Väline hingamine ja kopsumahud. Hingamise mõõtmise meetodid Hingamise minutimaht kuidas määrata
Kopsufunktsiooni kvaliteedi hindamiseks uurib see loodete mahtu (kasutades spetsiaalseid seadmeid - spiromeetreid).
Loodete maht (TV) on õhu hulk, mille inimene vaikse hingamise ajal ühe tsükli jooksul sisse ja välja hingab. Tavaline = 400-500 ml.
Minutiline hingamismaht (MRV) on õhu maht, mis läbib kopse 1 minuti jooksul (MRV = DO x RR). Tavaline = 8-9 liitrit minutis; umbes 500 l tunnis; 12000-13000 liitrit päevas. Füüsilise aktiivsuse suurenemisega suureneb MOD.
Mitte kogu sissehingatav õhk ei osale alveolaarses ventilatsioonis (gaasivahetuses), kuna osa sellest ei jõua acinidesse ja jääb hingamisteedesse, kus puudub võimalus difusiooniks. Selliste hingamisteede mahtu nimetatakse "hingamisteede surnud ruumiks". Tavaliselt täiskasvanule = 140-150 ml, s.o. 1/3 TO.
Sissehingamise reservmaht (IRV) on õhu hulk, mida inimene suudab sisse hingata tugevaima maksimaalse sissehingamise ajal pärast vaikset sissehingamist, s.o. üle DO. Tavaline = 1500-3000 ml.
Väljahingamise reservmaht (ERV) on õhu hulk, mille inimene saab pärast vaikset väljahingamist täiendavalt välja hingata. Tavaline = 700-1000 ml.
Kopsude elutähtsus (VC) on õhuhulk, mille inimene suudab pärast sügavaimat sissehingamist maksimaalselt välja hingata (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).
Kopsu jääkmaht (RLV) on õhu kogus, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamist. Tavaline = 100-1500 ml.
Kopsu kogumaht (TLC) on maksimaalne õhuhulk, mida kopsudes saab hoida. TEL=VEL+TOL = 4500-6000 ml.
GAASIDE HAJUTUS
Sissehingatava õhu koostis: hapnik - 21%, süsinikdioksiid - 0,03%.
Väljahingatava õhu koostis: hapnik - 17%, süsihappegaas - 4%.
Alveoolides sisalduva õhu koostis: hapnik - 14%, süsinikdioksiid -5,6%.
Väljahingamisel seguneb alveolaarne õhk hingamisteedes (“surnud ruumis”) õhuga, mis põhjustab õhu koostise erinevuse.
Gaaside üleminek läbi õhk-hemaatilise barjääri on tingitud kontsentratsioonide erinevusest mõlemal pool membraani.
Osarõhk on see osa rõhust, mis langeb antud gaasile. Atmosfäärirõhul 760 mm Hg on hapniku osarõhk 160 mm Hg. (s.o 21% 760-st), alveolaarses õhus on hapniku osarõhk 100 mm Hg ja süsihappegaasil 40 mm Hg.
Gaasi pinge on osarõhk vedelikus. Hapniku pinge venoosses veres on 40 mm Hg. Alveolaarse õhu ja vere vahelise rõhugradiendi tõttu - 60 mm Hg. (100 mm Hg ja 40 mm Hg), hapnik difundeerub verre, kus see seondub hemoglobiiniga, muutes selle oksühemoglobiiniks. Suures koguses oksühemoglobiini sisaldavat verd nimetatakse arteriaalseks. 100 ml arteriaalses veres on 20 ml hapnikku, 100 ml venoosses veres 13-15 ml hapnikku. Samuti siseneb rõhugradienti mööda verre süsinikdioksiid (kuna seda sisaldub kudedes suurtes kogustes) ja moodustub karbhemoglobiin. Lisaks reageerib süsinikdioksiid veega, moodustades süsihappe (reaktsiooni katalüsaatoriks on punastes verelibledes leiduv ensüüm karboanhüdraas), mis laguneb vesiniku prootoniks ja vesinikkarbonaadi iooniks. CO 2 pinge veeniveres on 46 mm Hg; alveolaarses õhus - 40 mm Hg. (rõhugradient = 6 mmHg). CO 2 difusioon toimub verest väliskeskkonda.
Kopsuventilatsiooni näitajad sõltuvad suuresti inimese konstitutsioonist, kehalisest ettevalmistusest, pikkusest, kehakaalust, soost ja vanusest, mistõttu tuleb saadud andmeid võrrelda nn õigete väärtustega. Õiged väärtused arvutatakse spetsiaalsete nomogrammide ja valemite abil, mis põhinevad õige põhiainevahetuse määramisel. Paljud funktsionaalsed uurimismeetodid on aja jooksul taandatud teatud standardse ulatuseni.
Kopsu mahu mõõtmine
Loodete maht
Hingamismaht (TV) on normaalse hingamise ajal sisse- ja väljahingatava õhu maht, mis võrdub keskmiselt 500 ml-ga (kõikumisega 300–900 ml). Sellest umbes 150 ml moodustab kõri, hingetoru ja bronhide funktsionaalse surnud ruumi (FSD) õhu maht, mis ei osale gaasivahetuses. HFMP funktsionaalne roll seisneb selles, et see seguneb sissehingatava õhuga, niisutab ja soojendab seda.
Väljahingamise reservi maht
Väljahingamise reservmaht on õhu maht, mis on võrdne 1500-2000 ml-ga, mille inimene suudab välja hingata, kui pärast tavalist väljahingamist hingab ta maksimaalselt välja.
Sissehingamise reservmaht
Sissehingamise reservmaht on õhu maht, mida inimene suudab sisse hingata, kui ta pärast tavalist sissehingamist teeb maksimaalse hingeõhu. Võrdne 1500-2000 ml-ga.
