UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911

A.B. Zagainova, N.V. Turbasova. Elpošanas un asinsrites fizioloģija. Izglītības un metodiskā rokasgrāmata kursam “Cilvēku un dzīvnieku fizioloģija”: Bioloģijas fakultātes 3.kursa ODO un 5.kursa ODO studentiem. Tjumeņa: Tjumeņas izdevniecība valsts universitāte, 2007. - 76 lpp.

Izglītības rokasgrāmata ietver laboratorijas darbi, kas sastādīts saskaņā ar kursu programmu “Cilvēku un dzīvnieku fizioloģija”, no kurām daudzas ilustrē klasiskās fizioloģijas zinātniskos fundamentālos principus. Daļa darbu ir lietišķa rakstura un atspoguļo veselības paškontroles metodes un fiziskais stāvoklis, fiziskās veiktspējas novērtēšanas metodes.

ATBILDĪGAIS REDAKTORS: V.S. Solovjevs , Medicīnas zinātņu doktors, profesors

© Tjumeņas Valsts universitāte, 2007

© Tjumeņas Valsts universitātes izdevniecība, 2007

© A.B. Zagainova, N.V. Turbasova, 2007

Paskaidrojuma piezīme

Pētījuma priekšmets sadaļās “elpošana” un “asinsrite” ir dzīvi organismi un to funkcionējošās struktūras, kas nodrošina šīs dzīvības funkcijas, kas nosaka fizioloģisko pētījumu metožu izvēli.

Kursa mērķis: veidot priekšstatus par elpošanas un asinsrites orgānu darbības mehānismiem, par sirds un asinsvadu un elpošanas sistēmu darbības regulēšanu, par to lomu organisma mijiedarbības nodrošināšanā ar ārējo vidi.

Laboratorijas darbnīcas uzdevumi: iepazīstināt studentus ar pētniecības metodēm fizioloģiskās funkcijas cilvēki un dzīvnieki; ilustrēt zinātniskos pamatprincipus; prezentēt fiziskās stāvokļa paškontroles metodes, fiziskās veiktspējas novērtēšanu dažādas intensitātes fiziskās aktivitātes laikā.

Laboratorijas nodarbību vadīšanai kursā “Cilvēka un dzīvnieku fizioloģija” tiek atvēlētas 52 stundas ODO un 20 stundas ODO. Kursa “Cilvēka un dzīvnieku fizioloģija” noslēguma atskaites forma ir eksāmens.

Prasības eksāmenam: jāsaprot organisma dzīvības funkciju pamati, tai skaitā orgānu sistēmu, šūnu un indivīda funkcionēšanas mehānismi šūnu struktūras, darba regulējums fizioloģiskās sistēmas, kā arī organisma mijiedarbības modeļiem ar ārējo vidi.

Izglītības un metodiskā rokasgrāmata tika izstrādāta Bioloģijas fakultātes studentiem paredzētā vispārējā kursu programmas “Cilvēku un dzīvnieku fizioloģija” ietvaros.

ELPOŠANAS FIZIOLOĢIJA

Elpošanas procesa būtība ir skābekļa nogādāšana ķermeņa audos, kas nodrošina oksidatīvo reakciju rašanos, kas noved pie enerģijas izdalīšanās un oglekļa dioksīda izdalīšanās no organisma, kas veidojas kā rezultātā. vielmaiņa.

Process, kas notiek plaušās un ietver gāzu apmaiņu starp asinīm un vidi(gaiss, kas nonāk alveolos, tiek saukts ārējā, plaušu elpošana, vai ventilācija.

Gāzu apmaiņas rezultātā plaušās asinis piesātinās ar skābekli un zaudē oglekļa dioksīdu, t.i. atkal kļūst spējīgs transportēt skābekli uz audiem.

Gāzes sastāva atjauninājums iekšējā videķermenis rodas asinsrites dēļ. Transporta funkciju veic asinis, jo tajās fiziski izšķīst CO 2 un O 2 un tie saistās ar asins komponentiem. Tādējādi hemoglobīns spēj nonākt atgriezeniskā reakcijā ar skābekli, un CO 2 saistīšanās notiek atgriezenisku bikarbonātu savienojumu veidošanās rezultātā asins plazmā.

Skābekļa patēriņš šūnās un oksidatīvo reakciju īstenošana ar oglekļa dioksīda veidošanos ir procesu būtība iekšējais, vai audu elpošana.

Tādējādi tikai secīgs pētījums Visas trīs elpošanas daļas var sniegt priekšstatu par vienu no vissarežģītākajiem fizioloģiskajiem procesiem.

Par mācībām ārējā elpošana tiek izmantota (plaušu ventilācija), gāzu apmaiņa plaušās un audos, kā arī gāzes transportēšana asinīs. dažādas metodes, kas ļauj novērtēt elpošanas funkciju miera stāvoklī, ar fiziskā aktivitāte un dažādas ietekmes uz ķermeni.

LABORATORIJAS DARBS Nr.1

PNEUMOGĀFIJA

Pneimogrāfija ir reģistrācija elpošanas kustības. Tas ļauj noteikt elpošanas biežumu un dziļumu, kā arī ieelpošanas un izelpas ilguma attiecību. Pieaugušajam elpošanas kustību skaits ir 12-18 minūtē, bērniem elpošana ir biežāka. Plkst fiziskais darbs tas dubultojas vai vairāk. Muskuļu darba laikā mainās gan elpošanas biežums, gan dziļums. Elpošanas ritma un tā dziļuma izmaiņas tiek novērotas rīšanas laikā, runājot, pēc elpas aizturēšanas utt.

Starp abām elpošanas fāzēm nav paužu: ieelpošana tieši pārvēršas izelpā un izelpa – ieelpā.

Parasti ieelpošana ir nedaudz īsāka nekā izelpa. Ieelpošanas laiks ir saistīts ar izelpas laiku, piemēram, 11:12 vai pat 10:14.

