UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

AB Zagainova, N.V. Turbasova. Fisiología de la respiración y la circulación sanguínea. Manual didáctico y metodológico de la asignatura “Fisiología del Hombre y de los Animales”: para estudiantes de 3º año ODO y 5º año ODO de la Facultad de Biología. Tiumén: Editorial Tiumén Universidad Estatal, 2007. - 76 p.

El manual educativo incluye trabajos de laboratorio, compilado de acuerdo con el programa del curso "Fisiología de humanos y animales", muchos de los cuales ilustran los principios científicos fundamentales de la fisiología clásica. Parte del trabajo es de naturaleza aplicada y representa métodos de autocontrol de la salud y condición física, métodos para evaluar el rendimiento físico.

EDITOR A CARGO: V. S. Soloviev , Doctor en Ciencias Médicas, Profesor

© Universidad Estatal de Tyumen, 2007

© Editorial de la Universidad Estatal de Tyumen, 2007

© AB Zagainova, N.V. Turbasova, 2007

Nota explicativa

El tema de investigación en las secciones "respiración" y "circulación sanguínea" son los organismos vivos y sus estructuras funcionales que garantizan estas funciones vitales, lo que determina la elección de los métodos de investigación fisiológica.

Objetivo del curso: formarse ideas sobre los mecanismos de funcionamiento de los órganos respiratorios y circulatorios, sobre la regulación de la actividad de los sistemas cardiovascular y respiratorio, sobre su papel para asegurar la interacción del cuerpo con el entorno externo.

Objetivos del taller de laboratorio: familiarizar a los estudiantes con los métodos de investigación. funciones fisiológicas humanos y animales; ilustrar principios científicos fundamentales; métodos actuales de autocontrol de la condición física, evaluación del rendimiento físico durante la actividad física de diversa intensidad.

Para la realización de clases de laboratorio en la asignatura “Fisiología Humana y Animal”, se asignan 52 horas a ODO y 20 horas a ODO. El formulario de informe final del curso “Fisiología humana y animal” es un examen.

Requisitos para el examen: es necesario comprender los conceptos básicos de las funciones vitales del cuerpo, incluidos los mecanismos de funcionamiento de los sistemas de órganos, células e individuos. estructuras celulares, regulación del trabajo sistemas fisiológicos, así como patrones de interacción del organismo con el entorno externo.

El manual didáctico y metodológico fue elaborado como parte del programa general del curso “Fisiología del Hombre y de los Animales” para estudiantes de la Facultad de Biología.

FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN

La esencia del proceso respiratorio es el suministro de oxígeno a los tejidos del cuerpo, lo que garantiza la aparición de reacciones oxidativas, lo que conduce a la liberación de energía y la liberación de dióxido de carbono del cuerpo, que se forma como resultado de metabolismo.

Proceso que ocurre en los pulmones e involucra el intercambio de gases entre la sangre y ambiente(el aire que entra a los alvéolos se llama respiración pulmonar externa, o ventilación.

Como resultado del intercambio de gases en los pulmones, la sangre se satura de oxígeno y pierde dióxido de carbono, es decir. vuelve a ser capaz de transportar oxígeno a los tejidos.

Actualización de la composición del gas ambiente interno el cuerpo se produce debido a la circulación sanguínea. La función de transporte la lleva a cabo la sangre debido a la disolución física del CO 2 y O 2 en ella y su unión a los componentes sanguíneos. Por tanto, la hemoglobina puede reaccionar reversiblemente con el oxígeno y la unión del CO 2 se produce como resultado de la formación de compuestos reversibles de bicarbonato en el plasma sanguíneo.

El consumo de oxígeno por las células y la implementación de reacciones oxidativas con la formación de dióxido de carbono es la esencia de los procesos. interno, o respiración tisular.

Así, sólo estudio secuencial Las tres partes de la respiración pueden dar una idea de uno de los procesos fisiológicos más complejos.

Para estudiar respiración externa(ventilación pulmonar), se utilizan el intercambio de gases en los pulmones y los tejidos, así como el transporte de gases en la sangre. varios métodos, permitiendo la evaluación de la función respiratoria en reposo, con actividad física y diversos efectos en el cuerpo.

TRABAJO DE LABORATORIO N°1

NEUMOGRAFÍA

La neumografía es un registro. movimientos respiratorios. Le permite determinar la frecuencia y profundidad de la respiración, así como la relación entre la duración de la inhalación y la exhalación. En un adulto, el número de movimientos respiratorios es de 12 a 18 por minuto, en los niños la respiración es más frecuente. En trabajo físico se duplica o más. Durante el trabajo muscular, tanto la frecuencia como la profundidad de la respiración cambian. Se observan cambios en el ritmo de la respiración y su profundidad al tragar, hablar, después de contener la respiración, etc.

No hay pausas entre las dos fases de la respiración: la inhalación se convierte directamente en exhalación y la exhalación en inhalación.

Como regla general, la inhalación es un poco más corta que la exhalación. El tiempo de inhalación está relacionado con el tiempo de exhalación, como el 11:12 o incluso el 10:14.

Además de los movimientos respiratorios rítmicos que proporcionan ventilación a los pulmones, con el tiempo se pueden observar movimientos respiratorios especiales. Algunos de ellos surgen de forma refleja (movimientos respiratorios protectores: toser, estornudar), otros de forma voluntaria, en relación con la fonación (habla, canto, recitación, etc.).