Kopsude elutähtis maht
Kopsude elutähtsus (VC) võrdub sisse- ja väljahingamise reservmahtude ja hingamismahu (keskmiselt 3700 ml) summaga ning on õhu maht, mida inimene suudab välja hingata sügavaima väljahingamise ajal pärast maksimumi. sissehingamine.
Jääkmaht
Jääkmaht (VR) on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamist. Võrdne 1000-1500 ml-ga.
Kopsu kogumaht
Kogu (maksimaalne) kopsumaht (TLC) on hingamise, reservi (sisse- ja väljahingamise) ja jääkmahtude summa ning on 5000–6000 ml.
Hingamispuudulikkuse kompenseerimise hindamiseks hingamissügavuse suurendamise kaudu (sisse- ja väljahingamine) on vaja hingamismahtude uuring.
Kopsude spirograafia
Kopsu spirograafia võimaldab teil saada kõige usaldusväärsemaid andmeid. Lisaks kopsumahtude mõõtmisele saate spirograafi abil saada mitmeid lisanäitajaid (loodete ja minuti ventilatsiooni mahud jne). Andmed salvestatakse spirogrammi kujul, mille järgi saab hinnata normi ja patoloogiat.
Kopsuventilatsiooni intensiivsuse uuring
Minutine hingamismaht
Hingamise minutimaht määratakse hingamismahu korrutamisel hingamissagedusega, keskmiselt on see 5000 ml. Täpsemalt määratakse spirograafia abil.
Maksimaalne ventilatsioon
Kopsude maksimaalne ventilatsioon ("hingamispiir") on õhu hulk, mida kopsud suudavad hingamissüsteemi maksimaalse pinge korral ventileerida. Määratakse spiromeetria abil maksimaalse sügava hingamisega sagedusega umbes 50 minutis, tavaliselt 80–200 ml.
Hingamisreserv
Hingamisreserv peegeldab inimese hingamissüsteemi funktsionaalsust. Tervel inimesel on see 85% kopsude maksimaalsest ventilatsioonist ja hingamispuudulikkuse korral väheneb see 60–55% ja alla selle.
Kõik need uuringud võimaldavad uurida kopsuventilatsiooni seisundit, selle varusid, mille vajadus võib tekkida raske füüsilise töö tegemisel või hingamisteede haiguste korral.
Hingamistegevuse mehaanika uurimine
See meetod võimaldab teil määrata sissehingamise ja väljahingamise suhet, hingamispinget erinevates hingamisfaasides.
EFZHEL
Väljahingamise sunnitud eluvõimet (EFVC) uuritakse Votchal - Tiffno järgi. Mõõdetakse samamoodi nagu elujõulisuse määramisel, kuid kiireima sunnitud väljahingamisega. Tervetel inimestel on see 8-11% väiksem kui elutähtis võime, peamiselt tänu õhuvoolu vastupanuvõime suurenemisele väikestes bronhides. Mitmete haiguste korral, millega kaasneb resistentsuse suurenemine väikestes bronhides, näiteks bronhoobstruktiivsed sündroomid, kopsuemfüseem, EFVC muutused.
IFZHEL
Sissehingamise sunnitud eluvõime (IFVC) määratakse võimalikult kiire sunnitud inspiratsiooniga. Emfüseemi korral see ei muutu, kuid hingamisteede obstruktsiooni korral väheneb.
Pneumotahomeetria
Pneumotahomeetria
Pneumotahomeetria hindab õhuvoolu "tippkiiruse" muutumist sunnitud sisse- ja väljahingamisel. See võimaldab teil hinnata bronhide obstruktsiooni seisundit. ###Pneumotahograafia
Pneumotahograafia tehakse pneumotahograafia abil, mis registreerib õhuvoolu liikumise.
Testid ilmse või varjatud hingamispuudulikkuse tuvastamiseks
Põhineb hapnikutarbimise ja hapnikuvaeguse määramisel spirograafia ja ergospirograafia abil. Selle meetodi abil saab määrata patsiendi hapnikutarbimist ja hapnikupuudust, kui ta sooritab teatud füüsilist tegevust ja puhata.
Hingamismahud määratakse spiromeetriliselt ja seda tuleks pidada kõige indikatiivsemate ventilatsiooniväärtuste hulka.
Minutine hingamismaht
See viitab vaiksel hingamisel ventileeritavale õhuhulgale minutis.
Määramise meetod. Spirograafiga ühendatud uuritavale antakse esmalt võimalus mitmeks minutiks harjuda tema jaoks ebatavalise hingamisega. Pärast seda, kui algselt esinev hüperventilatsioon annab enamikul juhtudel teed rahulikule hingamisele, määratakse minutihingamise maht, korrutades sissehingamise ajal hingamismahu hingetõmmete arvuga minutis. Rahutu hingamise korral mõõdetakse iga hingetõmbega minuti jooksul ventileeritud mahud ja tulemused liidetakse.
Normaalväärtused. Õige minutiline hingamismaht saadakse õige baasainevahetuse kiiruse (õige kalorite arv 24 tunni jooksul võrreldes keha kogupindalaga) korrutamisel 4,73-ga.
Saadud väärtused jäävad vahemikku 6-9 liitrit. Neid mõjutavad ainevahetuse kiirus (intensiivsus) (nt türeotoksikoos) ja surnud ruumi ventilatsiooni hulk. See võimaldab mõnikord seostada kõrvalekaldeid normist ühe nimetatud teguri patoloogiaga.
Kui tervetel inimestel asendada õhuhingamine hapnikuhingamisega, siis hingamise minutimaht ei muutu. Vastupidi, väga raske hingamispuudulikkuse korral väheneb minutimaht hapniku sissehingamisel ja samal ajal suureneb hapniku tarbimine minutis. Tekib "hingamise rahunemine". Seda efekti seletatakse vere parema arteriseerumisega puhta hapniku hingamisel võrreldes atmosfääriõhuga hingamisega. See tõmbab koormuse all veelgi rohkem tähelepanu.