Papildus ritmiskām elpošanas kustībām, kas nodrošina plaušu ventilāciju, laika gaitā var novērot īpašas elpošanas kustības. Dažas no tām rodas refleksīvi (aizsargājošas elpošanas kustības: klepus, šķaudīšana), citas brīvprātīgi, saistībā ar fonāciju (runa, dziedāšana, deklamēšana utt.).

Elpošanas kustību reģistrācija krūtis tiek veikta, izmantojot īpašu ierīci - pneimogrāfu. Iegūtais ieraksts - pneimogramma - ļauj spriest: elpošanas fāžu ilgumu - ieelpas un izelpas, elpošanas biežumu, relatīvo dziļumu, elpošanas biežuma un dziļuma atkarību no fizioloģiskais stāvoklisķermenis - atpūta, darbs utt.

Pneimogrāfijas pamatā ir krūškurvja elpošanas kustību gaisa pārnešanas princips uz rakstīšanas sviru.

Šobrīd visbiežāk izmantotais pneimogrāfs ir iegarena gumijas kamera, kas ievietota auduma pārvalkā, hermētiski savienota ar gumijas caurulīti ar Marē kapsulu. Ar katru ieelpošanu krūtis izplešas un saspiež gaisu pneimogrāfā. Šis spiediens tiek pārnests uz Marē kapsulas dobumu, tās elastīgais gumijas vāciņš paceļas, un svira, kas atrodas uz tās, raksta pneimogrammu.

Atkarībā no izmantotajiem sensoriem var veikt pneimogrāfiju Dažādi ceļi. Vienkāršākais un pieejamākais elpošanas kustību ierakstīšanai ir pneimatiskais sensors ar Marais kapsulu. Pneimogrāfijā var izmantot reostatu, deformācijas mērītāju un kapacitatīvos sensorus, taču šajā gadījumā ir nepieciešamas elektroniskas pastiprināšanas un ierakstīšanas ierīces.

Lai strādātu, jums ir nepieciešams: kimogrāfs, sfigmomanometra manšete, Marais kapsula, statīvs, tēja, gumijas caurules, taimeris, amonjaka šķīdums. Pētījuma objekts ir cilvēks.

Darbu veikšana. Samontējiet instalāciju elpošanas kustību reģistrēšanai, kā parādīts attēlā. 1, A. Manšete no sfigmomanometra ir fiksēta subjekta krūškurvja kustīgākajā daļā (vēdera elpošanai tā būs apakšējā trešdaļa, krūškurvja elpošanai - krūškurvja vidējā trešdaļa) un ir savienota, izmantojot tēju un gumiju. caurules uz Marē kapsulu. Caur tēju, atverot skavu, ierakstīšanas sistēmā tiek ievadīts neliels gaisa daudzums, pārliecinoties, ka tas ir pārāk daudz augstspiediena kapsulas gumijas membrāna neplīsa. Pēc tam, kad esat pārliecinājies, ka pneimogrāfs ir pareizi nostiprināts un krūškurvja kustības tiek pārraidītas uz Marē kapsulas sviru, saskaitiet elpošanas kustību skaitu minūtē un pēc tam iestatiet rakstītāju tangenciāli pret kimogrāfu. Ieslēdziet kimogrāfu un taimeri un sāciet ierakstīt pneimogrammu (objektam nevajadzētu skatīties pneimogrammu).

Rīsi. 1. Pneimonogrāfija.

A - grafisks elpošanas ieraksts, izmantojot Marais kapsulu; B - darbības laikā reģistrētās pneimogrammas dažādi faktori izraisot izmaiņas elpošanā: 1 - plata aproce; 2 - gumijas caurule; 3 – tee; 4 - Marais kapsula; 5 – kimogrāfs; 6 - laika skaitītājs; 7 - universāls statīvs; a - mierīga elpošana; b - ieelpojot amonjaka tvaikus; c - sarunas laikā; d - pēc hiperventilācijas; d - pēc brīvprātīgas elpas aizturēšanas; e - fiziskās aktivitātes laikā; b"-e" - pielietotās ietekmes atzīmes.

Kimogrāfā tiek reģistrēti šādi elpošanas veidi:

1) mierīga elpošana;

2) dziļa elpošana (pētāmā persona labprātīgi veic vairākas dziļas elpas un izelpas - plaušu vitālās spējas);

3) elpošana pēc fiziskās slodzes. Lai to izdarītu, subjektam, nenoņemot pneimogrāfu, tiek lūgts veikt 10-12 pietupienus. Tajā pašā laikā, lai asu gaisa triecienu rezultātā Marey kapsulas riepa neplīstu, tiek izmantota Pean skava, lai saspiestu gumijas cauruli, kas savieno pneimogrāfu ar kapsulu. Uzreiz pēc pietupienu pabeigšanas skava tiek noņemta un elpošanas kustības tiek reģistrētas);

4) elpošana deklamēšanas laikā, sarunvalodas runa, smiekli (pievērsiet uzmanību tam, kā mainās ieelpas un izelpas ilgums);

5) elpošana klepojot. Lai to izdarītu, subjekts veic vairākas brīvprātīgas izelpojošas klepus kustības;

6) elpas trūkums - aizdusa, ko izraisa elpas aizturēšana. Eksperiments tiek veikts šādā secībā. Pēc normālas elpošanas (eipnea) ierakstīšanas, kad subjekts sēž, lūdziet viņam aizturēt elpu, kad viņš izelpo. Parasti pēc 20-30 sekundēm notiek piespiedu elpošanas atjaunošana, ievērojami palielinās elpošanas kustību biežums un dziļums, kā arī tiek novērots elpas trūkums;

7) izmaiņas elpošanā ar oglekļa dioksīda samazināšanos alveolārajā gaisā un asinīs, kas tiek panākta ar plaušu hiperventilāciju. Objekts veic dziļas un biežas elpošanas kustības, līdz viņam rodas viegls reibonis, pēc tam notiek dabiska elpas aizturēšana (apnoja);

8) norijot;

9) ieelpojot amonjaka tvaikus (ar amonjaka šķīdumā samitrinātu kokvilnu tiek ienests pārbaudāmajam degunā).

Dažas pneimonogrammas ir parādītas attēlā. 1,B.