Registro de movimientos respiratorios. pecho Se lleva a cabo utilizando un dispositivo especial: un neumógrafo. El registro resultante, un neumograma, le permite juzgar: la duración de las fases respiratorias: inhalación y exhalación, frecuencia respiratoria, profundidad relativa, dependencia de la frecuencia y profundidad de la respiración en estado fisiológico cuerpo - descanso, trabajo, etc.

La neumografía se basa en el principio de transmisión aérea de los movimientos respiratorios del tórax a una palanca de escritura.

El neumógrafo más utilizado en la actualidad es una cámara de goma alargada colocada en una funda de tela y conectada herméticamente por un tubo de goma a la cápsula de Marais. Con cada inhalación, el tórax se expande y comprime el aire en el neumógrafo. Esta presión se transmite a la cavidad de la cápsula de Marais, su tapa de goma elástica se eleva y la palanca que descansa sobre ella escribe un neumograma.

Dependiendo de los sensores utilizados, se puede realizar una neumografía. diferentes caminos. El más sencillo y accesible para registrar los movimientos respiratorios es un sensor neumático con cápsula de Marais. Para la neumografía, se pueden utilizar reóstatos, galgas extensométricas y sensores capacitivos, pero en este caso se requieren dispositivos electrónicos de amplificación y registro.

Para trabajar necesitas: Quimógrafo, manguito de esfigmomanómetro, cápsula de Marais, trípode, T, tubos de goma, cronómetro, solución de amoníaco. El objeto de la investigación es una persona.

Realización de trabajos. Montar la instalación para el registro de movimientos respiratorios, como se muestra en la Fig. 1, A. El manguito del esfigmomanómetro se fija en la parte más móvil del tórax del sujeto (para la respiración abdominal, este será el tercio inferior, para la respiración torácica, el tercio medio del tórax) y se conecta mediante una T y goma. tubos hasta la cápsula de Marais. A través de la T, al abrir la abrazadera, se introduce una pequeña cantidad de aire en el sistema de grabación, asegurándose de que demasiado alta presión la membrana de goma de la cápsula no se rompió. Después de asegurarse de que el neumógrafo esté reforzado correctamente y que los movimientos del tórax se transmitan a la palanca de la cápsula de Marais, cuente el número de movimientos respiratorios por minuto y luego coloque el trazador tangencialmente al quimógrafo. Encienda el quimógrafo y el cronómetro y comience a registrar el neumograma (el sujeto no debe mirar el neumograma).

Arroz. 1. Neumografía.

A - registro gráfico de la respiración mediante la cápsula de Marais; B - neumogramas registrados durante la acción varios factores provocando cambios en la respiración: 1 - manguito ancho; 2 - tubo de goma; 3 – camiseta; 4 - cápsula de Marais; 5 – quimógrafo; 6 - contador de tiempo; 7 - trípode universal; a - respiración tranquila; b - al inhalar vapores de amoníaco; c - durante una conversación; d - después de la hiperventilación; d - después de contener voluntariamente la respiración; e - durante la actividad física; b"-e" - marcas de la influencia aplicada.

Los siguientes tipos de respiración se registran en un quimógrafo:

1) respiración tranquila;

2) respiración profunda (el sujeto voluntariamente respira y exhala profundamente varias veces, la capacidad vital de los pulmones);

3) respirar después de la actividad física. Para ello, se pide al sujeto, sin quitarse el neumógrafo, que haga entre 10 y 12 sentadillas. Al mismo tiempo, para que como resultado de fuertes golpes de aire el neumático de la cápsula Marey no se rompa, se utiliza una abrazadera Pean para comprimir el tubo de goma que conecta el neumógrafo a la cápsula. Inmediatamente después de terminar las sentadillas, se retira la pinza y se registran los movimientos respiratorios);

4) respirar durante la recitación, discurso coloquial, risa (preste atención a cómo cambia la duración de la inhalación y la exhalación);

5) respirar al toser. Para ello, el sujeto realiza varios movimientos de tos exhalados voluntarios;

6) dificultad para respirar: disnea causada por contener la respiración. El experimento se lleva a cabo en el siguiente orden. Después de registrar la respiración normal (eipnea) con el sujeto sentado, pídale que contenga la respiración mientras exhala. Por lo general, después de 20 a 30 segundos, se produce una restauración involuntaria de la respiración y la frecuencia y profundidad de los movimientos respiratorios aumentan significativamente y se observa dificultad para respirar;

7) un cambio en la respiración con una disminución del dióxido de carbono en el aire alveolar y en la sangre, que se logra mediante la hiperventilación de los pulmones. El sujeto realiza movimientos respiratorios profundos y frecuentes hasta que se siente ligeramente mareado, tras lo cual se produce una retención natural de la respiración (apnea);

8) al tragar;

9) al inhalar vapor de amoníaco (se acerca a la nariz del sujeto de prueba un algodón humedecido con una solución de amoníaco).

Algunos neumogramas se muestran en la Fig. 1, B.