Võrrelge sellega, mida öeldi kardiopulmonaalse (kardiopulmonaalse) hapnikupuuduse osas.
Maksimaalse väljahingamise mahu test (Tiffno test)
Maksimaalse väljahingamise mahu all mõistetakse kopsude väljahingamistööd sekundis, s.o maksimaalset sissehingamist sekundis jõuga väljahingatav õhuhulk.
Emfüseemiga patsientidel on väljahingamise kestus pikem kui tervetel inimestel. Seda esmakordselt Hutchinsoni spiromeetril registreeritud fakti kinnitasid hiljem Tiffeneau ja Pinelli, kes tõid välja ka selle täiesti kindla seose eluvõimega.
Saksa kirjanduses nimetatakse proovis sekundis väljahingatavat õhuhulka "eluvõime kasulikuks osaks", britid räägivad "ajastatud võimsusest" (mahutavus teatud aja jooksul), prantsuse kirjanduses kasutatakse terminit "capacite pulmonaire". utilisable a l'effort” (kopsuvõime, kasutatakse pingutusega).
See test on eriti oluline, kuna see võimaldab teha üldisi järeldusi hingamisteede laiuse ja vastavalt bronhiaalsüsteemi hingamistakistuse suuruse, samuti kopsude elastsuse ja liikuvuse kohta. rindkere ja hingamislihaste tugevus.
Normaalväärtused. Maksimaalset väljahingamise mahtu väljendatakse elutähtsuse protsendina. Tervetel inimestel on see 70–80% elutähtsast võimest. Sel juhul peab vähemalt 55% olemasolevast elutegevusest ammenduma sekundi esimesel poolel.
Tervetel inimestel kulub pärast sügavat sissehingamist täielikuks väljahingamiseks 4 sekundit. 2 sekundi pärast hingatakse välja 94% elujõust, 3 sekundi pärast - 97% elutegevusest.
Väljahingamise maht väheneb vanuse kasvades 83%-lt nooruses 69%-ni vanemas eas. Seda fakti kinnitab Gitter oma ulatuslikus uuringus enam kui 1000 tööstustöölise kohta. Tiffeneau peab normaalseks maksimaalset väljahingamismahtu esimesel sekundil, mis on 83,3% tegelikust või tegelikust mahust, Biicherl - 77,3% meestel ja 82,3% naistel.
Täitmisviis. Kasutatakse spirograafi, mille kümograaf liigutab linti kiiresti (vähemalt 10 mm/sek). Pärast elutegevuse tavapärasel viisil registreerimist palutakse katsealusel uuesti maksimaalselt sisse hingata, veidi hinge kinni hoida, seejärel kiiresti ja võimalikult sügavalt välja hingata. Teatavat lihtsustust on võimalik saavutada, kui nn ekspirogramm registreeritakse koos eluvõime ja maksimaalse väljahingamise mahu samaaegse määramisega ühe väljahingamise ajal pärast maksimaalset sissehingamist.
Hinne. Tiffeneau testi peetakse usaldusväärseks kriteeriumiks obstruktiivse bronhiidi ja sellest tuleneva emfüseemi äratundmisel. Nendel juhtudel leitakse normaalse elutähtsuse korral maksimaalse väljahingamismahu oluline vähenemine, samas kui piirava ventilatsiooni rikke korral, kuigi elutähtsus väheneb, jääb maksimaalse väljahingamise mahu protsent normaalseks.
Kuna obstruktiivsete häirete põhjuseks võib koos orgaaniliselt põhjustatud takistustega hingamisteedes olla ka funktsionaalne spasm, on tõelise põhjuse diferentsiaaldiagnostiliseks tuvastamiseks soovitatav teha astmamolüsiiniga test.
Astmolüsiini test. Pärast elutähtsuse ja maksimaalse väljahingamise mahu esialgset määramist süstitakse subkutaanselt 1 ml astmamolüsiini või histamiini ja 30 minuti pärast määratakse samad väärtused uuesti. Kui saadud ventilatsiooniväärtused viitavad tendentsile normaliseerumisele, siis räägime obstruktiivse bronhiidi funktsionaalsest komponendist.
Artikli koostas ja toimetas: kirurgUDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911
A.B. Zagainova, N.V. Turbasova. Hingamise ja vereringe füsioloogia. Kursuse “Inimeste ja loomade füsioloogia” õppe- ja metoodiline käsiraamat: bioloogiateaduskonna 3. kursuse ODO ja 5. kursuse ODO üliõpilastele. Tjumen: Tjumeni Riikliku Ülikooli kirjastus, 2007. - 76 lk.
Õppe- ja metoodikas käsiraamat sisaldab kursuseprogrammi “Inimeste ja loomade füsioloogia” järgi koostatud laboratoorseid töid, millest paljud illustreerivad klassikalise füsioloogia teaduslikke aluspõhimõtteid. Osa töödest on rakendusliku iseloomuga ja esindavad tervise ja füüsilise seisundi enesekontrolli meetodeid, kehalise töövõime hindamise meetodeid.
VASTUTAV TOIMETAJA: V.S. Solovjov , Meditsiiniteaduste doktor, professor
© Tjumeni Riiklik Ülikool, 2007
© Tjumeni Riikliku Ülikooli kirjastus, 2007
© A.B. Zagainova, N.V. Turbasova, 2007
Selgitav märkus
Sektsioonide “hingamine” ja “vereringe” uurimisobjektiks on elusorganismid ja nende funktsioneerivad struktuurid, mis tagavad neid elutähtsaid funktsioone, mis määrab füsioloogilise uurimistöö meetodite valiku.
Kursuse eesmärk: kujundada ideid hingamis- ja vereringeelundite talitlusmehhanismidest, südame-veresoonkonna ja hingamissüsteemi aktiivsuse regulatsioonist, nende rollist organismi vastasmõju tagamisel väliskeskkonnaga.