Ielīmējiet iegūtās pneimogrammas savā piezīmju grāmatiņā. Aprēķiniet elpošanas kustību skaitu 1 minūtē plkst dažādi apstākļi pneimogrammas reģistrācija. Nosakiet, kurā elpošanas fāzē notiek rīšana un runa. Salīdziniet elpošanas izmaiņu raksturu dažādu iedarbības faktoru ietekmē.

LABORATORIJAS DARBS Nr.2

SPIROMETRIJA

Spirometrija ir metode plaušu vitālās kapacitātes un tajās esošā gaisa tilpuma noteikšanai. Vital kapacitāte plaušas (VC) ir lielākais gaisa daudzums, ko cilvēks var izelpot pēc maksimālās ieelpošanas. Attēlā 2. attēlā parādīti plaušu tilpumi un ietilpības, kas raksturo plaušu funkcionālo stāvokli, kā arī pneimogramma, kas izskaidro saikni starp plaušu tilpumiem un ietilpībām un elpošanas kustībām. Funkcionālais statuss plaušas ir atkarīgas no vecuma, auguma, dzimuma, fiziskā attīstība un vairāki citi faktori. Lai novērtētu konkrētas personas elpošanas funkciju, izmērītie plaušu tilpumi jāsalīdzina ar atbilstošām vērtībām. Pareizas vērtības tiek aprēķinātas pēc formulas vai noteiktas ar nomogrammām (3. att.), novirzes ± 15% tiek uzskatītas par nenozīmīgām. Lai mērītu dzīvības kapacitāti un tās sastāvdaļu tilpumus, tiek izmantots sausais spirometrs (4. att.).

Rīsi. 2. Spirogramma. Plaušu tilpums un ietilpība:

ROVD - ieelpas rezerves tilpums; DO - paisuma apjoms; ROvyd - izelpas rezerves tilpums; OO - atlikušais tilpums; Evd - iedvesmas spēja; FRC - funkcionālā atlikušā jauda; Vital kapacitāte - plaušu vitālā kapacitāte; TLC - kopējā plaušu kapacitāte.

Plaušu tilpums:

Ieelpas rezerves tilpums(ROVD) - maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var ieelpot pēc klusas elpas.

Izelpas rezerves tilpums(ROvyd) - maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var izelpot pēc klusas izelpas.

Atlikušais tilpums(OO) ir gāzes daudzums plaušās pēc maksimālās izelpas.

Ieelpas spēja(Evd) ir maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var ieelpot pēc klusas izelpas.

Funkcionālā atlikušā jauda(FRC) ir gāzes daudzums, kas paliek plaušās pēc klusas ieelpošanas.

Plaušu vitālā kapacitāte(VC) – maksimālais gaisa daudzums, ko var izelpot pēc maksimālās ieelpošanas.

Kopējā plaušu kapacitāte(Oel) - gāzu tilpums plaušās pēc maksimālās iedvesmas.

Lai strādātu, jums ir nepieciešams: sausais spirometrs, deguna klipsis, iemutnis, spirts, vate. Pētījuma objekts ir cilvēks.

Sausā spirometra priekšrocība ir tā, ka tas ir pārnēsājams un ērti lietojams. Sausais spirometrs ir gaisa turbīna, ko rotē izelpotā gaisa plūsma. Turbīnas rotācija caur kinemātisko ķēdi tiek pārsūtīta uz ierīces bultiņu. Lai apstādinātu adatu izelpas beigās, spirometrs ir aprīkots ar bremzēšanas ierīci. Izmērīto gaisa tilpumu nosaka, izmantojot ierīces skalu. Skalu var pagriezt, ļaujot pirms katra mērījuma rādītāju atiestatīt uz nulli. Gaiss tiek izelpots no plaušām caur iemutni.

Darbu veikšana. Spirometra iemutni noslauka ar spirtā samitrinātu vati. Pēc maksimālās ieelpošanas subjekts pēc iespējas dziļi izelpo spirometrā. Vitalitāti nosaka, izmantojot spirometra skalu. Rezultātu precizitāte palielinās, ja vairākas reizes mēra dzīvības kapacitāti un aprēķina vidējo vērtību. Atkārtotiem mērījumiem katru reizi ir jāiestata spirometra skalas sākotnējā pozīcija. Lai to izdarītu, tiek pagriezta sausā spirometra mērīšanas skala un skalas nulles dalījums ir saskaņots ar bultiņu.

Vital kapacitāte tiek noteikta subjektam stāvot, sēdus un guļus, kā arī pēc fiziskas slodzes (20 pietupieni 30 sekundēs). Ievērojiet atšķirības mērījumu rezultātos.

Pēc tam subjekts veic vairākas klusas izelpas spirometrā. Tajā pašā laikā tiek skaitīts elpošanas kustību skaits. Nosakiet, dalot spirometra rādījumus ar spirometrā veikto izelpu skaitu paisuma apjoms gaiss.

Rīsi. 3. Nomogramma pareizas dzīvības spējas vērtības noteikšanai.

Rīsi. 4. Sausā gaisa spirometrs.

Lai noteiktu izelpas rezerves tilpums Pēc nākamās klusās izelpas subjekts maksimāli izelpo spirometrā. Izelpas rezerves tilpumu nosaka, izmantojot spirometra skalu. Atkārtojiet mērījumus vairākas reizes un aprēķiniet vidējo vērtību.

Ieelpas rezerves tilpums var noteikt divos veidos: aprēķināt un izmērīt ar spirometru. Lai to aprēķinātu, no dzīvībai svarīgās kapacitātes vērtības ir jāatņem elpošanas un rezerves (izelpošanas) gaisa tilpumu summa. Mērot ieelpas rezerves tilpumu ar spirometru, tajā tiek ievilkts noteikts gaisa daudzums un subjekts pēc klusas ieelpas maksimāli ieelpo no spirometra. Atšķirība starp sākotnējo gaisa tilpumu spirometrā un tilpumu, kas tur paliek pēc dziļas ieelpas, atbilst ieelpas rezerves tilpumam.

