят промените във функционалното състояние на външната дихателна система при някои спортисти в сравнение с други и хора, които не спортуват.

При изследване на функционалното състояние на външната дихателна система при спортисти е разумно да се прави разлика между „ функционалност“ и „функционален“. жизненият капацитет на белите дробове (VC) показва само потенциала за увеличаване на дихателния обем (VT) по време на физическа активност и при други условия, когато това е необходимо. Стойността на минутната вентилация (MVV) показва степента, до която тези възможности действително се използват. В тази връзка можем да препоръчаме упражнения, които или развиват функционални способности, или развиват способността за използване на тези способности, т.е. функционални способности.

По време на традиционен медицински преглед след това се изследва дихателната система на сърдечно-съдовата система, основната животоподдържаща система на тялото. С увеличаване на извършената физическа активност нарастването на консумацията на кислород спира: веднага щом сърдечният дебит достигне своя лимит. Сърдечният дебит е фактор, който ограничава способността на системата за пренос на кислород като цяло.

Поради високата енергийна интензивност на назалното дишане, спортистите са принудени да преминат към орално дишане, при което работната хиперпнея достига 60 l\. Ежедневното многочасово обучение за период от години поддържа големи обеми на дишане. Ако обучението се провежда в райони със замърсен въздух, тогава тези обеми могат да се превърнат в истински патогенен фактор. При преминаване към дишане през устата при приблизително

Проникването на вредни газови примеси в белите дробове се увеличава 6600 пъти в сравнение със състоянието на покой.

Промените, които се развиват при адаптирането на организма към изискванията на спорта като цяло и в частност на дихателната система, определят разликите в появата и протичането на респираторните заболявания при спортистите в сравнение с хората, които не се занимават със спорт.

ОБЩИ ДАННИ

Функционалната полезност на дишането се определя от това колко достатъчно и своевременно е задоволена нуждата от кислород на клетките и тъканите на тялото и въглеродният диоксид, образуван по време на окислителните процеси, се отстранява от тях.

Дихателна функция, в в широк смисъл, се осъществява от координираната работа на три системи на тялото (дишане, кръвообращение и кръв), тясно свързани помежду си и с възможност за взаимно компенсиране. Координираната работа на тези три системи се регулира от нервната система.

Има разлика между външно и вътрешно дишане.

Външното дишане е обмяната на газове между външната среда и кръвта на капилярите на белите дробове, т.е. белодробното кръвообращение. Вътрешното или тъканно дишане е обмен на газ между кръвта на тъканните капиляри и клетката, т.е. редокс процес.

В спортната медицина, както и в клиниката, основно се изучава функцията на външното дишане (предимно поради наличието на това изследване). Директното изследване на вътрешното дишане, което е от голямо значение, досега се извършва главно за изследователски цели (поради методологична сложност). При изучаване на редица параметри на функцията на външното дишане е възможно да се получи доста ясна представа за състоянието на функцията на вътрешното дишане.

Външното дишане се осъществява от системата за външно дишане, която включва: белите дробове, горните дихателни пътища и бронхите, гърдите и дихателните мускули. Дихателните мускули включват предимно междуребрените мускули и диафрагмата. Въпреки това, когато дишането е затруднено, гръдните мускули и мускулите на раменния пояс също функционират като дихателни мускули, подпомагайки вдишването и издишването.

Функцията на външното дишане може да бъде разделена на два етапа. Първият етап е газообмен между външната среда и въздуха в алвеолите на белите дробове, наречен алвеоларен въздух. Вторият етап е проникването на кислород от алвеоларния въздух в кръвта на капилярите на белите дробове и въглероден диоксид в обратна посока.

Първият етап от функцията на външното дишане се определя от вентилацията (от латинската вентилация - проветряване), чиято задача е да въведе в белите дробове при вдишване външен въздух, богат на кислород, и при издишване от белите дробове, въздух, съдържащ значително процент въглероден диоксид.

Вторият етап се осъществява чрез дифузия на газови молекули (кислород и въглероден диоксид) през алвеоларно-капилярната мембрана, която разделя алвеоларния въздух от кръвта на капилярите на белите дробове.

В крайна сметка тези два етапа на външно дишане водят до насищане в капилярите на белите дробове на течащата към тях венозна кръв с кислород и освобождаването му от въглероден диоксид, поради което се превръща в артериална кръв.

Проникването на кислород от алвеоларния въздух в кръвта на белодробните капиляри и въглероден диоксид в обратна посока става през алвеоларната мембрана чрез дифузия поради разликата в парциалното налягане от двете страни на алвеоларната мембрана. Алвеоларната мембрана обаче не може да се разглежда като проста механична мембрана, състояща се от най-тънките клетки, които изграждат стената на самата мембрана и стената на капиляра на белите дробове. Свойствата на тази мембрана могат в зависимост от физиологичните и патологични състояниявъзникващи в тялото (и влиянието върху него на предаваните влияния невронни пътища), се променят значително, което води до промяна в скоростта на дифузия на газовете през него.