Laboratoorse töötoa eesmärgid: tutvustada õpilasi inimeste ja loomade füsioloogiliste funktsioonide uurimise meetoditega; illustreerida teaduse aluspõhimõtteid; esitleda füüsilise seisundi enesekontrolli meetodeid, kehalise töövõime hindamist erineva intensiivsusega kehalise aktiivsuse ajal.
Laboratoorsete tundide läbiviimiseks kursusel “Inimese ja looma füsioloogia” on ODO jaoks 52 tundi ja ODO jaoks 20 tundi. Kursuse “Inimese ja looma füsioloogia” lõplik aruandlusvorm on eksam.
Eksamile esitatavad nõuded: on vaja mõista organismi elutähtsate funktsioonide põhitõdesid, sh elundisüsteemide, rakkude ja üksikute rakustruktuuride talitlusmehhanisme, füsioloogiliste süsteemide talitluse regulatsiooni, aga ka organismi koostoime mustreid. keha väliskeskkonnaga.
Õppe- ja metoodiline käsiraamat töötati välja bioloogiateaduskonna üliõpilastele mõeldud üldkursuste programmi “Inimeste ja loomade füsioloogia” raames.
HINGAMISE FÜSIOLOOGIA
Hingamisprotsessi olemus on hapniku kohaletoimetamine keha kudedesse, mis tagab oksüdatiivsete reaktsioonide toimumise, mis viib energia vabanemiseni ja süsinikdioksiidi vabanemiseni kehast, mis moodustub keha kudedesse. ainevahetus.
Kopsudes toimuv protsess, mis seisneb gaasivahetuses vere ja keskkonna vahel (alveoolidesse sisenev õhk on nn. väline, kopsu hingamine, või ventilatsioon.
Kopsudes toimuva gaasivahetuse tulemusena veri küllastub hapnikuga ja kaotab süsihappegaasi, s.o. muutub taas võimeliseks transportima hapnikku kudedesse.
Keha sisekeskkonna gaasilise koostise uuenemine toimub tänu vereringele. Transpordifunktsiooni teostab veri, mis on tingitud selles sisalduvate CO 2 ja O 2 füüsikalisest lahustumisest ning nende seondumisest verekomponentidega. Seega on hemoglobiin võimeline astuma pöörduvasse reaktsiooni hapnikuga ja CO 2 seondumine toimub pöörduvate vesinikkarbonaatühendite moodustumise tulemusena vereplasmas.
Rakkude hapnikutarbimine ja oksüdatiivsete reaktsioonide läbiviimine süsinikdioksiidi moodustumisega on protsesside olemus sisemine, või kudede hingamine.
Seega saab ühest kõige keerulisemast füsioloogilisest protsessist aimu anda ainult hingamise kõigi kolme osa järjekindel uurimine.
Välise hingamise (kopsuventilatsiooni), gaasivahetuse kopsudes ja kudedes ning gaaside transpordi uurimiseks veres kasutatakse erinevaid meetodeid hingamisfunktsiooni hindamiseks nii puhkeolekus, kehalise aktiivsuse ajal kui ka erinevatel mõjudel organismile.
LABORITÖÖ nr 1
PNEUMOGRAAFIA
Pneumograafia on hingamisteede liikumiste registreerimine. See võimaldab teil määrata hingamise sagedust ja sügavust, samuti sissehingamise ja väljahingamise kestuse suhet. Täiskasvanul on hingamisliigutuste arv 12-18 minutis, lastel on hingamine sagedasem. Füüsilise töö ajal kahekordistub või rohkemgi. Lihasetöö ajal muutub nii hingamise sagedus kui sügavus. Hingamisrütmi ja selle sügavuse muutusi täheldatakse neelamisel, rääkimisel, pärast hinge kinnihoidmist jne.
Kahe hingamisfaasi vahel ei ole pause: sissehingamine muutub otse väljahingamiseks ja väljahingamine sissehingamiseks.
Reeglina on sissehingamine veidi lühem kui väljahingamine. Sissehingamise aeg on seotud väljahingamise ajaga, näiteks 11:12 või isegi 10:14.
Lisaks rütmilistele hingamisliigutustele, mis tagavad kopsude ventilatsiooni, võib aja jooksul täheldada erilisi hingamisliigutusi. Mõned neist tekivad refleksiivselt (kaitsvad hingamisliigutused: köha, aevastamine), teised vabatahtlikult, seoses fonatsiooniga (kõne, laulmine, retsiteerimine jne).
Rindkere hingamisliigutuste registreerimine toimub spetsiaalse seadme - pneumograafi abil. Saadud rekord - pneumogramm - võimaldab teil hinnata: hingamisfaaside kestust - sisse- ja väljahingamist, hingamissagedust, suhtelist sügavust, hingamise sageduse ja sügavuse sõltuvust keha füsioloogilisest seisundist - puhkust, tööd, jne.
Pneumograafia põhineb rindkere hingamisliigutuste õhuülekande põhimõttel kirjutuskangile.
Praegu enimkasutatav pneumograaf on kangaskatte sisse asetatud piklik kummikamber, mis on kummitoruga hermeetiliselt ühendatud Marais' kapsliga. Iga sissehingamisega rindkere laieneb ja surub pneumograafi õhku kokku. See rõhk kandub edasi Marais’ kapsli õõnsusse, selle elastne kummikork tõuseb üles ja sellele toetuv kang kirjutab pneumogrammi.
Sõltuvalt kasutatavatest anduritest saab pneumograafiat läbi viia mitmel viisil. Hingamisliigutuste salvestamiseks on kõige lihtsam ja ligipääsetavam Marais’ kapsliga pneumaatiline andur. Pneumograafia jaoks võib kasutada reostaati, tensoandureid ja mahtuvusandureid, kuid sel juhul on vaja elektroonilisi võimendus- ja salvestusseadmeid.