Lai noteiktu atlikušais tilpums gaisa nav tiešu metožu, tāpēc tiek izmantotas netiešās. Tie var būt balstīti uz dažādiem principiem. Šiem nolūkiem tiek izmantota, piemēram, pletismogrāfija, oksigemometrija un indikatorgāzu (hēlija, slāpekļa) koncentrācijas mērīšana. Tiek uzskatīts, ka parasti atlikušais tilpums ir 25-30% no dzīvībai svarīgās kapacitātes.

Spirometrs ļauj noteikt vairākas citas elpošanas aktivitātes pazīmes. Viens no tiem ir plaušu ventilācijas apjoms. Lai to noteiktu, elpošanas ciklu skaits minūtē tiek reizināts ar plūdmaiņu tilpumu. Tādējādi vienā minūtē starp ķermeni un vidi parasti notiek ap 6000 ml gaisa.

Alveolārā ventilācija= elpošanas ātrums x (plūdmaiņas tilpums — “mirušās” telpas tilpums).

Nosakot elpošanas parametrus, var novērtēt vielmaiņas intensitāti organismā, nosakot skābekļa patēriņu.

Darba gaitā ir svarīgi noskaidrot, vai konkrētajam cilvēkam iegūtās vērtības ir normas robežās. Šim nolūkam ir izstrādātas īpašas nomogrammas un formulas, kas ņem vērā korelāciju individuālās īpašībasārējās elpošanas funkcijas un tādi faktori kā dzimums, augums, vecums utt.

Pareizo plaušu dzīvības kapacitātes vērtību aprēķina, izmantojot formulas (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):

vīriešiem -

VC = ((augstums (cm) x 0,052) – (vecums (gadi) x 0,022)) - 3,60;

sievietēm -

VC = ((augstums (cm) x 0,041) - (vecums (gadi) x 0,018)) - 2,68.

zēniem no 8-12 gadiem -

VC = ((augstums (cm) x 0,052) - (vecums (gadi) x 0,022)) - 4,6;

zēniem no 13 līdz 16 gadiem-

VC = ((augstums (cm) x 0,052) - (vecums (gadi) x 0,022)) - 4,2;

meitenēm no 8 līdz 16 gadiem -

VC = ((augstums (cm) x 0,041) - (vecums (gadi) x 0,018)) - 3,7.

Līdz 16-17 gadu vecumam plaušu vitālā kapacitāte sasniedz pieaugušam cilvēkam raksturīgās vērtības.

Darba rezultāti un to dizains. 1. Ievadiet mērījumu rezultātus 1. tabulā un aprēķiniet vidējo vitālo vērtību.

1. tabula

Mērījuma numurs	Vital kapacitāte (atpūta)
	stāvus	sēžot
1 2 3 Vidēji

2. Salīdziniet dzīvības kapacitātes (atpūtas) mērījumu rezultātus stāvus un sēdus. 3. Salīdziniet dzīvības kapacitātes mērījumu rezultātus stāvus (mierīgā stāvoklī) ar rezultātiem, kas iegūti pēc fiziskās slodzes. 4. Aprēķiniet pareizās vērtības %, zinot dzīvības kapacitātes rādītāju, kas iegūts, mērot stāvus (atpūtas) un pareizu dzīvības kapacitāti (aprēķināts pēc formulas):

GELfact. x 100 (%).

5. Salīdziniet ar spirometru izmērīto VC vērtību ar pareizo VC, kas atrasts, izmantojot nomogrammu. Aprēķiniet atlikušo tilpumu, kā arī plaušu ietilpību: kopējo plaušu kapacitāti, ieelpošanas kapacitāti un funkcionālo atlikušo kapacitāti. 6. Izdarīt secinājumus.

LABORATORIJAS DARBS Nr.3

ELPOŠANAS MINŪTES APJOMA (MOV) UN PLAUŠU APJOMA NOTEIKŠANA

(TIRDZNIECĪBAS, IEDVESMAS REZERVES APJOMS

UN IZPILDES REZERVES APJOMS)

Ventilāciju nosaka pēc ieelpotā vai izelpotā gaisa tilpuma laika vienībā. Parasti mēra minūtes elpošanas tilpumu (MRV). Tā vērtība klusas elpošanas laikā ir 6-9 litri. Plaušu ventilācija ir atkarīga no elpošanas dziļuma un biežuma, kas miera stāvoklī ir 16 uz 1 minūti (no 12 līdz 18). Elpošanas minūtes tilpums ir vienāds ar:

MOD = TO x BH,

kur DO - plūdmaiņas tilpums; RR - elpošanas ātrums.

Lai strādātu, jums ir nepieciešams: sausais spirometrs, deguna klipsis, spirts, vate. Pētījuma objekts ir cilvēks.

Darbu veikšana. Lai noteiktu elpceļu gaisa daudzumu, pārbaudāmajam pēc mierīgas ieelpas ir mierīgi jāizelpo spirometrā un jānosaka plūdmaiņas tilpums (TI). Lai noteiktu izelpas rezerves tilpumu (ERV), pēc mierīgas, normālas izelpas apkārtējā telpā dziļi izelpojiet spirometrā. Lai noteiktu ieelpas rezerves tilpumu (IRV), iestatiet spirometra iekšējo cilindru noteiktā līmenī (3000–5000) un pēc tam, mierīgi ieelpojot no atmosfēras, turot degunu, maksimāli ieelpojiet no spirometra. Atkārtojiet visus mērījumus trīs reizes. Ieelpas rezerves tilpumu var noteikt pēc starpības:

ROVD = VITAL — (DO — ROvyd)

Izmantojot aprēķina metodi, nosaka DO, ROvd un ROvd summu, kas veido plaušu vitālo kapacitāti (VC).

Darba rezultāti un to dizains. 1. Iegūtos datus uzrādīt 2. tabulas veidā.

2. Aprēķiniet elpošanas minūtes tilpumu.

2. tabula

LABORATORIJAS DARBS Nr.4

Lai novērtētu plaušu funkcijas kvalitāti, tā pārbauda plūdmaiņu apjomus (izmantojot īpašas ierīces - spirometrus).

Plūdmaiņas tilpums (TV) ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo klusas elpošanas laikā vienā ciklā. Normāls = 400-500 ml.