Нормалното ниво на насищане на артериалната кръв с кислород е 96-98%. Това означава, че това количество от всички молекули на хемоглобина се комбинира с кислород (оксихемоглобин), а 2-4% не съдържат кислород (намален хемоглобин).

Непълното насищане (96-98%) на артериалната кръв, изтичаща от белите дробове с кислород, се нарича физиологична артериална хипоксемия. Основната му причина, очевидно, е нормално съществуващата неравномерна вентилация в белите дробове и наличието на физиологична ателектаза (колабиращи области на белите дробове, които не участват в газообмена). Кръвта, преминаваща през ателектатичните области на белите дробове, не се артериализира и, смесвайки се в лявото предсърдие с напълно окислена кръв, преминала през добре вентилираните области на белите дробове, причинява намаляване на общия процент на насищане.

Характеристиките на кръвоснабдяването на белите дробове също имат известно значение за възникването на физиологичната артериална хипоксемия. Както е известно, системата на белодробната артерия, която доставя кръв към капилярите на белодробната циркулация, се допълва от бронхиалната артерия, т.е. кръвоносната система, която доставя белодробната тъкан, която принадлежи на голям кръгкръвообръщение Тези две системи в белите дробове широко анастомозират една с друга и капилярите на бронхиалната артериална система комуникират със системата на белодробната вена, смесвайки се с артериалната кръв, която тече в нея, напълно наситена с кислород, определено количество венозна кръв.

От гореизложеното става ясно, че ролята на вентилацията е да поддържа в алвеолите подходящото ниво на парциално налягане на кислорода и въглеродния диоксид, необходимо за нормалното протичане на обмен на газ между алвеоларния въздух и кръвта на капилярите на белите дробове. .

ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ МЕТОДИ

Изследването на функцията на външната дихателна система трябва да бъде проектирано по такъв начин, че да се вземат предвид нейните връзки с кръвоносната, кръвоносната и централната нервна система.

При изследване на функцията на външното дишане, в допълнение към клиничното изследване, се определят различни параметри, които характеризират всички етапи на външното дишане.

Клинично изследванезапочва, както обикновено, със снемане на анамнеза.

Те установяват дали в семейството на изследваното лице е имало болни от белодробна туберкулоза. Когато го питат за заболяванията, които е прекарал, обръщат внимание на пневмония (ако е боледувал, колко често и колко дълго), грип (колко пъти в годината, каква е продължителността на заболяването). Те установяват дали има субфебрилна температура (37,1-37,2 вечер), дали е регистриран в туберкулозен диспансер, обръщат внимание на наличието на кашлица (характер: суха, пристъпи и др.), храчки ( количество , цвят, консистенция), задух и пристъпи на задушаване (като бронхиална астма), болка в гърдите при дишане (локализация и интензивност) - такава болка най-често се наблюдава при сух плеврит, с междуребрена невралгия и миозит на междуребрените мускули.

Обективно изследваневключва инспекция, палпация, перкусия и аускултация.

инспекция. Разберете дали има депресии на супраклавикуларните кухини, изоставане на която и да е част от гръдния кош по време на дишане, което може да показва патологични промени в белите дробове, плеврата или гръдния кош. Определете честотата и вида на дишането.

Дихателната честота при здрави хора обикновено е 14-18 вдишвания (вдишване и издишване) в минута. При спортистите обикновено е по-малко (от 8 до 16 в минута), но дълбочината на дишането е по-голяма. Учестеното дишане (независимо дали е съчетано със задълбочаване или не) се нарича задух. Наблюдава се при физиологични условия по време на физическа активност (в зависимост от повишената потребност от кислород), както и при емоционален стрес. Недостиг на въздух, недостатъчен физически стрес, показва всякакви патологични промени.

Видът на дишането може да бъде гръден, коремен или смесен. При тип гърдиУвеличаването на белодробния обем по време на вдишване се дължи на разширяването на гръдния кош поради движението на ребрата (главно екскурзията на горните и долните ребра) и повдигането на ключиците. При коремен или диафрагмен тип обемът на белите дробове се увеличава поради понижаването на диафрагмата с почти пълна липса на движение на ребрата и разширяване на гръдния кош. При този тип дишане по време на вдишване се забелязва изпъкналост на коремната стена поради известно изместване на вътрешностите при спускане на диафрагмата. Смесеното дишане включва и двата механизма, свързани с увеличаване на белодробния обем по време на вдишване.

палпация. Чрез палпация те проверяват дали има болезнени точки в една или друга част на гръдния кош.

Перкусии. Потупването на белите дробове, които обикновено са пълни с въздух, позволява да се определи чрез промяната на звука наличието на уплътнения или вакууми (кухини) в тях. Такива промени са патологични. Например, при пневмония, засегнатата област на белодробната тъкан става по-плътна, а при белодробна туберкулоза може да се образува кухина - кухина.

Перкусията на белите дробове също определя подвижността на техните долни граници по време на вдишване и издишване, което характеризира амплитудата на движенията на диафрагмата. Глоба долната линияБелите дробове се спускат с 3-5 см при дълбоко вдишване; при някои заболявания на белите дробове или коремната кухина или диафрагмата, както и при затлъстяване, подвижността на белодробните ръбове е ограничена.