Töötamiseks vajate: kümograaf, sfügmomanomeetri mansett, Marais kapsel, statiiv, tee, kummitorud, taimer, ammoniaagilahus. Uurimisobjektiks on inimene.
Tööde läbiviimine. Pange hingamisliigutuste salvestamiseks kokku seade, nagu on näidatud joonisel fig. 1, A. Vererõhumõõtja mansett kinnitatakse uuritava rindkere kõige liikuvamale osale (kõhuhingamise korral on see alumine kolmandik, rindkere hingamise puhul - rindkere keskmine kolmandik) ning on ühendatud tee ja kummi abil torud Marais' kapslisse. Läbi tee, avades klambri, juhitakse salvestussüsteemi väike kogus õhku, jälgides, et liiga kõrge rõhk ei lõhuks kapsli kummimembraani. Pärast seda, kui olete veendunud, et pneumograaf on õigesti tugevdatud ja rindkere liigutused edastatakse Marais' kapsli kangile, lugege hingamisliigutuste arv minutis ja seejärel seadke kirjuti tangentsiaalselt kümograafi külge. Lülitage kümograaf ja taimer sisse ning alustage pneumogrammi salvestamist (objekt ei tohiks pneumogrammi vaadata).
Riis. 1. Pneumograafia.
A - hingamise graafiline salvestamine Marais kapsli abil; B - pneumogrammid, mis on salvestatud erinevate tegurite mõjul, mis põhjustavad muutusi hingamises: 1 - lai mansett; 2 - kummist toru; 3 – tee; 4 - Marais kapsel; 5 – kümograaf; 6 - ajaloendur; 7 - universaalne statiiv; a - rahulik hingamine; b - ammoniaagi aurude sissehingamisel; c - vestluse ajal; d - pärast hüperventilatsiooni; d - pärast vabatahtlikku hinge kinnihoidmist; e - füüsilise tegevuse ajal; b"-e" - rakendatud mõju märgid.
Kümograafias registreeritakse järgmised hingamistüübid:
1) rahulik hingamine;
2) sügav hingamine (vaatatav teeb vabatahtlikult mitu sügavat hingetõmmet ja väljahingamist – kopsude elujõulisus);
3) hingamine pärast füüsilist aktiivsust. Selleks palutakse katsealusel ilma pneumograafi eemaldamata teha 10-12 kükki. Samal ajal, et Marey kapsli rehv teravate õhulöökide tagajärjel ei puruneks, surutakse pneumograafi kapsliga ühendava kummitoru kokku Pean klambriga. Kohe pärast kükkide lõpetamist eemaldatakse klamber ja registreeritakse hingamisliigutused);
4) hingamine retsiteerimise, rääkimise, naermise ajal (pöörake tähelepanu sellele, kuidas muutub sisse- ja väljahingamise kestus);
5) hingamine köhimisel. Selleks teeb katsealune mitu vabatahtlikku väljahingavat köhaliigutust;
6) õhupuudus - hingeldus, mis on põhjustatud hinge kinni hoidmisest. Katse viiakse läbi järgmises järjekorras. Pärast normaalse hingamise (eipnea) registreerimist istuvas subjektis paluge tal väljahingamisel hinge kinni hoida. Tavaliselt 20-30 sekundi pärast taastub hingamine tahtmatult ning hingamisliigutuste sagedus ja sügavus muutuvad oluliselt suuremaks ning täheldatakse õhupuudust;
7) hingamise muutus süsihappegaasi vähenemisega alveolaarses õhus ja veres, mis saavutatakse kopsude hüperventilatsiooniga. Uuritav teeb sügavaid ja sagedasi hingamisliigutusi, kuni tal tekib kerge pearinglus, misjärel tekib loomulik hinge kinnipidamine (apnoe);
8) neelamisel;
9) ammoniaagi aurude sissehingamisel (ammoniaagilahusega niisutatud puuvill tuuakse katsealuse ninna).
Mõned pneumogrammid on näidatud joonisel fig. 1,B.
Kleepige saadud pneumogrammid oma sülearvutisse. Arvutage pneumogrammi salvestamiseks erinevatel tingimustel hingamisliigutuste arv 1 minuti jooksul. Tehke kindlaks, millises hingamisfaasis toimub neelamine ja kõne. Võrrelge hingamise muutuste olemust erinevate kokkupuutetegurite mõjul.
LABORITÖÖ nr 2
SPIROMEETRIA
Spiromeetria on meetod kopsude elutähtsa mahu ja õhuhulkade määramiseks. Eluvõime (VC) on suurim õhuhulk, mida inimene suudab pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. Joonisel fig. Joonisel 2 on näidatud kopsude funktsionaalset seisundit iseloomustavad kopsumahud ja -mahud, samuti pneumogramm, mis selgitab kopsumahtude ja -mahtude seost hingamisliigutustega. Kopsude funktsionaalne seisund sõltub vanusest, pikkusest, soost, füüsilisest arengust ja paljudest muudest teguritest. Hingamisfunktsiooni hindamiseks konkreetsel inimesel tuleks mõõdetud kopsumahtusid võrrelda asjakohaste väärtustega. Õiged väärtused arvutatakse valemite abil või määratakse nomogrammide abil (joonis 3), kõrvalekaldeid ± 15% peetakse ebaolulisteks. Eluvõime ja selle komponentide mahtude mõõtmiseks kasutatakse kuivspiromeetrit (joonis 4).
Riis. 2. Spirogramm. Kopsude mahud ja mahud:
ROVD - sissehingamise reservmaht; DO - loodete maht; ROvyd - väljahingamise reservi maht; OO - jääkmaht; Evd - sissehingamise võime; FRC - funktsionaalne jääkvõimsus; Eluvõime - kopsude elutähtsus; TLC – kopsude kogumaht.
Kopsude mahud:
Sissehingamise reservmaht(ROVD) - maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast vaikset hingetõmmet sisse hingata.
Väljahingamise reservi maht(ROvyd) - maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast vaikset väljahingamist välja hingata.