Minūtes elpošanas tilpums (MRV) ir gaisa daudzums, kas 1 minūtē iziet cauri plaušām (MRV = DO x RR). Normāls = 8-9 litri minūtē; apmēram 500 l stundā; 12000-13000 litri dienā. Pieaugot fiziskajai aktivitātei, MOD palielinās.

Ne viss ieelpotais gaiss piedalās alveolu ventilācijā (gāzu apmaiņā), jo daļa no tā nesasniedz acini un paliek iekšā elpceļi kur nav iespēju izplatīties. Šādu elpceļu tilpumu sauc par "elpošanas mirušo telpu". Parasti pieaugušajam = 140-150 ml, t.i. 1/3 TO.

Ieelpas rezerves tilpums (IRV) ir gaisa daudzums, ko cilvēks var ieelpot spēcīgākās maksimālās ieelpas laikā pēc klusas ieelpas, t.i. pāri DO. Normāls = 1500-3000 ml.

Izelpas rezerves tilpums (ERV) ir gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus izelpot pēc klusas izelpas. Normāls = 700-1000 ml.

Plaušu vitālā kapacitāte (VC) ir gaisa daudzums, ko cilvēks var maksimāli izelpot pēc dziļākās ieelpas (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

Atlikušais plaušu tilpums (RLV) ir gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas. Normāls = 100-1500 ml.

Kopējā plaušu kapacitāte (TLC) ir maksimālais gaisa daudzums, ko var noturēt plaušās. TEL=VEL+TOL = 4500-6000 ml.

GĀZU DIFFŪZIJA

Ieelpotā gaisa sastāvs: skābeklis - 21%, oglekļa dioksīds - 0,03%.

Izelpotā gaisa sastāvs: skābeklis - 17%, oglekļa dioksīds - 4%.

Alveolos esošā gaisa sastāvs: skābeklis - 14%, oglekļa dioksīds -5,6%.

Izelpojot, alveolārais gaiss sajaucas ar gaisu elpošanas traktā (“mirušajā telpā”), kas izraisa norādīto gaisa sastāva atšķirību.

Gāzu pāreja caur gaisa-hematisko barjeru ir saistīta ar koncentrāciju atšķirībām abās membrānas pusēs.

Daļējs spiediens ir tā spiediena daļa, kas krīt uz doto gāzi. Pie atmosfēras spiediena 760 mm Hg skābekļa daļējais spiediens ir 160 mm Hg. (t.i. 21% no 760), alveolārajā gaisā skābekļa parciālais spiediens ir 100 mm Hg, bet oglekļa dioksīda – 40 mm Hg.

Gāzes spriegums ir daļējais spiediens šķidrumā. Skābekļa spriedze venozajās asinīs ir 40 mm Hg. Sakarā ar spiediena gradientu starp alveolāro gaisu un asinīm - 60 mm Hg. (100 mm Hg un 40 mm Hg), skābeklis izkliedējas asinīs, kur tas saistās ar hemoglobīnu, pārvēršot to par oksihemoglobīnu. Asinis, kas satur lielu daudzumu oksihemoglobīna, sauc par arteriālām. 100 ml arteriālo asiņu satur 20 ml skābekļa, 100 ml venozo asiņu satur 13-15 ml skābekļa. Arī pa spiediena gradientu asinīs nonāk oglekļa dioksīds (jo tas lielā daudzumā ir audos) un veidojas karbhemoglobīns. Turklāt oglekļa dioksīds reaģē ar ūdeni, veidojot ogļskābi (reakcijas katalizators ir enzīms karboanhidrāze, kas atrodams sarkanajās asins šūnās), kas sadalās ūdeņraža protonā un bikarbonāta jonos. CO 2 spriedze venozajās asinīs ir 46 mm Hg; alveolārajā gaisā – 40 mm Hg. (spiediena gradients = 6 mm Hg). CO 2 difūzija notiek no asinīm ārējā vidē.

Viena no galvenajām medicīniskās darba pārbaudes praksē izmantotajām plaušu ventilācijas funkcijas novērtēšanas metodēm ir spirogrāfija, kas ļauj noteikt statistiskos plaušu tilpumus - plaušu vitālo kapacitāti (VC), funkcionālā atlikušā jauda (FRC), atlikušais plaušu tilpums, kopējā plaušu kapacitāte, dinamiskie plaušu tilpumi - plūdmaiņas tilpums, minūtes tilpums, maksimālā ventilācija.

Spēja pilnībā uzturēt arteriālo asiņu gāzes sastāvu vēl negarantē plaušu mazspējas neesamību pacientiem ar bronhopulmonālu patoloģiju. Asins arterializāciju var uzturēt normālā līmenī, jo to nodrošina mehānismu kompensējoša pārslodze, kas arī liecina par plaušu mazspēju. Šādi mehānismi, pirmkārt, ietver funkciju ventilācija.

Tilpuma ventilācijas parametru atbilstību nosaka “ dinamiski plaušu tilpumi", kas ietver paisuma apjoms Un minūšu elpošanas tilpums (MOV).

Paisuma apjoms atpūtā vesels cilvēks ir apmēram 0,5 l. Pienākas MAUD iegūts, reizinot nepieciešamo bazālo vielmaiņas ātrumu ar koeficientu 4,73. Šādā veidā iegūtās vērtības ir 6-9 l robežās. Tomēr faktiskās vērtības salīdzinājums MAUD(noteikts bazālās vielmaiņas ātruma apstākļos vai tuvu tam) pareizi ir jēga tikai vērtības izmaiņu kopsavilkuma novērtējumam, kas var ietvert gan pašas ventilācijas izmaiņas, gan skābekļa patēriņa traucējumus.

Lai novērtētu faktiskās ventilācijas novirzes no normas, ir jāņem vērā Skābekļa izmantošanas koeficients (KIO 2)- absorbētā O 2 attiecība (ml/min) pret MAUD(l/min).

Pamatojoties skābekļa izmantošanas koeficients par ventilācijas efektivitāti var spriest. Veseliem cilvēkiem CI ir vidēji 40.