Аускултация. Чрез слушане се възприемат звуците, които възникват, когато въздухът се движи през дихателните пътища и алвеолите по време на вдишване и издишване. Естеството на звука, който възниква, зависи от тяхното състояние. По този начин чрез аускултационни промени може да се прецени състоянието на бронхите и белите дробове и характеристиките на патологичните промени в тях. При нормални условия обикновено се чува суфле(т.нар везикуларно дишане), по време на патологичен процес, свързан с промени в бронхите и алвеолите на белите дробове, характерът на звуците, възникващи по време на дишане, се променя значително и се чуват различни видове хрипове.

От голямо значение при оценката на състоянието на системата за външно дишане е рентгеново изследване. С флуороскопията неговата структура и функция се изучават директно по време на изследването. Различни степенизасенчването на отделни области на белите дробове, променящи се по време на акта на дишане, дава възможност да се оцени състоянието на вентилацията и кръвния поток; ясната видимост на движенията на ребрата и диафрагмата дава възможност да се определи координацията на техните движения. Тези движения могат да бъдат записани на рентгенова кимограма. Той показва структурните промени в белодробната тъкан по-добре, отколкото при флуороскопията (този метод на изследване се използва, когато флуороскопията разкрива промени в белодробната тъкан, които изискват по-подробен анализ).

Напоследък методът на флуорография е широко използван (виж Глава 8).

Лабораторните методи за изследване включват изследване на храчки (микроскопски).

Инструментални методиИзследванията на функционалното състояние на системата за външно дишане разкриват редица показатели, които могат да бъдат разделени на три групи, свързани с различни етапи на дихателната функция.

Първата група включва показатели, характеризиращи функцията на външното дишане на етапа "външен въздух - алвеоларен въздух", т.е. вентилация. Те включват, в допълнение към честотата, дълбочината и ритъма на дишането, силата на вдишване и издишване, всички белодробни обеми (общ белодробен капацитет и неговите компоненти), вентилационни обеми (минутен обем на дишане, максимална вентилация на белите дробове и др. ). Тази група показатели е от голямо практическо значение, тъй като ни позволява да получим обективни количествени оценки за такива важни параметри, като вентилация, бронхиална проходимост и др.

Всички тези показатели се изследват както в покой, така и при функционални тестове. Изследването на тази група показатели е методически просто, не изисква сложно оборудване и може да се извърши при всякакви условия.

Втората група включва показатели, които характеризират външното дишане на етапа „алвеоларен въздух - кръв от белодробни капиляри“, т.е. дифузия. Тяхното изследване е по-трудно, тъй като изисква задължителни изследваниягазов състав на издишания въздух, алвеоларен въздух, определяне на абсорбцията на кислород, отделянето на въглероден диоксид и др. Това изисква специално, понякога сложно оборудване. Ето защо някои от тези показатели в момента се изследват само в специално оборудвани лаборатории. Но благодарение на факта, че напоследък практическото оборудване е интензивно разработено, тези изследвания започват да се въвеждат все повече в практическа работалекари. Така има например домашни устройства - спирографи (стационарни и преносими), автоматични експресни анализатори на кислород и въглероден диоксид във всяка газова смес и др.

Третата група включва показатели, характеризиращи газовия състав на кръвта. Изследването на насищането на артериалната кръв с кислород и нейните промени, този последен етап от външното дишане, вече стана широко възможно във връзка с нов изследователски метод - оксигемометрия, който позволява безкръвно, дългосрочно и непрекъснато изследване на промените в насищането на артериалната кръв с кислород .

Вярно е, че с помощта на този метод е невъзможно да се определи съдържанието на обемния процент на кислород и въглероден диоксид в кръвта (за това трябва да пробиете артерията), но тъй като най-висока стойностима определяне на промените в насищането на кръвта с кислород, методът на оксигемометрия става все по-широко разпространен. Благодарение на него подобни изследвания станаха достъпни не само за лекари, но и за обучители и учители (виж по-долу).

Проучване на вентилацията

Важността на изучаването на всички основни параметри, характеризиращи вентилацията, се дължи на факта, че нивата на парциалното налягане на кислорода и въглеродния диоксид в алвеоларния въздух, които определят дифузията на тези газове през алвеоларно-капилярната мембрана, зависят от нейното състояние.

Основните параметри, характеризиращи вентилацията, включват белодробни обеми, мощност на вдишване и издишване, сила на дихателните мускули, честота и дълбочина на дишане.

Белодробни обеми.Концепцията за "белодробни обеми" включва общия белодробен капацитет и неговите компоненти (жизнен капацитет на белите дробове - жизнен капацитет и остатъчен обем), минутен обем на дишане, максимална вентилация на белите дробове.

Общият белодробен капацитет (TLC) се отнася до максималното количество въздух, което дихателните пътища и белите дробове могат да поемат. TLC се състои от витален белодробен капацитет (VC) и остатъчен обем (RR).