Jääkmaht(OO) on gaasi maht kopsudes pärast maksimaalset väljahingamist.
Sissehingamise võime(Evd) on maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast vaikset väljahingamist sisse hingata.
Funktsionaalne jääkvõimsus(FRC) on pärast vaikset sissehingamist kopsudesse jäänud gaasi maht.
Kopsude elutähtis maht(VC) – maksimaalne õhuhulk, mida saab pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata.
Kopsu kogumaht(Oel) - gaaside maht kopsudes pärast maksimaalset sissehingamist.
Töötamiseks vajate: kuivspiromeeter, ninaklamber, huulik, piiritus, vatt. Uurimisobjektiks on inimene.
Kuiva spiromeetri eeliseks on see, et see on kaasaskantav ja lihtne kasutada. Kuivspiromeeter on õhuturbiin, mida pöörleb väljahingatav õhuvool. Turbiini pöörlemine edastatakse kinemaatilise ahela kaudu seadme noolele. Nõela peatamiseks väljahingamise lõpus on spiromeeter varustatud pidurdusseadmega. Mõõdetud õhu maht määratakse seadme skaala abil. Skaalat saab pöörata, võimaldades kursorit enne iga mõõtmist nulli viia. Õhk hingatakse kopsudest välja läbi huuliku.
Tööde läbiviimine. Spiromeetri huulikut pühitakse alkoholiga niisutatud vatiga. Pärast maksimaalset sissehingamist hingab katsealune võimalikult sügavalt spiromeetrisse välja. Elutähtsus määratakse spiromeetri skaala abil. Tulemuste täpsus suureneb, kui mitu korda mõõdetakse elutähtsust ja arvutatakse keskmine väärtus. Korduvate mõõtmiste jaoks on vaja iga kord määrata spiromeetri skaala algne asend. Selleks keeratakse kuiva spiromeetri mõõteskaalat ja joondatakse skaala nulljaotus noolega.
Eluvõimet määratakse katsealusel seistes, istudes ja lamades, samuti pärast füüsilist tegevust (20 kükki 30 sekundi jooksul). Pange tähele mõõtmistulemuste erinevust.
Seejärel teeb uuritav mitu vaikset väljahingamist spiromeetrisse. Samal ajal loetakse hingamisliigutuste arv. Jagades spiromeetri näidud spiromeetrisse tehtud väljahingamiste arvuga, määrake loodete mahtõhku.
Riis. 3. Nomogramm elujõulisuse õige väärtuse määramiseks.
Riis. 4. Kuiva õhu spiromeeter.
Määramiseks väljahingamise reservi maht Pärast järgmist vaikset väljahingamist hingab katsealune maksimaalselt spiromeetrisse. Väljahingamise reservmaht määratakse spiromeetri skaala abil. Korrake mõõtmisi mitu korda ja arvutage keskmine väärtus.
Sissehingamise reservmaht saab määrata kahel viisil: arvutada ja spiromeetriga mõõta. Selle arvutamiseks on vaja elujõulisuse väärtusest lahutada hingamis- ja reservi (väljahingatava) õhu mahtude summa. Mõõtes spiromeetriga sissehingamise reservmahtu, tõmmatakse sellesse teatud kogus õhku ja uuritav hingab pärast vaikset sissehingamist spiromeetrist maksimaalselt sisse. Erinevus spiromeetris oleva algse õhumahu ja pärast sügavat sissehingamist sinna jäänud mahu vahel vastab sissehingamise reservmahule.
Määramiseks jääkmahtõhus otseseid meetodeid pole, seega kasutatakse kaudseid meetodeid. Need võivad põhineda erinevatel põhimõtetel. Nendel eesmärkidel kasutatakse näiteks pletüsmograafiat, oksügemomeetriat ja indikaatorgaaside (heelium, lämmastik) kontsentratsiooni mõõtmist. Arvatakse, et tavaliselt on jääkmaht 25-30% elutähtsast mahust.
Spiromeeter võimaldab määrata mitmeid muid hingamistegevuse tunnuseid. Üks neist on kopsuventilatsiooni maht. Selle määramiseks korrutatakse hingamistsüklite arv minutis loodete mahuga. Seega toimub ühe minuti jooksul keha ja keskkonna vahel umbes 6000 ml õhku.
Alveolaarne ventilatsioon= hingamissagedus x (looduse maht – surnud ruumi maht).
Hingamisparameetrite kehtestamisega saate hapnikutarbimise määramise abil hinnata ainevahetuse intensiivsust kehas.
Töö käigus on oluline välja selgitada, kas konkreetse inimese kohta saadud väärtused jäävad normi piiridesse. Selleks on välja töötatud spetsiaalsed nomogrammid ja valemid, mis võtavad arvesse välise hingamisfunktsiooni individuaalsete omaduste ja selliste tegurite nagu sugu, pikkus, vanus jne korrelatsiooni.
Kopsude elujõulisuse õige väärtus arvutatakse valemite abil (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):
meeste -
VC = ((kõrgus (cm) x 0,052) – (vanus (aastad) x 0,022)) - 3,60;
naistele -
VC = ((kõrgus (cm) x 0,041) - (vanus (aastad) x 0,018)) - 2,68.
poistele vanuses 8-12 aastat -
VC = ((kõrgus (cm) x 0,052) - (vanus (aastad) x 0,022)) - 4,6;
poistele vanuses 13-16 aastat
VC = ((kõrgus (cm) x 0,052) - (vanus (aastad) x 0,022)) - 4,2;
tüdrukutele vanuses 8-16 aastat -
VC = ((kõrgus (cm) x 0,041) - (vanus (aastad) x 0,018)) - 3,7.
16-17-aastaselt saavutab kopsude elutähtsus täiskasvanule iseloomulike väärtuste.
Töö tulemused ja nende disain. 1. Sisestage mõõtmistulemused tabelisse 1 ja arvutage keskmine elutähtis väärtus.