Plkst KIO 2 zem 35 ml/l ventilācija ir pārmērīga attiecībā pret patērēto skābekli ( hiperventilācija), palielinoties KIO 2 virs 45 ml/l mēs runājam hipoventilācija.

Vēl viens veids, kā izteikt plaušu ventilācijas gāzu apmaiņas efektivitāti, ir definēt elpošanas ekvivalents, t.i. ventilējamā gaisa tilpums uz 100 ml patērētā skābekļa: nosaka attiecību MAUD līdz patērētā skābekļa daudzumam (vai oglekļa dioksīdam - DE oglekļa dioksīdam).

Veselam cilvēkam 100 ml patērētā skābekļa vai izdalītā oglekļa dioksīda nodrošina ventilējamā gaisa tilpums tuvu 3 l/min.

Pacientiem ar plaušu patoloģiju funkcionālie traucējumi samazinās gāzu apmaiņas efektivitāte, un 100 ml skābekļa patēriņam ir nepieciešama lielāka ventilācija nekā veseliem cilvēkiem.

Novērtējot ventilācijas efektivitāti, pieaugums elpošanas ātrums(BH) tiek uzskatīts par tipiska zīme elpošanas mazspēja, to vēlams ņemt vērā, veicot darba pārbaudi: ar I pakāpes elpošanas mazspēju elpošanas ātrums nepārsniedz 24, ar II pakāpi sasniedz 28, ar III pakāpe Melnais caurums ir ļoti liels.

Medicīniskā rehabilitācija / Red. V. M. Bogoļubova. Grāmata I. - M., 2010. 39.-40.lpp.

Ventilācija ir nepārtraukts, kontrolēts process, lai atjauninātu plaušās esošā gaisa gāzu sastāvu. Plaušu ventilācija tiek nodrošināta, ievadot tajās atmosfēras gaiss, kas ir bagāts ar skābekli un izelpojot izdala gāzi, kas satur lieko oglekļa dioksīdu.

Plaušu ventilāciju raksturo minūšu elpošanas apjoms. Miera stāvoklī pieaugušais ieelpo un izelpo 500 ml gaisa ar frekvenci 16-20 reizes minūtē (minūte 8-10 l), jaundzimušais elpo biežāk - 60 reizes, 5 gadus vecs bērns - 25 reizes minūtē. minūte. Elpošanas trakta tilpums (kur nenotiek gāzu apmaiņa) ir 140 ml, tā sauktais kaitīgais gaiss; tādējādi alveolos nonāk 360 ml. Reta un dziļa elpošana samazina kaitīgās telpas apjomu, un tā ir daudz efektīvāka.

Statiskie tilpumi ietver daudzumus, kas tiek mērīti pēc elpošanas manevra pabeigšanas, neierobežojot tā izpildes ātrumu (laiku).

Statiskie indikatori ietver četrus primāros plaušu tilpumus: - plūdmaiņas tilpumu (VT - VT);

Ieelpas rezerves tilpums (IRV);

Izelpas rezerves tilpums (ERV);

Atlikušais tilpums (RO - RV).

Un arī konteineri:

Plaušu vitālā kapacitāte (VC - VC);

Ieelpošanas spēja (Evd - IC);

Funkcionālā atlikušā jauda (FRC - FRC);

Kopējā plaušu kapacitāte (TLC).

Dinamiskie lielumi raksturo tilpuma ātrumu gaisa plūsma. Tie tiek noteikti, ņemot vērā laiku, kas pavadīts, veicot elpošanas manevru. Dinamiskie rādītāji ietver:

Piespiedu izelpas tilpums pirmajā sekundē (FEV 1 - FEV 1);

Piespiedu vital kapacitāte (FVC - FVC);

Maksimālā tilpuma (PEV) izelpas plūsma (PEV) utt.

Vesela cilvēka plaušu tilpumu un kapacitāti nosaka vairāki faktori:

1) personas augums, ķermeņa svars, vecums, rase, konstitucionālās īpašības;

2) elastīgās īpašības plaušu audi un elpceļi;

3) ieelpas un izelpas muskuļu kontraktilās īpašības.

Plaušu tilpumu un kapacitātes noteikšanai tiek izmantotas spirometrijas, spirogrāfijas, pneimotahometrijas un ķermeņa pletismogrāfijas metodes.

Plaušu tilpuma un kapacitātes mērījumu rezultātu salīdzināmībai iegūtie dati jāsaista ar standarta apstākļiem: ķermeņa temperatūra 37 o C, atmosfēras spiediens 101 kPa (760 mm Hg), relatīvais mitrums 100%.

Paisuma apjoms

Plūdmaiņas tilpums (TV) ir normālas elpošanas laikā ieelpotā un izelpotā gaisa tilpums, kas ir vidēji 500 ml (ar svārstībām no 300 līdz 900 ml).

No tiem aptuveni 150 ml ir gaisa tilpums funkcionālajā mirušajā telpā (FSD) balsenē, trahejā un bronhos, kas nepiedalās gāzu apmaiņā. HFMP funkcionālā loma ir tāda, ka tas sajaucas ar ieelpoto gaisu, mitrinot un sasildot to.

Izelpas rezerves tilpums

Izelpas rezerves tilpums ir gaisa tilpums, kas vienāds ar 1500-2000 ml, ko cilvēks var izelpot, ja pēc normālas izelpas viņš izelpo maksimāli.

Ieelpas rezerves tilpums

Ieelpas rezerves tilpums ir gaisa daudzums, ko cilvēks var ieelpot, ja pēc normālas ieelpas viņš maksimāli ieelpo. Vienāds ar 1500 - 2000 ml.

Plaušu vitālā kapacitāte

Plaušu vitālā kapacitāte (VC) ir maksimālais izelpotā gaisa daudzums pēc dziļākās ieelpas. Vital kapacitāte ir viens no galvenajiem ārējās elpošanas aparāta stāvokļa rādītājiem, ko plaši izmanto medicīnā. Kopā ar atlikušo tilpumu, t.i. gaisa tilpums, kas paliek plaušās pēc dziļākās izelpas, vitālās kapacitātes veido kopējo plaušu kapacitāti (TLC).