Жизненият капацитет е обемът въздух, който субектът може да издиша по време на най-дълбокото издишване след най-дълбокото вдишване. Това издишване се прави в спирометър или в специални гумирани торбички (чанта на Дъглас, метеорологичен балон), след което обемът на тези торбички се определя чрез часовник със сух газ. Издишването може да се направи и директно в сух газов часовник. OO е обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално издишване. Стойността на жизнения капацитет се определя лесно чрез директно измерване на издишания въздух, а ОО - само индиректно. За това има специални методи (нитрогенография и др.), Които все още не са навлезли в широката медицинска практика и се използват само за изследователски цели. При здрави млади хора 75-80% от TEL е VC, 20-25% е VT.

Спорт и физическа културадопринасят за увеличаване на дела на жизнения капацитет в структурата на общия белодробен капацитет, което има положителен ефект върху ефективността на вентилацията. Напротив, увеличаването на дела на OO поради намаляване на дела на жизнения капацитет в структурата на общия капацитет на белите дробове намалява ефективността на вентилацията.

Колкото по-висока е стойността на OO, толкова повече вдишван въздух е необходим за създаване на необходимото парциално налягане в алвеоларния въздух. Следователно хората с голям VO и съответно нисък жизнен капацитет обикновено изпитват задух.

По този начин е очевидно, че поддържането на постоянен състав на алвеоларния въздух зависи от стойността на OO. Ето защо изследването на ОО е от съществено значение в спортната медицина и затова важна задача е разработването на прост, точен и достъпен метод за неговото определяне.

При изследване на белодробни обеми трябва да се има предвид следното. Както е известно, газовите обеми варират значително в зависимост от температурата и атмосферното налягане. Следователно, ако сравните получената стойност на белодробните обеми при едни и същи индивиди при различни условия (изследвани, например, на морското равнище и в планините), можете да направите значителна грешка: да регистрирате намаление или увеличение на този показател, без като се има предвид, че тези промени могат да зависят само от влиянието на външни условия. Ето защо при този вид изследване е необходимо да се направи подходяща корекция, която да отрича влиянието на външните условия и да доведе белодробните обеми до стандартните условия. За тази цел обикновено се използват два стандарта: 1) стандарт за нулеви условия и 2) интрапулмонарен стандарт.

Стандарт за нулево състояние (STPD- според американските автори и STDS - според руските, което означава стандартна температура, налягане, сухо) се характеризира с намаляване на обема на газа до 760 mm Hg. Арт., температура 0° и пълна сухота, т.е. липса на водна пара в измерения обем газ. Намаляването до този стандарт изисква, ако е необходимо, да се установи какъв обем би заемал измереният газ или смес от газове (по-специално издишаният въздух), ако бъдат освободени от водни пари чрез охлаждане до 0° и измерени при атмосферно налягане от 760 mm Hg. Изкуство. Това е особено важно в случаите, когато основното значение не е геометричният обем, а броят на молекулите в измерения обем газ. В тази връзка, ако е необходимо да се определи количеството на абсорбирания кислород и отделения въглероден диоксид, обемът на газа винаги се намалява до този стандарт.

Стандартен интрапулмонален (BTPS -според американските автори или TTDN-на руски, което означава Телесна температура, Налягане заобикаляща среда, Насищане с водна пара) се характеризира с довеждане на обема на газа до атмосферно налягане по време на изследване, телесна температура 37 ° и пълно насищане с водна пара при тази температура. Намаляването до този стандарт се извършва, когато е важно да се определи не химичният състав или калорийната стойност на газа, а геометричният обем, който той заема в белите дробове.

Намаляването до стандартните условия се извършва чрез умножаване на действителния белодробен обем с един или друг коефициент, който се намира с помощта на специални таблици или се изчислява по определена формула.

Винаги е необходимо да се посочи, особено при определяне на газообмена, оценка на енергийните разходи и т.н., до какви стандартни условия се намалява белодробният обем.

Когато се изследват белодробните обеми като такива, например, когато се измерва белодробната вентилация, когато тези обеми са само мярка за техния капацитет, извършването на тези корекции не е необходимо. В края на краищата газът в белите дробове и газът в устройството, с което се измерват белодробните обеми, са под еднакво влияние. атмосферно наляганеи тъй като промяната в това налягане засяга еднакво обема на въздуха в белите дробове и в устройството, тя няма никакъв ефект върху резултатите от измерването. Същото важи и за корекцията за температура, тъй като обемът на издишания въздух обикновено се измерва веднага след излизане и температурата му няма време да се промени. Само в случаите, когато такива измервания се извършват в специални условия(студ, топлина и т.н.), трябва да се направи корекция за температурата, като това трябва да бъде отбелязано в протокола от изследването.

За да се изчислят правилните стойности по отношение на белодробните обеми, абсорбцията на кислород и вентилацията, тъй като те са свързани с енергийни процеси, е по-лесно и по-удобно да се продължи от таблиците на Харис-Бенедикт. Те отдавна се използват широко в целия свят в изследването на основния метаболизъм. С тяхна помощ се определя броят на килокалориите на ден в покой.
като се вземат предвид пол, височина, тегло и възраст. Тези таблици са налични във всички семинари по физиология, в ръководството практически занятияот
медицинско наблюдение. Използвайки специални таблици (Ю. Я. Агапов, А. И. Зятюшков), можете лесно да намерите правилната стойност за всеки белодробен обем.