Tabel 1
Mõõtmisnumber | Elutähtis võime (puhkus) |
||
seistes | istudes | ||
1 2 3 Keskmine |
2. Võrrelge elujõulisuse (puhkuse) mõõtmise tulemusi seistes ja istudes. 3. Võrdle elujõulisuse mõõtmise tulemusi seistes (puhkeasendis) kehalise aktiivsuse järgselt saadud tulemustega. 4. Arvutage õige väärtuse %, teades seistes (puhkeolekus) saadud elujõulisuse indikaatorit ja õiget eluvõimet (arvutatud valemiga):
GELfact. x 100 (%).
5. Võrrelge spiromeetriga mõõdetud VC väärtust nomogrammi abil leitud õige VC-ga. Arvutage nii jääkmaht kui ka kopsumaht: kopsude kogumaht, sissehingamise maht ja funktsionaalne jääkmaht. 6. Tee järeldused.
LABORITÖÖ nr 3
HINGAMISE MINUTIMAHU (MOV) JA KOPSUMAHU MÄÄRAMINE
(TIDAATORNE, INSPIRATSIOONILINE VARUKOHT
JA VÄLJAPÜLGEMISE RESERVI MAHT)
Ventilatsioon määratakse sisse- või väljahingatava õhu mahu järgi ajaühikus. Tavaliselt mõõdetakse hingamise minutimahtu (MRV). Selle väärtus vaikse hingamise ajal on 6-9 liitrit. Kopsude ventilatsioon sõltub hingamise sügavusest ja sagedusest, mis rahuolekus on 16 korda minutis (12-18). Hingamise minutimaht on võrdne:
MOD = TO x BH,
kus DO - loodete maht; RR - hingamissagedus.
Töötamiseks vajate: kuivspiromeeter, ninaklamber, alkohol, vatt. Uurimisobjektiks on inimene.
Tööde läbiviimine. Hingamisõhu mahu määramiseks peab katsealune pärast rahulikku sissehingamist rahulikult spiromeetrisse välja hingama ja määrama hingamismahu (TI). Väljahingamise reservmahu (ERV) määramiseks hingake pärast rahulikku normaalset väljahingamist ümbritsevasse ruumi sügavalt välja spiromeetrisse. Sissehingamise reservmahu (IRV) määramiseks seadke spiromeetri sisemine silinder mingile tasemele (3000–5000) ja seejärel hingake atmosfäärist rahulikult ja hoidke nina kinni, hingake spiromeetrist maksimaalselt sisse. Korrake kõiki mõõtmisi kolm korda. Sissehingamise reservmahu saab määrata erinevuse järgi:
ROVD = VITAL – (DO – ROvyd)
Määrake arvutusmeetodi abil DO, ROvd ja ROvd summa, mis moodustab kopsude elutähtsuse (VC).
Töö tulemused ja nende disain. 1. Esitage saadud andmed tabeli 2 kujul.
2. Arvutage hingamise minutimaht.
tabel 2
LABORITÖÖ nr 4
Ventilatsioon on pidev, kontrollitud protsess kopsudes sisalduva õhu gaasikoostise ajakohastamiseks. Kopsude ventilatsioon on tagatud hapnikurikka atmosfääriõhu sisseviimisega neisse ja liigset süsihappegaasi sisaldava gaasi eemaldamisega väljahingamisel.
Kopsuventilatsiooni iseloomustab minutiline hingamismaht. Puhkeolekus hingab täiskasvanu sisse ja välja 500 ml õhku sagedusega 16-20 korda minutis (minut 8-10 l), vastsündinu hingab sagedamini - 60 korda, 5-aastane laps - 25 korda minutis. minut. Hingamisteede maht (kus gaasivahetust ei toimu) on 140 ml, nn kahjulik õhk; seega satub alveoolidesse 360 ml. Harv ja sügav hingamine vähendab kahjuliku ruumi mahtu ja see on palju tõhusam.
Staatilised mahud hõlmavad koguseid, mida mõõdetakse pärast hingamismanöövri lõpetamist, piiramata selle teostamise kiirust (aega).
Staatilised indikaatorid hõlmavad nelja primaarset kopsumahtu: - hingamismaht (VT - VT);
Sissehingamise reservmaht (IRV);
Väljahingamise reservmaht (ERV);
Jääkmaht (RO - RV).
Ja ka konteinerid:
Kopsude elutähtsus (VC - VC);
Sissehingamisvõime (Evd - IC);
Funktsionaalne jääkvõimsus (FRC - FRC);
Kopsu kogumaht (TLC).
Dünaamilised suurused iseloomustavad õhuvoolu mahulist kiirust. Need määratakse kindlaks, võttes arvesse hingamismanöövri sooritamiseks kulunud aega. Dünaamilised näitajad hõlmavad järgmist:
Väljahingamise sunnitud maht esimesel sekundil (FEV 1 - FEV 1);
Sunnitud elutähtsus (FVC - FVC);
Maksimaalne mahuline (PEV) väljahingamisvool (PEV) jne.
Terve inimese kopsude mahu ja mahu määravad mitmed tegurid:
1) isiku pikkus, kehakaal, vanus, rass, põhiseaduslikud omadused;
2) kopsukoe ja hingamisteede elastsed omadused;
3) sisse- ja väljahingamislihaste kontraktiilsed omadused.
Kopsu mahtude ja võimsuste määramiseks kasutatakse spiromeetria, spirograafia, pneumotahomeetria ja keha pletüsmograafia meetodeid.
Kopsumahtude ja -mahtude mõõtmise tulemuste võrreldavuse huvides tuleb saadud andmed korreleerida standardtingimustega: kehatemperatuur 37 o C, õhurõhk 101 kPa (760 mmHg), suhteline õhuniiskus 100%.