Pega los neumogramas resultantes en tu cuaderno. Calcule el número de movimientos respiratorios en 1 minuto en diferentes condiciones registro de neumograma. Determinar en qué fase de la respiración se produce la deglución y el habla. Compare la naturaleza de los cambios en la respiración bajo la influencia de varios factores de exposición.

TRABAJO DE LABORATORIO N° 2

ESPIROMETRÍA

La espirometría es un método para determinar la capacidad vital de los pulmones y los volúmenes de aire que los componen. Capacidad vital Los pulmones (VC) es la mayor cantidad de aire que una persona puede exhalar después de una inhalación máxima. En la Fig. La Figura 2 muestra los volúmenes y capacidades pulmonares que caracterizan el estado funcional de los pulmones, así como un neumograma que explica la conexión entre los volúmenes y capacidades pulmonares y los movimientos respiratorios. Estado funcional Los pulmones dependen de la edad, la altura, el sexo, desarrollo fisico y una serie de otros factores. Para evaluar la función respiratoria en una persona determinada, los volúmenes pulmonares medidos deben compararse con valores apropiados. Los valores correctos se calculan mediante fórmulas o se determinan mediante nomogramas (fig. 3), las desviaciones de ± 15 % se consideran insignificantes. Para medir la capacidad vital y los volúmenes que la componen se utiliza un espirómetro seco (Fig. 4).

Arroz. 2. Espirograma. Volúmenes y capacidades pulmonares:

ROVD - volumen de reserva inspiratoria; DO - volumen corriente; ROvyd - volumen de reserva espiratoria; OO - volumen residual; Evd - capacidad inspiratoria; FRC - capacidad residual funcional; Capacidad vital - capacidad vital de los pulmones; TLC - capacidad pulmonar total.

Volúmenes pulmonares:

Volumen de reserva inspiratoria(ROVD): el volumen máximo de aire que una persona puede inhalar después de una respiración tranquila.

Volumen de reserva espiratoria(ROvyd): el volumen máximo de aire que una persona puede exhalar después de una exhalación silenciosa.

Volumen residual(OO) es el volumen de gas en los pulmones después de la exhalación máxima.

capacidad inspiratoria(Evd) es el volumen máximo de aire que una persona puede inhalar después de una exhalación silenciosa.

Capacidad residual funcional(FRC) es el volumen de gas que queda en los pulmones después de una inhalación silenciosa.

Capacidad vital de los pulmones.(VC) – el volumen máximo de aire que se puede exhalar después de una inhalación máxima.

Capacidad pulmonar total(Oel): el volumen de gases en los pulmones después de la inspiración máxima.

Para trabajar necesitas: espirómetro seco, pinza nasal, boquilla, alcohol, algodón. El objeto de la investigación es una persona.

La ventaja de un espirómetro seco es que es portátil y fácil de usar. Un espirómetro seco es una turbina de aire que gira mediante una corriente de aire exhalado. La rotación de la turbina se transmite a través de una cadena cinemática a la flecha del dispositivo. Para detener la aguja al final de la exhalación, el espirómetro está equipado con un dispositivo de frenado. El volumen de aire medido se determina utilizando la escala del dispositivo. La escala se puede girar, lo que permite restablecer el puntero a cero antes de cada medición. El aire se exhala desde los pulmones a través de una boquilla.

Realización de trabajos. La boquilla del espirómetro se limpia con un algodón humedecido con alcohol. Después de una inhalación máxima, el sujeto exhala lo más profundamente posible en el espirómetro. La capacidad vital vital se determina mediante la escala del espirómetro. La precisión de los resultados aumenta si se mide la capacidad vital varias veces y se calcula el valor medio. Para mediciones repetidas, es necesario configurar cada vez la posición inicial de la escala del espirómetro. Para ello, se gira la escala de medición de un espirómetro seco y se alinea la división cero de la escala con la flecha.

La capacidad vital vital se determina con el sujeto de pie, sentado y acostado, así como después de realizar actividad física (20 sentadillas en 30 segundos). Tenga en cuenta la diferencia en los resultados de la medición.

Luego, el sujeto realiza varias exhalaciones silenciosas en el espirómetro. Al mismo tiempo, se cuenta el número de movimientos respiratorios. Dividiendo las lecturas del espirómetro por el número de exhalaciones realizadas en el espirómetro, determine volumen corriente aire.

Arroz. 3. Nomograma para determinar el valor adecuado de la capacidad vital.

Arroz. 4. Espirómetro de aire seco.

Para determinar volumen de reserva espiratoria Después de la siguiente exhalación tranquila, el sujeto exhala al máximo en el espirómetro. El volumen de reserva espiratorio se determina mediante la escala del espirómetro. Repita las mediciones varias veces y calcule el valor promedio.

Volumen de reserva inspiratoria Se puede determinar de dos formas: calculada y medida con un espirómetro. Para calcularlo es necesario restar del valor de la capacidad vital la suma de los volúmenes de aire respiratorio y de reserva (exhalación). Al medir el volumen de reserva inspiratoria con un espirómetro, se aspira un cierto volumen de aire y el sujeto, después de una inhalación tranquila, respira al máximo con el espirómetro. La diferencia entre el volumen de aire inicial en el espirómetro y el volumen que queda allí después de una inspiración profunda corresponde al volumen de reserva inspiratorio.