Класификацията на белодробните обеми, която се използва и днес, е разработена от Hutchinson (1846), автор на метода на спирометрия и дизайнер на спирометъра (фиг. 42).

Количеството въздух в белите дробове зависи от много фактори. Основните са обемът на гръдния кош, степента на подвижност на ребрата и диафрагмата, състоянието на дихателните мускули, дихателните пътища и самата белодробна тъкан, нейната еластичност и степента на кръвоснабдяване.

Гърдите, които определят границите на възможно разширяване на белите дробове, могат да бъдат в четири основни позиции: максимално вдишване, максимално издишване, спокойно вдишване и спокойно издишване. При всеки от тях белодробните обеми се променят съответно (фиг. 43).

Както може да се види на фиг. 43, по време на тихо дишане резервен обем на издишване и остатъчен обем остават в белите дробове след издишване; по време на тихо вдишване обемът на вдишване се добавя към това. Обемите на вдишване и издишване се наричат ​​общо дихателен обем. При максимално издишване в белите дробове остава само остатъчният обем; при максимално вдишване инспираторният резервен обем се добавя към остатъчния обем, експираторния резервен обем и дихателния обем, което общо се нарича общ белодробен капацитет.

Всички белодробни обеми имат определена физиологично значение. По този начин сумата от остатъчния обем и експираторния резервен обем е алвеоларен въздух. Благодарение на движението на въздуха, което съставлява дихателния обем, се поддържа парциалното налягане на газовете в алвеоларния въздух, необходимо за нормална дифузия, осигурява се абсорбцията на кислород от тялото и отстраняването на въглеродния диоксид. Инспираторният резервен обем определя способността на белите дробове да се разширяват допълнително; Експираторният резервен обем поддържа белодробните алвеоли в определено състояние на разширение и заедно с остатъчния обем осигурява постоянството на състава на алвеоларния въздух.

Инспираторният резервен обем, дихателният обем и експираторният резервен обем съставляват жизнения капацитет. Проценттези количества са различни за различни лицаи при различни състояния на тялото. Той варира в следните граници: инспираторен резервен обмен - 55-60%, дихателен обем - 10-15% и експираторен резервен обем - 25-30% жизнен капацитет.

Всички белодробни обеми обикновено не са стандартни и не се променят. Тяхната величина се влияе от позицията на тялото, степента на умора на дихателните мускули, състоянието на възбудимост на дихателния център и нервната система, да не говорим за професията, физическото възпитание, спорта и други фактори.

IN функционално изследванеВ системата на външното дишане на спортисти и физически възпитатели изследването на така нареченото вредно или мъртво пространство е от определено значение. Този термин се отнася до тази част от дихателния тракт, в която има въздух, който не достига до алвеолите и следователно не участва в газообмена. Обемът на мъртвото пространство е средно 140 ml. В зависимост от колебанията в тонуса на гладката мускулатура на бронхите, той може да се увеличи или намали.

Въпреки това, тъй като определянето на действителното мъртво пространство е методологически трудно и е необходимо да се вземе предвид (например при оценка на дълбочината на дишане и ефективността на вентилацията), все пак трябва да използвате стойност от 140 ml, като не забравяте че това е конвенционална цифра.

Жизненият капацитет на белите дробове (VC) се определя чрез максимално издишване в спирометър или часовник със сух газ (методът за определяне на жизнения капацитет е описан по-горе) след максимално вдишване. Стойността на жизнения капацитет обикновено се изразява в единици обем, т.е. в литри или милилитри. Тя ви позволява индиректно да оцените площта на дихателната повърхност на белите дробове, върху която се извършва обмен на газ между алвеоларния въздух и кръвта на капилярите на белите дробове. С други думи, колкото по-голям е жизненият капацитет, толкова по-голяма е дихателната повърхност на белите дробове. Освен това, колкото по-голям е жизненият капацитет, толкова по-голяма може да бъде дълбочината на дишането и толкова по-лесно е да се увеличи обемът на вентилацията.

Така жизненият капацитет определя способността на тялото да се адаптира към физическата активност и към липсата на кислород във вдишания въздух (например при изкачване на височина).

Значителна роля при оценката на стойността на жизнения капацитет играе съотношението на съставните му обеми. Увеличаването на дихателния обем с повишена вентилация, причинено от физическа активност, се дължи главно на инспираторния резервен обем. Колкото по-голяма част от жизнения капацитет се отчита от инспираторния резервен обем, толкова по-висок е потенциалният дихателен обем, т.е. толкова повече вентилационният обем може да се увеличи. Следователно жизненият капацитет, в структурата на който инспираторният резервен обем заема голямо място, е функционално по-пълен от жизнения капацитет със същата стойност, но с по-малък инспираторен резервен обем.