Parasti vitālā kapacitāte ir aptuveni 3/4 no kopējās plaušu kapacitātes un raksturo maksimālo tilpumu, kurā cilvēks var mainīt elpošanas dziļumu. Klusas elpošanas laikā vesels pieaugušais izmanto nelielu daļu no dzīvības kapacitātes: ieelpo un izelpo 300-500 ml gaisa (tā sauktais plūdmaiņas tilpums). Šajā gadījumā ieelpas rezerves tilpums, t.i. gaisa daudzums, ko cilvēks spēj papildus ieelpot pēc klusas ieelpas, un rezerves izelpas tilpums, kas vienāds ar papildus izelpotā gaisa tilpumu pēc klusas izelpas, vidēji ir aptuveni 1500 ml katrs. Fizisko aktivitāšu laikā paisuma apjoms palielinās, jo tiek izmantotas ieelpošanas un izelpas rezerves.

Vital kapacitāte ir plaušu un krūškurvja mobilitātes rādītājs. Neskatoties uz nosaukumu, tas neatspoguļo elpošanas parametrus reālos (“dzīves”) apstākļos, jo pat ar visaugstākajām vajadzībām ķermenis uzliek elpošanas sistēmas, elpošanas dziļums nekad nesasniedz maksimālo iespējamo vērtību.

No praktiskā viedokļa nav pareizi noteikt “vienotu” plaušu vitālās kapacitātes standartu, jo šī vērtība ir atkarīga no vairākiem faktoriem, jo ​​īpaši no vecuma, dzimuma, ķermeņa izmēra un stāvokļa, kā arī pakāpes. fitnesa.

Ar vecumu plaušu vitālā kapacitāte samazinās (īpaši pēc 40 gadiem). Tas ir saistīts ar plaušu elastības un krūškurvja mobilitātes samazināšanos. Sievietēm ir vidēji par 25% mazāk nekā vīriešiem.

Sakarību ar augstumu var aprēķināt, izmantojot šādu vienādojumu:

VC=2,5*augstums (m)

Vital kapacitāte ir atkarīga no ķermeņa stāvokļa: vertikālā stāvoklī tā ir nedaudz lielāka nekā horizontālā stāvoklī.

Tas izskaidrojams ar to, ka in vertikālā pozīcija plaušās ir mazāk asiņu. Trenētiem cilvēkiem (īpaši peldētājiem un airētājiem) tas var būt līdz 8 l, jo sportistiem ir augsti attīstīti palīglīdzekļi elpošanas muskuļi(lielais un mazais pectoralis).

Atlikušais tilpums

Atlikušais tilpums (VR) ir gaisa daudzums, kas paliek plaušās pēc maksimālās izelpas. Vienāds ar 1000 - 1500 ml.

Kopējā plaušu kapacitāte

Kopējā (maksimālā) plaušu kapacitāte (TLC) ir elpošanas, rezerves (ieelpošana un izelpa) un atlikušā tilpuma summa, un tā ir 5000–6000 ml.

Plūdmaiņu tilpumu izpēte ir nepieciešama, lai novērtētu elpošanas mazspējas kompensāciju, palielinot elpošanas dziļumu (ieelpojot un izelpojot).

Plaušu vitālā kapacitāte. Sistemātiska fiziskā izglītība un sports veicina elpošanas muskuļu attīstību un krūškurvja paplašināšanos. Jau 6-7 mēnešus pēc peldēšanas vai skriešanas uzsākšanas jauno sportistu plaušu vitālā kapacitāte var palielināties par 500 cm3. un vēl. Tās samazināšanās liecina par pārmērīgu darbu.

Plaušu vitālo kapacitāti mēra ar speciālu ierīci – spirometru. Lai to izdarītu, vispirms aizveriet caurumu spirometra iekšējā cilindrā ar aizbāzni un dezinficējiet tā iemuti ar spirtu. Pēc dziļas elpas dziļi izelpojiet caur iemutni. Šajā gadījumā gaiss nedrīkst iet gar iemutni vai caur degunu.

Mērījumu atkārto divas reizes, un dienasgrāmatā ieraksta augstāko rezultātu.

Plaušu vitālā kapacitāte cilvēkiem svārstās no 2,5 līdz 5 litriem, un dažiem sportistiem tā sasniedz 5,5 litrus vai vairāk. Plaušu vitālās spējas ir atkarīgas no vecuma, dzimuma, fiziskās attīstības un citiem faktoriem. Samazinājums par vairāk nekā 300 cc var liecināt par pārmērīgu darbu.

Ir ļoti svarīgi iemācīties pilnībā, dziļi elpot un izvairīties no to aizturēšanas. Ja miera stāvoklī elpošanas ātrums parasti ir 16-18 minūtē, tad fizisko aktivitāšu laikā, kad organismam nepieciešams vairāk skābekļa, šis biežums var sasniegt 40 un vairāk. Ja Jums ir bieža sekla elpošana vai elpas trūkums, jums jāpārtrauc vingrošana, atzīmējiet to savā paškontroles dienasgrāmatā un konsultējieties ar ārstu.

Plūdmaiņas tilpums un vitālā kapacitāte ir statiski raksturlielumi, ko mēra viena elpošanas cikla laikā. Bet skābekļa patēriņš un oglekļa dioksīda veidošanās notiek nepārtraukti organismā.