Para determinar volumen residual aire no existen métodos directos, por lo que se utilizan indirectos. Pueden basarse en principios diferentes. Para estos fines se utilizan, por ejemplo, pletismografía, oxigemometría y medición de la concentración de gases indicadores (helio, nitrógeno). Se cree que normalmente el volumen residual es del 25-30% de la capacidad vital.

El espirómetro permite establecer otras características de la actividad respiratoria. Uno de ellos es la cantidad de ventilación pulmonar. Para determinarlo, se multiplica el número de ciclos respiratorios por minuto por el volumen corriente. Así, en un minuto normalmente se intercambian unos 6.000 ml de aire entre el cuerpo y el medio ambiente.

Ventilación alveolar= frecuencia respiratoria x (volumen corriente - volumen del espacio “muerto”).

Al establecer parámetros respiratorios, es posible evaluar la intensidad del metabolismo en el cuerpo determinando el consumo de oxígeno.

Durante el trabajo, es importante averiguar si los valores obtenidos para una persona en particular están dentro del rango normal. Para ello, se han desarrollado nomogramas y fórmulas especiales que tienen en cuenta la correlación características individuales funciones de la respiración externa y factores como género, altura, edad, etc.

El valor adecuado de la capacidad vital de los pulmones se calcula mediante las fórmulas (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

para los hombres -

VC = ((altura (cm) x 0,052) – (edad (años) x 0,022)) - 3,60;

para mujeres -

VC = ((altura (cm) x 0,041) - (edad (años) x 0,018)) - 2,68.

para niños de 8 a 12 años -

VC = ((altura (cm) x 0,052) - (edad (años) x 0,022)) - 4,6;

para chicos de 13 -16 años-

VC = ((altura (cm) x 0,052) - (edad (años) x 0,022)) - 4,2;

para niñas de 8 a 16 años -

VC = ((altura (cm) x 0,041) - (edad (años) x 0,018)) - 3,7.

A la edad de 16-17 años, la capacidad vital de los pulmones alcanza valores característicos de un adulto.

Resultados del trabajo y su diseño. 1. Ingrese los resultados de la medición en la Tabla 1 y calcule el valor vital promedio.

tabla 1

Número de medida	Capacidad vital vital (reposo)
	de pie	sesión
1 2 3 Promedio

2. Comparar los resultados de las mediciones de la capacidad vital (reposo) estando de pie y sentado. 3. Comparar los resultados de las mediciones de la capacidad vital en bipedestación (en reposo) con los resultados obtenidos después de la actividad física. 4. Calcular el % del valor adecuado, conociendo el indicador de capacidad vital obtenido midiendo en bipedestación (reposo) y la capacidad vital adecuada (calculada mediante la fórmula):

GELfacto. x 100 (%).

5. Compare el valor de VC medido por el espirómetro con el VC adecuado encontrado usando el nomograma. Calcule el volumen residual y las capacidades pulmonares: capacidad pulmonar total, capacidad inspiratoria y capacidad residual funcional. 6. Sacar conclusiones.

TRABAJO DE LABORATORIO No. 3

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN MINUTO DE RESPIRACIÓN (MOV) Y VOLUMEN PULMONAR

(VOLUMEN DE RESERVA TIDATORIO, INSPIRADOR

Y VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA)

La ventilación está determinada por el volumen de aire inhalado o exhalado por unidad de tiempo. Generalmente se mide el volumen minuto de respiración (MRV). Su valor con respiración tranquila es de 6 a 9 litros. La ventilación de los pulmones depende de la profundidad y frecuencia de la respiración, que en reposo es de 16 por 1 minuto (de 12 a 18). El volumen minuto de respiración es igual a:

MOD = A x BH,

donde DO - volumen corriente; RR - frecuencia respiratoria.

Para trabajar necesitas: espirómetro seco, pinza nasal, alcohol, algodón. El objeto de la investigación es una persona.

Realización de trabajos. Para determinar el volumen de aire respiratorio, el sujeto de la prueba debe exhalar tranquilamente en el espirómetro después de una inhalación tranquila y determinar el volumen corriente (TI). Para determinar el volumen de reserva espiratorio (VRE), después de una exhalación normal y tranquila en el espacio circundante, exhale profundamente en el espirómetro. Para determinar el volumen de reserva inspiratoria (IRV), coloque el cilindro interno del espirómetro en algún nivel (3000-5000) y luego, respirando tranquilamente de la atmósfera, tapándose la nariz, tome una inspiración máxima del espirómetro. Repita todas las medidas tres veces. El volumen de reserva inspiratoria se puede determinar por la diferencia:

ROVD = VITAL - (DO - ROvyd)

Utilizando el método de cálculo, determine la suma de DO, ROvd y ROvd, que constituye la capacidad vital de los pulmones (VC).

Resultados del trabajo y su diseño. 1. Presente los datos obtenidos en forma de tabla 2.

2. Calcule el volumen minuto de respiración.

Tabla 2

TRABAJO DE LABORATORIO No. 4

Para evaluar la calidad de la función pulmonar, examina los volúmenes corrientes (utilizando dispositivos especiales: espirómetros).

El volumen corriente (TV) es la cantidad de aire que una persona inhala y exhala durante la respiración tranquila en un ciclo. Normal = 400-500 ml.