Всичко това ни позволява да оценим жизнения капацитет като показател, който определя функционалността на системата за външно дишане.

Стойността на жизнения капацитет се влияе от позицията на тялото. Тя е по-голяма в изправено положение, отколкото в седнало и легнало положение. Следователно изследването трябва да се извършва само в изправено положение.

Намаляването на показателите за жизнен капацитет винаги показва някаква патология. Увеличаването на жизнения капацитет се счита за показател за повишено функционално състояние на апарата за външно дишане. Оказа се обаче, че при спортисти със значително повишаване на общото функционално състояние и повишаване на спортните резултати жизненият капацитет може изобщо да не се увеличи или да се увеличи леко. Стойността на жизнения капацитет варира при представителите на различните спортове. Следователно зависи от спортната специализация.

Следователно жизненият капацитет не може и не трябва да се счита за единственият показател за повишена функция на външната дихателна система. Той определя само функционалността на тази система по отношение на осигуряването на тялото с необходимото количество кислород. Следователно потенциалните възможности на външната дихателна система при човек с висока производителностЖизненият витален капацитет е по-висок (по-голяма дихателна повърхност и възможност за задълбочаване на дишането) от този на човек с ниски жизнени показатели.

Способността да използвате напълно своя жизнен капацитет зависи от състоянието нервна регулациядишане. Физическото възпитание и спортните дейности развиват това умение. Стойността на жизнения капацитет се влияе от пола (при мъжете е по-голям, отколкото при жените на същата възраст), възрастта (с напредването на възрастта жизненият капацитет намалява), както и височината и теглото.

Зависимостта на жизнения капацитет от теглото се използва за определяне на така наречения жизнен индекс, т.е. отношението на жизнения капацитет (ml) към теглото (kg). Действителната стойност на жизнения капацитет (като се вземе предвид огромният диапазон от нормални стойности - от 3500 до 8000 ml) може да бъде правилно оценена само в сравнение с правилната стойност. Тя трябва да бъде изразена не в обемни единици, а като процент от правилната стойност. С това изчисление същата стойност на действителния жизнен капацитет, равна например на 4000 ml, ще бъде за висок и пълен човеке 80% от правилната стойност, ако правилната му стойност е 5000 ml, а за слаб и нисък човек, чиято правилна стойност на жизнения капацитет е 3000 ml, -133%.

Само такава оценка на действителните стойности на жизнения капацитет ще позволи на треньора и учителя да направят конкретни практически изводи (например, ако жизненият капацитет намалее под 90% от очакваната стойност, за необходимостта от специални упражнения).

От големия брой различни изчисления на правилния жизнен капацитет, най-простото и удобно е изчислението по формулата на Антъни: необходимият жизнен капацитет (BEL) е равен на базалната метаболитна скорост (kcal), определена от таблиците на Харис-Бенедикт. , умножено по коефициент 2,6 за мъжете и 2,3 за жените .

За здрави лица, които не се занимават със спорт, действителната стойност на жизнения капацитет е 100% от очакваната стойност с отклонения от ±10%. Естествено, за тези, които се занимават с физическо възпитание и спорт, действителната стойност на жизнения капацитет ще бъде над 100% очаквана.

Както ясно се вижда от табл. 2, същата действителна стойност на жизнения капацитет, изразена като процент от очакваната стойност, придобива напълно различни значения.

За да изразите действителната стойност на жизнения капацитет като процент от очакваната стойност, използвайте следната формула:

действителен жизнен капацитетх 100

подходящ жизнен капацитет

Оценка на промените в жизнения капацитет под влияние различни факториформира основата за редица функционални тестове. Те включват теста на Розентал и теста, наречен динамична спирометрия.

Тестът на Розентал или спирометричната крива е петкратно измерване на жизнения капацитет, направено на интервали от 15 секунди. Такова многократно определяне представлява натоварване, под влиянието на което жизненият капацитет може да се промени. Увеличаването на последователните измервания съответства на добра оценка на тази проба, намаляването - на незадоволително и без промени - на задоволително.

При динамичната спирометрия стойността на жизнения капацитет, измерен непосредствено след дозирана физическа активност, се сравнява с първоначалната стойност на жизнения капацитет, получена в покой. Принципът на оценка е същият като при спирометричната крива.

Чрез измерване на жизнения капацитет може да се определи бронхиалната проходимост. Неговата оценка е от голямо значение за характеристиките на вентилацията. Понятието "бронхиална проходимост" е противоположно на понятието "резистентност". дихателни пътищавъздушен поток": колкото по-малко е съпротивлението, толкова по-голяма е бронхиалната проходимост и обратно. Стойността му пряко зависи от общото напречно сечение на всички дихателни пътища, което се определя от тонуса на гладката мускулатура на бронхите и бронхиолите, регулиран от неврохуморалния апарат. Промените в бронхиалната проходимост влияят на разходите за енергия, свързани с вентилацията. С увеличаване на бронхиалната проходимост, същият обем на белодробна вентилация изисква по-малко усилия. Системният спорт и физическо възпитание подобряват регулацията на бронхиалната обструкция. Следователно е по-добре сред спортистите и спортистите, отколкото сред тези, които не се занимават с физическо възпитание или спорт.