Tāpēc arteriālo asiņu gāzes sastāva noturība nav atkarīga no viena elpošanas cikla īpašībām, bet gan no skābekļa uzņemšanas un oglekļa dioksīda izvadīšanas ātruma ilgā laika periodā. Par šī ātruma mērauklu zināmā mērā var uzskatīt elpošanas minūtes tilpumu (MVR) vai plaušu ventilāciju, t.i. gaisa tilpums, kas iet caur plaušām 1 minūtē. Elpošanas minūtes tilpums ar vienmērīgu automātisku (bez apziņas līdzdalības) elpošanu ir vienāds ar plūdmaiņas tilpuma reizinājumu ar elpošanas ciklu skaitu 1 minūtē. Miera stāvoklī vīrietim tas ir vidēji 8000 ml jeb 8 litri minūtē)" (500 ml x 16 elpas minūtē). Tiek uzskatīts, ka elpošanas minūtes tilpums sniedz informāciju par plaušu ventilāciju, bet nekādā gadījumā. nosaka elpošanas efektivitāti.Ar plūdmaiņas tilpumu 500 ml alveolas iedvesmas laikā vispirms saņem 150 ml gaisa, kas atrodas elpošanas traktā, t.i., anatomiskajā mirušajā telpā, un nokļūst tajās iepriekšējās izelpas beigās. ir jau izmantots gaiss, kas no alveolām iekļuvis anatomiskajā mirušajā telpā.Tādējādi, ieelpojot no atmosfēras 500 ml “svaiga” gaisa, no tām alveolās nonāk 350 ml.Pēdējie 150 ml ieelpotā “svaiga” gaisa aizpilda anatomisko. mirušo telpu un nepiedalās gāzu apmaiņā ar asinīm. Rezultātā 1 minūtē)" ar plūdmaiņu tilpumu 500 ml un 16 elpas pirmajā minūtē caur alveolām neizies 8 litri atmosfēras gaisa, bet 5,6 litri (350 x 16 = 5600), tā sauktā alveolārā ventilācija. Kad plūdmaiņas tilpums tiek samazināts līdz 400 ml, lai saglabātu tādu pašu elpošanas minūtes tilpuma vērtību, elpošanas biežums jāpalielina līdz 20 ieelpām 1 minūtē (8000: 400). Šajā gadījumā alveolārā ventilācija būs 5000 ml (250 x 20), nevis 5600 ml, kas nepieciešami, lai uzturētu nemainīgu arteriālo asiņu gāzes sastāvu. Lai uzturētu arteriālo asiņu gāzu homeostāzi, nepieciešams palielināt elpošanas ātrumu līdz 22-23 elpas minūtē (5600: 250-22,4). Tas nozīmē, ka minūšu elpošanas tilpums palielinās līdz 8960 ml (400 x 22,4). Ar plūdmaiņas tilpumu 300 ml, lai uzturētu alveolu ventilāciju un attiecīgi asins gāzu homeostāzi, elpošanas biežumam jāpalielina līdz 37 elpas minūtē (5600: 150 = 37,3). Šajā gadījumā elpošanas minūtes tilpums būs 11100 ml (300 x 37 = 11100), t.i. pieaugs gandrīz 1,5 reizes. Tādējādi elpošanas minūšu apjoms pats par sevi nenosaka elpošanas efektivitāti.
Cilvēks var kontrolēt elpošanu uz sevi un pēc vēlēšanās elpot ar vēderu vai krūtīm, mainīt elpošanas biežumu un dziļumu, ieelpas un izelpas ilgumu utt. Tomēr neatkarīgi no tā, kā viņš maina elpošanu, fiziskā miera stāvoklī atmosfēras gaisa daudzumam, kas iekļūst alveolās 1 minūtē)", jāsaglabā aptuveni nemainīgs, proti, 5600 ml, lai nodrošinātu normālu asins gāzes sastāvu,
šūnu un audu vajadzības pēc skābekļa un liekā oglekļa dioksīda izvadīšanas. Ja jūs novirzāties no šīs vērtības jebkurā virzienā, mainās arteriālo asiņu gāzes sastāvs. Tūlīt tiek aktivizēti tā uzturēšanas homeostatiskie mehānismi. Tie nonāk pretrunā ar apzināti izveidoto alveolārās ventilācijas pārvērtēto vai nenovērtēto vērtību. Šajā gadījumā pazūd ērtas elpošanas sajūta un vai nu gaisa trūkuma sajūta, vai sajūta muskuļu sasprindzinājums. Tādējādi, saglabājot normālu asins gāzes sastāvu, vienlaikus padziļinot elpošanu, t.i. palielinoties plūdmaiņas tilpumam, tas ir iespējams, tikai samazinot elpošanas ciklu biežumu, un, gluži pretēji, palielinoties elpošanas biežumam, gāzes homeostāzes uzturēšana ir iespējama tikai ar vienlaicīgu plūdmaiņu tilpuma samazināšanos.
Papildus minūtes elpošanas apjomam pastāv arī maksimālās plaušu ventilācijas (MVV) jēdziens - gaisa apjoms, kas var iziet cauri plaušām 1 minūtē pie maksimālās ventilācijas. Netrenētam pieaugušam vīrietim maksimālā ventilācija fiziskās aktivitātes laikā var 5 reizes pārsniegt minūtes elpošanas apjomu miera stāvoklī. Apmācītiem cilvēkiem maksimālā plaušu ventilācija var sasniegt 120 litrus, t.i. minūtes elpošanas apjoms var palielināties 15 reizes. Ar maksimālu plaušu ventilāciju nozīmīga ir arī plūdmaiņu tilpuma un elpošanas ātruma attiecība. Ar tādu pašu plaušu maksimālās ventilācijas vērtību alveolārā ventilācija būs lielāka pie mazāka elpošanas ātruma un attiecīgi arī pie lielāka plūdmaiņas tilpuma. arteriālās asinis Tajā pašā laikā var iekļūt vairāk skābekļa un izplūst vairāk oglekļa dioksīda.

Vairāk par tēmu ELPOŠANAS MINŪTES APJOMS:

1. PLAŠĀM NAV SAVU LĪGUMA ELEMENTU. TO APJOMU IZMAIŅAS IR Krūšu dobuma APJOMA IZMAIŅU REZULTĀTS.
2. ELPOŠANAS DABA IR SVARĪGS FAKTORI IEKŠĒJO ORGĀNU MORFOFUNKCIONĀLO RAKSTUROJUMU VEIDOŠANĀ DZIĻĀ ELPOŠANA SAGLABĀ AORTAS UN ARTĒRIJU ELASTĪGĀS ĪPAŠĪBAS, PREIZĒJOT ARTERIJU ATTĪSTĪBAS UN ATTĪSTĪBAS ATTĪSTĪBU.