El volumen de respiración minuto (MRV) es el volumen de aire que pasa por los pulmones en 1 minuto (MRV = DO x RR). Normal = 8-9 litros por minuto; unos 500 litros por hora; 12000-13000 litros por día. Al aumentar la actividad física, la MOD aumenta.

No todo el aire inhalado participa en la ventilación alveolar (intercambio de gases), porque parte de ella no llega a los acinos y permanece en tracto respiratorio donde no hay oportunidad de difusión. El volumen de dichas vías respiratorias se denomina "espacio muerto respiratorio". Normalmente para un adulto = 140-150 ml, es decir. 1/3 A.

El volumen de reserva inspiratoria (IRV) es la cantidad de aire que una persona puede inhalar durante la inhalación máxima más fuerte después de una inhalación tranquila, es decir. sobre DO. Normal = 1500-3000ml.

El volumen de reserva espiratorio (ERV) es la cantidad de aire que una persona puede exhalar adicionalmente después de una exhalación silenciosa. Normal = 700-1000 ml.

La capacidad vital de los pulmones (VC) es la cantidad de aire que una persona puede exhalar al máximo después de la inhalación más profunda (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

El volumen pulmonar residual (RLV) es la cantidad de aire que queda en los pulmones después de una exhalación máxima. Normal = 100-1500 ml.

La capacidad pulmonar total (TLC) es la cantidad máxima de aire que se puede contener en los pulmones. TEL=VEL+TOL = 4500-6000 ml.

DIFUSIÓN DE GASES

Composición del aire inhalado: oxígeno - 21%, dióxido de carbono - 0,03%.

Composición del aire exhalado: oxígeno - 17%, dióxido de carbono - 4%.

La composición del aire contenido en los alvéolos: oxígeno - 14%, dióxido de carbono -5,6%.

Al exhalar, el aire alveolar se mezcla con el aire del tracto respiratorio (en el “espacio muerto”), lo que provoca la diferencia indicada en la composición del aire.

La transición de gases a través de la barrera aire-hemática se debe a la diferencia de concentraciones en ambos lados de la membrana.

La presión parcial es la parte de la presión que cae sobre un gas determinado. A una presión atmosférica de 760 mm Hg, la presión parcial de oxígeno es de 160 mm Hg. (es decir, 21% de 760), en el aire alveolar la presión parcial de oxígeno es de 100 mm Hg y la del dióxido de carbono es de 40 mm Hg.

El voltaje del gas es la presión parcial en un líquido. La tensión de oxígeno en la sangre venosa es de 40 mm Hg. Debido al gradiente de presión entre el aire alveolar y la sangre: 60 mm Hg. (100 mm Hg y 40 mm Hg), el oxígeno se difunde hacia la sangre, donde se une a la hemoglobina y la convierte en oxihemoglobina. La sangre que contiene una gran cantidad de oxihemoglobina se llama arterial. 100 ml de sangre arterial contienen 20 ml de oxígeno, 100 ml de sangre venosa contienen 13-15 ml de oxígeno. Además, a lo largo del gradiente de presión, el dióxido de carbono ingresa a la sangre (ya que está contenido en grandes cantidades en los tejidos) y se forma carbhemoglobina. Además, el dióxido de carbono reacciona con el agua, formando ácido carbónico (el catalizador de la reacción es la enzima anhidrasa carbónica, que se encuentra en los glóbulos rojos), que se descompone en un protón de hidrógeno y un ion bicarbonato. La tensión de CO 2 en la sangre venosa es de 46 mm Hg; en el aire alveolar – 40 mm Hg. (gradiente de presión = 6 mmHg). La difusión de CO 2 se produce desde la sangre al ambiente externo.

Uno de los principales métodos para evaluar la función ventilatoria de los pulmones utilizados en la práctica del examen médico laboral es espirografía, que le permite determinar volúmenes pulmonares estadísticos: capacidad vital de los pulmones (VC), capacidad residual funcional (CRF), volumen pulmonar residual, capacidad pulmonar total, volúmenes pulmonares dinámicos: volumen corriente, volumen minuto, ventilación máxima.

La capacidad de mantener completamente la composición gaseosa de la sangre arterial aún no garantiza la ausencia de insuficiencia pulmonar en pacientes con patología broncopulmonar. La arterialización sanguínea puede mantenerse en un nivel cercano al normal debido a un sobreesfuerzo compensador de los mecanismos que la proporcionan, lo que también es un signo de insuficiencia pulmonar. Dichos mecanismos incluyen, en primer lugar, la función. ventilación.

La adecuación de los parámetros de ventilación volumétrica está determinada por “ volúmenes pulmonares dinámicos", que incluye volumen corriente Y Volumen minuto de respiración (MOV).

Volumen corriente en reposo persona saludable es de aproximadamente 0,5 litros. Pendiente MAUD Se obtiene multiplicando la tasa metabólica basal requerida por un factor de 4,73. Los valores así obtenidos se sitúan entre 6 y 9 litros. Sin embargo, la comparación del valor real MAUD(determinado en las condiciones de la tasa metabólica basal o cerca de ella) sólo tiene sentido para una evaluación resumida de los cambios en el valor, que puede incluir tanto cambios en la ventilación como alteraciones en el consumo de oxígeno.