Състоянието на бронхиалната проходимост може да се определи с помощта на форсиран витален капацитет (FVC), теста на Tiffno-Votchal или величината на силата на вдишване и издишване.

Форсираният жизнен капацитет се определя като нормален жизнен капацитет, но с възможно най-бързо издишване. Обикновено той трябва да бъде с 200-300 ml по-малък от жизнения капацитет, изследван в нормални условия. Увеличаването на тази разлика показва влошаване на бронхиалната обструкция.

Тестът на Tiffno-Votchal е по същество същият FVC, но с този тест обемът на въздуха, издишан по време на изключително бързо и пълно издишване, се измерва за 1, 2 и 3 секунди. При здрави хора, които не се занимават със спорт, през първата секунда се издишва 80-85% от нормалния витален капацитет, при спортистите обикновено е повече. Намаляването на този процент показва нарушение на бронхиалната обструкция.

Такова изследване може да се извърши със спирограма, записана чрез прикрепване на писало и кимограф с бързо движеща се хартия към обикновен спирометър или с помощта на специален спирометър. Това дава възможност да се вземе предвид продължителността на принудителното излизане в секунди (фиг. 44).

Спирометричното изследване на FVC ни позволява да установим различни видове криви при здрави и болни хора. Спирометричната крива определя продължителността на форсираното издишване, докато се забави. Обикновено това е от 1,5 до 2 секунди. Увеличаването на това време показва нарушение на бронхиалната обструкция.

Силата на вдишване и издишване представлява максималния обемен дебит на въздуха по време на вдишване и издишване. Измерва се със специален уред - пневмотахометър (фиг. 45) и се изразява в литри за 1 секунда. (л/сек). За да се оцени този показател, се изчислява правилната стойност (действителната стойност на жизнения капацитет, умножена по 1,24). Силата на вдишване е равна на силата на издишване или леко я надвишава и е 5-8 l/s за мъжете, 4-6 l/s за жените.

Силата на дихателните мускули, особено на експираторните, е от съществено значение за състоянието на вентилация, тъй като по време на издишване съпротивлението на дихателните пътища е много по-голямо, отколкото по време на вдишване. Това се обяснява с факта, че по време на издишване диаметърът на бронхите и бронхиолите намалява.

Силата на експираторните мускули се измерва чрез напрежение. Колкото по-голямо е налягането, създадено в устната кухина, толкова по-силни са мускулите на издишването. Налягането в устната кухина се измерва с помощта на пневмонометър, чиято изходна тръба се вкарва в устата (фиг. 46). Степента на намаляване (при вдишване) и повишаване (при издишване) на нивото на живак в тръбите на пневмонометъра определя силата на вдишване и издишване. Силата на експираторните мускули се изразява в единици налягане, тоест в милиметри живак (mm Hg). Обикновено инспираторната сила е средно 50-60 mmHg. Чл., сила на издишване - 80-150 mm Hg. Изкуство. Правилното количество сила на издишване е равно на една десета от правилната основна метаболитна скорост, изчислена според таблиците на Харис-Бенедикт.

Белодробна вентилация.Белодробната вентилация, т.е. циркулацията на въздуха между външната среда и алвеоларния въздух, се осъществява от цялата система за външно дишане.

Една от най-важните величини, характеризиращи вентилацията, е минутният обем на дишането (MVR). При равномерно дишане MOD е произведението на дълбочината на вдишване, т.е. дихателния обем и дихателната честота за минута. при условие, че дълбочината на дишане е еднаква. В покой стойността на MOD варира от 4 до 10 литра, при интензивна физическа активност може да се увеличи 20-25 пъти и да достигне 150-180 литра или повече. MOR се увеличава правопропорционално на мощността на извършената работа, но само до определена граница, след която увеличаването на натоварването вече не е съпроводено с увеличаване на MOR. Колкото по-голямо натоварване съответства на границата на MOD, толкова по-съвършена е функцията на външното дишане. Възможността за увеличаване на MVR с увеличаване на натоварването се свързва със стойността на максималната вентилация на белите дробове на дадено лице. При равни стойности на MOD ефективността на белодробната вентилация е по-висока, когато дишането е по-дълбоко и по-рядко. При дълбоко дишанеПо-голяма част от дихателния обем навлиза в алвеолите, отколкото при по-плитко дишане.

Средният дихателен обем се определя чрез разделяне на обема на вдишания въздух по време на определено време, по броя на вдишванията през същия период. Тази стойност варира при различните индивиди от 300 до 900 ml. В изправено положение е по-голямо, отколкото в легнало положение. Количеството на така наречената алвеоларна вентилация зависи от дълбочината на дишането. Например, с обем на мъртвото пространство от 140 ml, дихателен обем 1000 мл и дихателна честота 10 за 1 мин. MOD ще бъде равен на 1000 ml x 10 = 10 l, а вентилацията на алвеолите: (1000 ml - 140 ml) x 10 = 8,6 l. Ако при същия MOD (10 l) дихателният обем е по-малък от 500 ml и дихателната честота е повече от 20 в минута, тогава алвеоларната вентилация ще бъде само: (500 ml - 140 ml) x 20 = 7,2 l .