Loodete maht
Hingamismaht (TV) on normaalse hingamise ajal sisse- ja väljahingatava õhu maht, mis võrdub keskmiselt 500 ml-ga (kõikumisega 300–900 ml).
Sellest umbes 150 ml moodustab kõri, hingetoru ja bronhide funktsionaalse surnud ruumi (FSD) õhu maht, mis ei osale gaasivahetuses. HFMP funktsionaalne roll seisneb selles, et see seguneb sissehingatava õhuga, niisutab ja soojendab seda.
Väljahingamise reservi maht
Väljahingamise reservmaht on õhu maht, mis on võrdne 1500-2000 ml-ga, mille inimene suudab välja hingata, kui pärast tavalist väljahingamist hingab ta maksimaalselt välja.
Sissehingamise reservmaht
Sissehingamise reservmaht on õhu maht, mida inimene suudab sisse hingata, kui ta pärast tavalist sissehingamist teeb maksimaalse hingeõhu. Võrdne 1500-2000 ml-ga.
Kopsude elutähtis maht
Kopsude elutähtsus (VC) on maksimaalne väljahingatava õhu kogus pärast sügavaimat sissehingamist. Elutähtsus on üks peamisi välishingamisaparaadi seisundi näitajaid, mida kasutatakse laialdaselt meditsiinis. Koos jääkmahuga, s.o. kopsudesse jäänud õhu maht pärast sügavaimat väljahingamist, elutähtsus moodustab kopsude kogumahtuvuse (TLC).
Tavaliselt moodustab elutähtsus umbes 3/4 kogu kopsumahust ja iseloomustab maksimaalset mahtu, mille piires inimene saab muuta oma hingamise sügavust. Vaikse hingamise ajal kasutab terve täiskasvanu väikese osa elutegevusest: hingab sisse ja välja 300-500 ml õhku (nn hingamismaht). Sellisel juhul jääb sissehingamise reservmaht, s.o. õhuhulk, mida inimene suudab pärast vaikset sissehingamist täiendavalt sisse hingata, ja väljahingamise reservmaht, mis võrdub täiendavalt väljahingatava õhu mahuga pärast vaikset väljahingamist, on kumbki keskmiselt ligikaudu 1500 ml. Füüsilise aktiivsuse ajal suureneb hingamismaht sissehingamise ja väljahingamise reservide kasutamise tõttu.
Eluvõime on kopsude ja rindkere liikuvuse näitaja. Vaatamata nimele ei kajasta see hingamisparameetreid reaalsetes (“elu”) tingimustes, kuna isegi keha poolt hingamissüsteemile seatud kõrgeimate nõudmiste korral ei saavuta hingamise sügavus kunagi maksimaalset võimalikku väärtust.
Praktilisest seisukohast ei ole kohane kehtestada kopsude elutähtsa võimekuse jaoks "ühtset" standardit, kuna see väärtus sõltub paljudest teguritest, eelkõige vanusest, soost, keha suurusest ja asendist ning kraadist. sobivusest.
Vanusega väheneb kopsude elutähtsus (eriti 40 aasta pärast). See on tingitud kopsude elastsuse ja rindkere liikuvuse vähenemisest. Naistel on neid keskmiselt 25% vähem kui meestel.
Seost kõrgusega saab arvutada järgmise võrrandi abil:
VC = 2,5 * kõrgus (m)
Eluvõime sõltub keha asendist: vertikaalasendis on see veidi suurem kui horisontaalasendis.
Seda seletatakse asjaoluga, et püstises asendis on kopsudes vähem verd. Treenitud inimestel (eriti ujujatel ja sõudjatel) võib see olla kuni 8 liitrit, kuna sportlastel on kõrgelt arenenud abihingamislihased (pectoralis major ja minor).
Jääkmaht
Jääkmaht (VR) on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamist. Võrdne 1000-1500 ml-ga.
Kopsu kogumaht
Kogu (maksimaalne) kopsumaht (TLC) on hingamise, reservi (sisse- ja väljahingamise) ja jääkmahtude summa ning on 5000–6000 ml.
Hingamispuudulikkuse kompenseerimise hindamiseks hingamissügavuse suurendamise kaudu (sisse- ja väljahingamine) on vaja hingamismahtude uuring.
Kopsude elutähtis maht. Süstemaatiline kehaline kasvatus ja sport aitavad kaasa hingamislihaste arengule ja rindkere laienemisele. Juba 6-7 kuud pärast ujumise või jooksmisega alustamist võib noorsportlaste kopsude elutähtsus tõusta 500 cm3 võrra. ja veel. Selle vähenemine on märk ületöötamisest.
Kopsude elutähtsust mõõdetakse spetsiaalse aparaadiga – spiromeetriga. Selleks tuleb esmalt sulgeda spiromeetri sisemise silindri auk korgiga ja desinfitseerida selle huulik alkoholiga. Pärast sügavat sissehingamist hingake sügavalt läbi huuliku välja. Sel juhul ei tohiks õhk huulikust mööda või nina kaudu liikuda.
Mõõtmist korratakse kaks korda ja kõrgeim tulemus märgitakse päevikusse.
Kopsude elutähtsus inimestel jääb vahemikku 2,5–5 liitrit ja mõnel sportlasel ulatub see 5,5 liitrini või rohkemgi. Kopsude elutähtsus sõltub vanusest, soost, füüsilisest arengust ja muudest teguritest. Vähenemine üle 300 cc võib viidata ületöötamisele.
Väga oluline on õppida hingama täielikult, sügavalt ja hoiduma hinge kinni hoidmisest. Kui puhkeolekus on hingamissagedus tavaliselt 16-18 minutis, siis kehalise aktiivsuse ajal, kui keha vajab rohkem hapnikku, võib see sagedus ulatuda 40-ni või kõrgemale. Kui teil tekib sage pinnapealne hingamine või õhupuudus, peate treeningu lõpetama, märkige see enesekontrolli päevikusse ja konsulteerige arstiga.