Para evaluar las desviaciones reales de la ventilación de la norma, es necesario tener en cuenta Factor de utilización de oxígeno (KIO 2)- relación de O 2 absorbido (en ml/min) a MAUD(en l/min).

Basado factor de utilización de oxígeno Se puede juzgar la eficacia de la ventilación. En personas sanas, el IC es en promedio 40.

En KIO 2 por debajo de 35 ml/l la ventilación es excesiva en relación al oxígeno consumido ( hiperventilación), con incremento KIO 2 por encima de 45 ml/l estamos hablando hipoventilación.

Otra forma de expresar la eficiencia del intercambio gaseoso de la ventilación pulmonar es definiendo equivalente respiratorio, es decir. el volumen de aire ventilado por 100 ml de oxígeno consumido: determine la proporción MAUD a la cantidad de oxígeno consumido (o dióxido de carbono - DE dióxido de carbono).

En una persona sana, 100 ml de oxígeno consumido o dióxido de carbono liberado provienen de un volumen de aire ventilado cercano a los 3 l/min.

En pacientes con patología pulmonar. trastornos funcionales La eficiencia del intercambio de gases se reduce y el consumo de 100 ml de oxígeno requiere más ventilación que en personas sanas.

Al evaluar la eficacia de la ventilación, un aumento frecuencia respiratoria(BH) se considera como signo tipico insuficiencia respiratoria, es recomendable tener esto en cuenta durante un examen de parto: con el grado I de insuficiencia respiratoria, la frecuencia respiratoria no supera los 24, con el grado II llega a 28, con III grado El agujero negro es muy grande.

Rehabilitación médica / Ed. V. M. Bogolyubova. Libro I. - M., 2010. págs. 39-40.

La ventilación es un proceso continuo y controlado de actualización de la composición gaseosa del aire contenido en los pulmones. La ventilación de los pulmones se asegura introduciendo en ellos. aire atmosférico, rico en oxígeno y excretando gas que contiene un exceso de dióxido de carbono durante la exhalación.

La ventilación pulmonar se caracteriza por el volumen minuto de respiración. En reposo, un adulto inhala y exhala 500 ml de aire con una frecuencia de 16 a 20 veces por minuto (minuto 8 a 10 l), un recién nacido respira con más frecuencia (60 veces, un niño de 5 años) 25 veces por minuto. El volumen del tracto respiratorio (donde no se produce el intercambio de gases) es de 140 ml, el llamado aire nocivo; así, 360 ml ingresan a los alvéolos. La respiración profunda y poco frecuente reduce el volumen del espacio dañino y es mucho más efectiva.

Los volúmenes estáticos incluyen cantidades que se miden después de completar una maniobra respiratoria sin limitar la velocidad (tiempo) de su implementación.

Los indicadores estáticos incluyen cuatro volúmenes pulmonares primarios: - volumen corriente (VT - VT);

Volumen de reserva inspiratoria (IRV);

Volumen de reserva espiratoria (ERV);

Volumen residual (RO - RV).

Y también contenedores:

Capacidad vital de los pulmones (VC - VC);

Capacidad inspiratoria (Evd - IC);

Capacidad residual funcional (FRC - FRC);

Capacidad pulmonar total (TLC).

Las cantidades dinámicas caracterizan la velocidad volumétrica. flujo de aire. Se determinan teniendo en cuenta el tiempo dedicado a realizar la maniobra de respiración. Los indicadores dinámicos incluyen:

Volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV 1 - FEV 1);

Capacidad vital forzada (FVC - FVC);

Flujo espiratorio volumétrico máximo (PEV), etc.

El volumen y la capacidad de los pulmones de una persona sana está determinado por una serie de factores:

1) altura, peso corporal, edad, raza, características constitucionales de una persona;

2) propiedades elásticas Tejido pulmonar y tracto respiratorio;

3) características contráctiles de los músculos inspiratorios y espiratorios.

Para determinar los volúmenes y capacidades pulmonares se utilizan los métodos de espirometría, espirografía, neumotacometría y pletismografía corporal.

Para comparar los resultados de las mediciones de volúmenes y capacidades pulmonares, los datos obtenidos deben correlacionarse con las condiciones estándar: temperatura corporal 37 o C, presión atmosférica 101 kPa (760 mm Hg), humedad relativa 100%.

Volumen corriente

El volumen corriente (TV) es el volumen de aire inhalado y exhalado durante la respiración normal, igual a un promedio de 500 ml (con fluctuaciones de 300 a 900 ml).

De ellos, aproximadamente 150 ml son el volumen de aire en el espacio muerto funcional (FSD) de la laringe, la tráquea y los bronquios, que no participa en el intercambio de gases. La función funcional del HFMP es que se mezcla con el aire inhalado, humectándolo y calentándolo.

Volumen de reserva espiratoria

El volumen de reserva espiratoria es el volumen de aire igual a 1500-2000 ml que una persona puede exhalar si, después de una exhalación normal, exhala al máximo.

Volumen de reserva inspiratoria

El volumen de reserva inspiratoria es el volumen de aire que una persona puede inhalar si, después de una inhalación normal, respira al máximo. Igual a 1500 - 2000 ml.

Capacidad vital de los pulmones.