По този начин, когато се оценява стойността на MOR, е необходимо да се вземе предвид дълбочината и честотата на дишане, тъй като ефективността на вентилацията зависи от това. Една и съща стойност на MOU за дълбоко и рядко или често и плитко дишане трябва да се оценява по различен начин. Честото и повърхностно дишане не може да поддържа парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух на правилното ниво.

Връзката между вдишване и издишване се нарича дихателен цикъл. При здрави хора дихателният цикъл може да има дихателна пауза с различна продължителност след издишване. Наличието или отсъствието на дихателна пауза и нейната големина зависят от функционалното състояние на системата за външно дишане. Следователно дори в един и същи човек може да се появи и изчезне. Съотношението "вдишване - издишване" е 1 към 1,1, т.е. вдишването е по-кратко от издишването. Продължителността на вдишването варира от 0,3 до 4,7 секунди, продължителността на издишването - от 1,2 до 6 секунди.

Функционалното състояние на дихателната система е от голямо значение за жените, особено по време на бременност и по време на раждане. Устойчивостта на хипоксия е един от критериите за репродуктивно здраве, тъй като при носене на дете се увеличава необходимостта от насищане на кръвта с кислород.

За да се определи устойчивостта на организма към хипоксия, се използват тестовете Stange и Genchi. Тест на Stange - записване на времето, през което задържате дъха си, докато поемате дълбоко въздух (но не максимално дъх, като едновременно с това стискате носа си с пръсти). Времето, в което задържате дъха си, се записва с помощта на хронометър. Средните стойности на теста Stange за жени са 50-60 секунди. Тест на Генчи - записване на времето за задържане на дишането след максимално издишване (изследваният прищипва носа си с пръсти). Продължителността на закъснението се отбелязва с помощта на хронометър. Глоба този показателза жените е 25–40 секунди.

Спирометър се използва за определяне на функцията на външното дишане и неговия основен показател - жизнения капацитет (VC). За да измерите жизнения капацитет, трябва да поемете дълбоко въздух и след това да издишате плавно и равномерно в спирометъра. Продължителността на издишването трябва да бъде 5-7 секунди. Измерванията се извършват три пъти с интервал от 30 секунди, като най-добрият резултат се записва. Средно за жените е 3200 мл. Разделяйки тази цифра на количеството телесно тегло, получаваме показател за развитието на дихателната система. 50 милилитра на килограм телесно тегло показва добро развитие на дихателната система. По-нисък брой показва недостатъчен жизнен капацитет или наднормено телесно тегло.

Важна функционална стойност е екскурзията на гръдния кош (разликата между размерите на кръговете по време на вдишване и издишване). При тренирани хора разликата достига повече от 10 см, 9 см е добре, а от 5 до 7 е задоволително. Този показател е от особено значение, тъй като при жените през втората половина на бременността диафрагмата се издига високо, екскурзията на гръдния кош става по-малка, в резултат на което се установява предимно торакален тип дишане с ниска белодробна вентилация.

Приложение 2

ТЕСТОВЕ

Тестът е оценка на физическото състояние или физическа годност (способности) на ученик. Тестовете се провеждат по време на методически, практически и учебни занятия и се оценяват по петобална система.

Коремна преса(статика)

Поддържането на каквато и да е поза изисква мускулите да се напрягат, без да се свиват. Продължителното напрежение, при което може да се поддържа поза, характеризира мускулния тонус. Мускулният тонус, който е безусловен двигателен рефлекс, се поддържа неволно.

Височината на платформата е 5 см, ширина 45–50 см, дължина 110–120 см (стъпка).

Метод на изпълнение: седейки на ръба на платформата от крайната страна, огънете краката си под ъгъл от 90 градуса (по отношение на бедрото и подбедрицата).

Начална позиция: легнали по гръб, ръцете в „заключване“ на тила (фиг. 8), разпънете лактите настрани, повдигнете горната част на гърба, задръжте позата.

Статична сила на корема

Квадрицепс(статика)

Начална позиция: подпрете гърба си на стената, огънете краката си под ъгъл от 90 градуса между бедрото и пищяла, ръцете надолу по тялото. Задръжте позата.

Разширители на гърба(статика)

Опция 1. IP: легнал по корем, ръцете са прави, притиснати към тялото. Повдигнете главата и гърдите си, фиксирайте позата, задръжте (фиг. 10).

Вариант 2. За да се определи статичната издръжливост на мускулите на гърба, изследваният ляга с лице надолу върху висока маса, така че горна частторсът до илиачните гребени беше окачен, ръцете бяха огънати към раменете, краката бяха държани от изпитващия, торсът беше държан на нивото на масата (торсът беше наклонен напред). Времето на мускулна умора се определя с помощта на хронометър. Обикновено продължителността на задържане на тялото в хоризонтално положение е от две до четири минути.

Време за задържане на поза