La capacidad vital de los pulmones (VC) es la cantidad máxima de aire exhalado después de la inhalación más profunda. La capacidad vital vital es uno de los principales indicadores del estado del aparato respiratorio externo, ampliamente utilizado en medicina. Junto con el volumen residual, es decir El volumen de aire que queda en los pulmones después de la exhalación más profunda, la capacidad vital forma la capacidad pulmonar total (TLC).

Normalmente, la capacidad vital es aproximadamente 3/4 de la capacidad pulmonar total y caracteriza el volumen máximo dentro del cual una persona puede cambiar la profundidad de su respiración. Durante la respiración tranquila, un adulto sano utiliza una pequeña parte de su capacidad vital: inhala y exhala entre 300 y 500 ml de aire (el llamado volumen corriente). En este caso, el volumen de reserva inspiratoria, es decir la cantidad de aire que una persona puede inhalar adicionalmente después de una inhalación silenciosa y el volumen de exhalación de reserva, igual al volumen de aire exhalado adicionalmente después de una exhalación silenciosa, promedia aproximadamente 1500 ml cada uno. Durante la actividad física, el volumen corriente aumenta debido al uso de reservas de inhalación y exhalación.

La capacidad vital es un indicador de la movilidad de los pulmones y el tórax. A pesar del nombre, no refleja los parámetros respiratorios en condiciones reales ("de la vida"), ya que incluso con las necesidades más altas el cuerpo se pone Sistema respiratorio, la profundidad de la respiración nunca alcanza el valor máximo posible.

Desde un punto de vista práctico, no es apropiado establecer un estándar "único" para la capacidad vital de los pulmones, ya que este valor depende de una serie de factores, en particular de la edad, el sexo, el tamaño y la posición corporal, y el grado. de aptitud.

Con la edad, la capacidad vital de los pulmones disminuye (especialmente a partir de los 40 años). Esto se debe a una disminución de la elasticidad de los pulmones y de la movilidad del tórax. Las mujeres tienen en promedio un 25% menos que los hombres.

La relación con la altura se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

CV=2,5*altura (m)

La capacidad vital depende de la posición del cuerpo: en posición vertical es ligeramente mayor que en posición horizontal.

Esto se explica por el hecho de que en posición vertical los pulmones contienen menos sangre. En personas entrenadas (especialmente nadadores y remeros) puede llegar a 8 l, ya que los deportistas tienen un auxiliar muy desarrollado. músculos respiratorios(pectoral mayor y menor).

Volumen residual

El volumen residual (VR) es el volumen de aire que permanece en los pulmones después de una exhalación máxima. Igual a 1000 - 1500 ml.

Capacidad pulmonar total

La capacidad pulmonar total (máxima) (TLC) es la suma de los volúmenes respiratorio, de reserva (inhalación y exhalación) y residual y es de 5000 a 6000 ml.

Es necesario un estudio de los volúmenes corrientes para evaluar la compensación de la insuficiencia respiratoria aumentando la profundidad de la respiración (inhalación y exhalación).

Capacidad vital de los pulmones. La educación física y los deportes sistemáticos contribuyen al desarrollo de los músculos respiratorios y a la expansión del tórax. Ya 6-7 meses después de empezar a nadar o correr, la capacidad vital de los pulmones de los atletas jóvenes puede aumentar en 500 cc. y más. Una disminución es un signo de exceso de trabajo.

La capacidad vital de los pulmones se mide con un dispositivo especial: un espirómetro. Para ello, primero cierre el orificio del cilindro interior del espirómetro con un tapón y desinfecte su boquilla con alcohol. Después de respirar profundamente, exhale profundamente a través de la boquilla. En este caso, el aire no debe pasar por la boquilla ni por la nariz.

La medición se repite dos veces y el resultado más alto se registra en el diario.

La capacidad vital de los pulmones en el ser humano oscila entre 2,5 y 5 litros, y en algunos deportistas alcanza los 5,5 litros o más. La capacidad vital de los pulmones depende de la edad, el sexo, el desarrollo físico y otros factores. Una disminución de más de 300 cc puede indicar exceso de trabajo.

Es muy importante aprender a respirar profundamente y a evitar contenerlas. Si en reposo la frecuencia respiratoria suele ser de 16 a 18 por minuto, durante la actividad física, cuando el cuerpo necesita más oxígeno, esta frecuencia puede llegar a 40 o más. Si experimenta respiración superficial frecuente o dificultad para respirar, debe dejar de hacer ejercicio, anotarlo en su diario de autocontrol y consultar a un médico.

El volumen corriente y la capacidad vital son características estáticas medidas durante un ciclo respiratorio. Pero el consumo de oxígeno y la formación de dióxido de carbono ocurren continuamente en el cuerpo.

Por lo tanto, la constancia de la composición gaseosa de la sangre arterial no depende de las características de un ciclo respiratorio, sino de la tasa de ingesta de oxígeno y eliminación de dióxido de carbono durante un largo período de tiempo. Una medida de esta velocidad, hasta cierto punto, puede considerarse el volumen minuto de respiración (MVR), o ventilación pulmonar, es decir. el volumen de aire que pasa por los pulmones en 1 minuto. El volumen minuto de respiración con respiración automática uniforme (sin la participación de la conciencia) es igual al producto del volumen corriente por el número de ciclos respiratorios en 1 minuto. En reposo en un hombre, es en promedio 8000 ml u 8 litros por minuto)" (500 ml x 16 respiraciones por minuto). Se cree que el volumen minuto de respiración proporciona información sobre la ventilación de los pulmones, pero de ninguna manera determina la eficiencia de la respiración. Con un volumen corriente de 500 ml, los alvéolos durante la inspiración reciben primero 150 ml de aire ubicado en el tracto respiratorio, es decir, en el espacio muerto anatómico, y entran en ellos al final de la exhalación anterior. Ya se utiliza aire que entró en el espacio muerto anatómico desde los alvéolos. Así, cuando se inhalan 500 ml de aire "fresco" de la atmósfera, 350 ml de ellos ingresan a los alvéolos. Los últimos 150 ml de aire "fresco" inhalado llenan el espacio anatómico espacio muerto y no participa en el intercambio de gases con la sangre. Como resultado, en 1 minuto)" con un volumen corriente de 500 ml y 16 respiraciones en el primer minuto, no pasarán a través de los alvéolos 8 litros de aire atmosférico, sino 5,6 litros (350 x 16 = 5600), la llamada ventilación alveolar. Cuando el volumen corriente se reduce a 400 ml, para mantener el mismo valor del volumen respiratorio por minuto, la frecuencia respiratoria debe aumentar a 20 respiraciones por 1 minuto (8000: 400). En este caso, la ventilación alveolar será de 5000 ml (250 x 20) en lugar de 5600 ml, que son necesarios para mantener una composición gaseosa constante de la sangre arterial. Para mantener la homeostasis de los gases en sangre arterial, es necesario aumentar la frecuencia respiratoria a 22-23 respiraciones por minuto (5600: 250-22,4). Esto implica un aumento del volumen respiratorio minuto a 8960 ml (400 x 22,4). Con un volumen corriente de 300 ml, para mantener la ventilación alveolar y, en consecuencia, la homeostasis de los gases en sangre, la frecuencia respiratoria debe aumentar a 37 respiraciones por minuto (5600: 150 = 37,3). En este caso, el volumen minuto de respiración será 11100 ml (300 x 37 = 11100), es decir aumentará casi 1,5 veces. Por tanto, el volumen minuto de respiración por sí solo no determina la eficacia de la respiración.
Una persona puede tomar el control de la respiración sobre sí misma y, a voluntad, respirar con el estómago o el pecho, cambiar la frecuencia y profundidad de la respiración, la duración de la inhalación y la exhalación, etc. Sin embargo, no importa cómo cambie su respiración, en un estado de reposo físico la cantidad de aire atmosférico que entra en los alvéolos en 1 minuto)", debe permanecer aproximadamente igual, es decir, 5600 ml, para garantizar la composición normal de los gases en sangre,
las necesidades de células y tejidos de oxígeno y de eliminación del exceso de dióxido de carbono. Si se desvía de este valor en cualquier dirección, la composición del gas de la sangre arterial cambia. Inmediatamente se activan los mecanismos homeostáticos de su mantenimiento. Entran en conflicto con el valor deliberadamente sobreestimado o subestimado de la ventilación alveolar. En este caso, la sensación de respiración cómoda desaparece y desaparece la sensación de falta de aire o la sensación de tension muscular. Por lo tanto, mantener una composición normal de gases en sangre mientras se profundiza la respiración, es decir. con un aumento en el volumen corriente, es posible solo disminuyendo la frecuencia de los ciclos respiratorios y, a la inversa, con un aumento en la frecuencia respiratoria, mantener la homeostasis de los gases solo es posible con una disminución simultánea del volumen corriente.
Además del volumen minuto de respiración, también existe el concepto de ventilación pulmonar máxima (MVL), el volumen de aire que puede pasar a través de los pulmones en 1 minuto con ventilación máxima. En un hombre adulto no entrenado, la ventilación máxima durante la actividad física puede exceder 5 veces el volumen minuto de respiración en reposo. En personas entrenadas, la ventilación máxima de los pulmones puede alcanzar los 120 litros, es decir. El volumen respiratorio por minuto puede aumentar 15 veces. Con ventilación máxima de los pulmones, la relación entre el volumen corriente y la frecuencia respiratoria también es significativa. Con el mismo valor de ventilación máxima de los pulmones, la ventilación alveolar será mayor a una frecuencia respiratoria más baja y, en consecuencia, a un volumen corriente mayor. sangre arterial Al mismo tiempo, puede entrar más oxígeno y salir más dióxido de carbono.

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1. LOS PULMONES NO TIENEN ELEMENTOS CONTRACTIVOS PROPIOS. LOS CAMBIOS EN SU VOLUMEN SON EL RESULTADO DE CAMBIOS EN EL VOLUMEN DE LA CAVIDAD TORÁCICA.
2. LA NATURALEZA DE LA RESPIRACIÓN ES UN FACTOR IMPORTANTE EN LA FORMACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS MORFOFUNCIONALES DE LOS ÓRGANOS INTERNOS. LA RESPIRACIÓN PROFUNDA CONSERVA LAS PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LA AORTA Y LAS ARTERIAS, CONTRARRESTANDO EL DESARROLLO DE ATEROSCLEROSIS E HIPERTENSIÓN ARTERIAL.